干線公路拓寬改建工程路基縱向裂縫及處治

【摘 要】論述經調查公路拓寬改建工程路面縱向裂縫狀況，對開裂原因進行分析研究，結合工程實踐進行處治。

【關鍵詞】公路拓寬；改建；縱向裂縫；處治

Trunk line highway opens widely to change to set up engineering roadbed lengthways crack and settles

Wu Li-xia

(Xinxiang highway administration bureau Xinxiang Henan 453000)

【Abstract】The article discussedthrough investigate highway widening to rebuild engineering road surface lengthways crack condition and the folio crack reason carries on analysis to study and combines engineering fulfillment to carry on settling.

【Key words】Highway widening; Rebuild; Lengthways crack; Settle

近幾年來，我市干線公路由于交通量和大量超載車的劇增，現有公路已無法滿足經濟發展和快速便利的交通運輸需求。從2005年開始相繼對一些干線公路拓寬改造。建成使用后幾條公路的個別地段在老路部分相繼發生了縱向開裂現象。通過對路面縱縫的觀察，分析其形成的原因，并有針對性地擬定的防治措施，并應用于新的改造工程實踐中，取得較好的效果。

1.現狀調查

根據對幾條拓寬道路縱向裂縫比較嚴重的典型路段縱縫的凋查(見表1)，發現有以下幾個共同點。(1)裂縫均集中在高路堤拓寬路段；

(2)出現裂縫的拓寬部位地質情況較差，一般均存在軟土層、水塘、低洼地；

(3)裂縫所在位置均發生在老路上；

(4)根據施工記錄及工后記錄，路基工程一般：工期均在6個月左右，裂縫產生時間一般在工后3個月，裂縫穩定時間不一。

2.產生裂縫的原因

導致老路拓寬改建工程路面出現縱向開裂的原因很多，其中原路基底部地基土的沉降固結狀態、拓寬處土基的水文物理力學性能，路基拓寬后土基新增的作用力對沉降變形的影響等為主要因素。這些因素間的作用也比較復雜。

根據公路拓寬改造工程一般斷面布置形式以及地基新增荷載分布情況，采用地基彈性理論方法以及考慮應力歷史影響的沉降計算方法進行定性分析研究，可知原公路因增設補強層和鋪筑新面層，增加了下部土基的壓力，拓寬部分地基也相應加了壓力，這些荷載使地基沿路基橫斷面發生不均勻沉降，當路基壓力大于地基極限承載力時還會使路基坡腳附近發生沉降，若路基壓力大于土基極限承載力，除發生沉降外，在坡腳外附件還會引起地基隆起，這時路堤將因沉降變形過大使公路發生嚴重的損壞。

通過對縱向裂縫的調查觀察和定性分析可得出新老路基出現差異沉降，最終使路面產生縱向裂縫的結論。

（1）由于土基地質差，導致新老路基底部土基因荷載的增加發生沉降。但原路基下的地基因在改造時已基本固結沉降到位并且所增加的荷載遠小于新拓寬部分，其沉降大大小于新拓寬部分地基的沉降；

（2）新路基本身所用的填筑材料、壓實、設計、施工工藝中的存在不穩定，也造成新路堤本身出現沉降；

（3）因施工工期短，土基及新路基的固結下沉未到位，工后沉降大；

（4）工后新老路基出現差異沉降，路基失去穩定，表現為路堤內的破裂面（頂部破裂面在老路范圍內）外的土體下沉側移，將路面拉裂造成縱向開裂。

3.縱向裂縫的防治措施

縱向裂縫作為公路拓寬改造的質量通病，防治應遵循“預防為主，及時處理”的原則，在設計和施工過程中通過有效預防，努力減少路基的差異沉降，最大限度地減少和延緩裂縫產生的概率和程度，對已發生的裂縫及時采取有效措施進行處置、控制裂縫的發展、恢復路面功能、延長路面的使用壽命。

3.1 提高路基穩定性及其強度。

公路拓寬改建工程受老路自然狀況制約，在選線上無法充分考慮地形地貌、地質土質的特殊情況。在確保老路堤穩定的前提下充分考慮影響新老路基穩定性的各種因素，重點應抓好原地基處理、采取防側滑措施、控制施工速率、改良路基填料性能等關鍵施工環節，使之能夠達到提高路基強度，減少路基工后沉降，進而有效控制縱向裂縫的產生。

3.1.1 原地基處理。

公路拓寬工程與新建工程一樣，原地基的草皮樹根、地表松散的腐殖土要全部清理干凈，水塘路段清淤要徹底；表層軟土(厚度1m-3m)可根據施；仁季節和周圍地表水系和地下水位高低等因素，換填不同的優質路基填筑材料，如石灰改良土或石料含量80％以上的碎石土。地質不良的軟土地段應根據地質資料采用有利于加快地基固結沉降的設計施工方案，有效減少工后沉降。

新濮公路2005年拓寬改造時，經地質觸探，發現個別路段存在不良地質現象，軟土段的硬殼層厚一般約2m，下面軟土層厚3~4m：其含水量高(43．1％~62．1％)、孔隙比大(1．21~1．73)、高壓縮性(壓縮模量達2．41~2．84)、強度低(7KPa~9KPa)、軟土為中等靈敏-靈敏：根據路基填土高度和軟土的物理力學指標，在橋頭和水塘長384m的路段采取粉體噴射攪拌樁處理，樁長平均12．5m，間距1．5m。處理后地基強度和穩定性明顯提高，至路面基層總沉降量達10cm且經過觀察表明路基已穩定，目前已通車近2年，路面未出現縱向裂縫。

3.1.2 路基填筑。

(1)路基填料控制。

公路拓寬工程一般是在維持交通的基礎上進行實施的，原老路部分還需承擔正常的交通，雖經部分分流，但交通量仍然比較大，且重載車輛多，工期要求比較緊。為確保工程質量，南京地區近幾年實施的擴建工：程，路基填料一般采用石灰改良土，效果比較好。對路堤較高、原地基容許承載力差的路段也可考慮采用輕質路基填料(如粉煤灰)以減輕路堤白重，減少土基荷載。選用優良的路基填料對提高路基強度和穩定性十分重要。

(2)結合部碾壓控制。

為加強新老路的結合，提高路基的整體強度和穩定性，在老路邊坡應采用開挖多層臺階方式銜接，結合部必須碾壓到位，如大型壓實機械無法壓到邊，就要用小型振壓設備壓實，確保拓寬路基任何部位壓實度均符合要求。

(3)施工節奏控制。

土的固結隨時間的延長而逐步完成。因此路基填筑速度的控制對控制地基沉降并最終有效控制路面縱向開裂十分重要。有時根據需要，在路基填筑完工后增鋪臨時簡易路面，如泥灰碎石路面開放交通，增加路基；仁后沉降的時間，并通過行車碾壓加速工后沉降的完成。

3.1.3 路基防側滑措施。

路基土體在沉降過程中特別是高路堤段，如地質狀況不佳，又受老路充分利用(防止塌方)的限制而不能徹底處理原地基，這時勢必使拓寬路基底部的荷載大于地基容許承載力，造成地基土發生較大的沉降，路基上在沉降過程中產生向外側的水平側向位移使路堤發生破壞，將路面拉裂，從而產生縱向裂縫：這種情況下增設重力式路堤擋墻減小路基斷面(路基自重相應減小)或增設一定寬度的反壓護坡道提高土基承載力將有效控制路堤的側滑現象。南京市繞城公路建成通車后增設五百戶互通立交，建匝道處老路增寬段填土高度達6m，外側為深水塘，因路堤增設了重力式擋墻，盡管拓寬部位路面產生2cm~3cm工后沉降，但未出現將老路路面拉裂的縱向裂縫。

3.2 土工合成材料的應用。

路基施工時在新老路銜接的臺階處設置雙向土工格柵，可有效增加新舊路基間的粘結力，減少不均勻沉降和側向位移。同樣路基頂、底基層、基層頂面在施工中除設臺階銜接外，在結合處增設土工格柵可以使新老路有效地融為一體。在近年的工程實踐中，我們采用強度、張拉力、柔韌性更優的玻纖格柵在新老路縱向接縫和基層頂面新老路結合處及老路部位鋪設，有效減少了路面縱向開裂，收到了較好的效果。

3.3 路表水的防治。

老路拓寬改造工程原公路普遍質量標準低，路基強度不如新拓寬部分，在重交通和環境因素綜合作用下，路面易開裂或損壞，雨雪水滲入后不易及時排出路基，這樣會破壞路基的穩定，加速公路裂縫的出現和路面損壞，在建設過程中采取相應的排水措施可有效地防止路表水對公路的影響。主要措施為在拓寬部位路基頂部每隔一定距離(一般為20 m~50m)增設橫向碎石盲溝，與新老路結合部的縱向盲溝相連(盲溝頂部均用防水土工布覆蓋)這種措施對水泥路的拓寬尤為重要。沒中央分隔帶的公路則需在分隔帶中設防水層，在防水層上設碎石盲溝，并在縱坡低處將水引出路基，在路面與基層頂面之間應設防水層，通常采用瀝青表處下封層(厚度一般為1cm)。

3.4 路面縱向裂縫的養護維修。

通車后路面出現縱向開裂應及時進行處治，防止因路表水滲入路面而造成結構層更嚴重的損壞，使路面功能得到及時恢復，并延長面層的使用壽命。

(1)加強觀察，裂縫出現后，及時用熱瀝青等灌縫材料封閉裂縫，防止雨雪水下滲。

(2)對縫寬大于4mm且已穩定的縱向裂縫，瀝青路面則銑去原瀝青面層(寬度一般在40～50cm)，將基層頂面的裂縫進行灌縫處理灑粘層油后恢復面層；混凝土路面則可采用條帶修補或更換混凝土板的方法，同瀝青路面一樣，需對基層的縱向裂縫處理后恢復混凝土面層。

(3)針對縫寬大于4 mm，并且裂縫還在繼續發展的情況，則在裂縫處開挖至基層(開挖寬度大于50mm)。將基層裂縫用熱瀝青灌縫處理后在基層表面均勻涂刷粘合劑及改性瀝青，加鋪二層至三層土工布(土工布之間需涂刷如改性瀝青等粘結材料)，土工布寬度在縫體兩側不小于15cm)，再重新鋪筑面層。對基層有明顯損壞的，或路基嚴重不穩定的，則可采用鋼筋混凝土結構取代沿裂縫縱向開挖出的原有路面的基層、底基層．從而增加路面基層的抗裂性能，修復后可延長路面的使用期限。

4.結語

老路拓寬改造工程路面縱向裂縫的防治方法必須考慮各種因素綜合確定，宜遵循因地制宜、經濟可行、工期合理、綜合治理的原則。

參考文獻

［1］ JTGB01-2003，公路工程技術標準（S）

［2］ JTGD30-2003，公路路基設計規范（S）

［3］ JTJ033-，公路路基施工技術規范（S）

［4］ JTJ011-1996，公路軟土地基路基設計與施工技術規范（S）

［文章編號］1006-7619（2008）10-05-567

［作者簡介］毋麗霞（1960.3- ），女，大學本科，工程師，長期從事公路養護與管理工作。