近年来，随着国民经济的快速发展，我国高速公路的建设十分迅猛。在已经建成使用的高速公路中，由于受建设时社会经济水平、技术水平和建设思想的制约，有相当一部分已不能适应交通量迅速增长和社会发展的要求，有的还出现了比较严重的病害。
1、公路加宽工程的主要病害
公路拓宽时新路堤的建设会导致老路堤产生新的沉降变形，并且在新、老路堤之间产生差异沉降，导致路堤拉裂、路面破坏等病害。
（1）路基的损坏主要表现为新老路基的差异沉降、沿新老路基结合面的滑移和新填路基的整体失稳。
（2）路基的差异变形会通过路面结构反映到路表上，导致路面结构的损坏。沥青路面会在结合部产生纵向裂缝、面层破碎、结合材料松散、道路横坡改变等。水泥混凝土路面会在结合面附近出现扩展的纵缝或横缝、错台，进一步发展会引起板底唧泥、脱空，裂缝处板块断裂以及裂缝进一步扩展等现象。
（3）随着路面病害的产生和道路纵横坡比的变化，道路结构性能和服务性能也随之下降，当路况指数、结构承载力、平整度等下降到一定程度时，还影响行车安全[1].
按照路基拓宽的损坏机理将拓宽路基的损坏归结为二类：拓宽路基稳定性不足导致的损坏以及新老路基不协调变形引起的损坏。前者是拓宽路基自身稳定性不能充分满足稳定性要求导致的，后者则是新老地基和路基的不均匀变形引发的。数值分析表明，路面结构性破坏的模式有四种：结合部的剪切开裂（沿结合面滑移）、结合部的弯拉开裂（基层顶部或底部）、老路基顶面开裂以及新路或老路的基层底面开裂。要从根本上解决或减少拓宽路基的病害，必须了解产生拓宽路基病害的原因和损坏机理[2].
2、公路加宽工程的病害成因
影响旧路拓宽工程性状的主要因素有：新老路基间的不协调变形、新老路基之间的不良结合、路基路面整体抗变形能力、路基稳定性，以及水文、地质条件等。拓宽工程路基病害的发生往往不是由单个因素决定的，而是多种因素共同作用的结果。引起拓宽工程路基病害的主要原因有：
（1） 新老路基下地基沉降的差异：这是路基拓宽工程容易产生纵向裂缝的最主要原因。新老路基地基压缩固结时间不同，老路地基经多年荷载作用，沉降变形已经基本稳定；而新路地基在施工过程中以及竣工通车后都将有较大的沉降变形发生，因此，新老路基下的地基间将产生不均匀变形。同时，道路拓宽工程工期较短，控制工后差异沉降的难度较大。
（2） 新老路基强度和刚度的差异：新旧路修筑年代不同，取土地点也不相同，因此加宽路基填筑土料与老路基填筑土料不可能完全相同。填筑材料经自身重量、路面和车辆等荷载的作用，老路基已经完全被压实，而新路基的填料虽经严格压实，仍有塑性累积变形的存在；同时，新老路基采用的施工方法和工艺不同，公路等级和标准也有很大的差异。
（3） 新老路基结合部处治措施不当：新老路基结合部是拓宽工程的最薄弱部位，最容易发生路基病害。如果结合部表面土体强度不足、台阶开挖不合理以及加筋处治不当等，将会导致拓宽路基沿结合面产生滑移或蠕滑，在结合部路面产生纵向裂缝；如果工后路面排水措施不完善，路表水沿裂缝大量下渗，会加速路基的变形和失稳。
（4） 施工因素的影响：施工因素是导致拓宽路基病害的重要因素，新老路堤结合部施工过程中的以下情况会形成路基病害隐患：
（a） 结合部的表面根植土、松散土层、腐殖土、杂物等清理不彻底，土路肩、硬路肩部位不适
宜作填料的材料换填不彻底，填料粒径偏大、含泥量多，透水性不佳等，使新老路堤结合部形成薄弱的带状结合面。
（b） 边坡开挖面过大，在已开挖的边坡处没有及时堆放反压材料，使老的边坡开挖面长时间地暴露在外，受到雨水直接冲刷，造成新老路堤亏方，新老路叠合面减少。同时，地基处理施工、抽水清淤（地下水位降低）及交通荷载等会对削坡开挖后的老路路基的稳定性产生影响。
（c） 路基填料压实不到位，引起不均匀沉降，使新老路面结合部开裂。公路拓宽改建通常受地形限制，单幅加宽时，大型压实机具很难发挥作用，压实难度较大，特别是新老路基结合部。较低的压实度不仅会使路基塑性累积变形大大增加，而且抗变形能力也大幅下降。
（d） 填筑速率过快，由于拓宽工程工期较紧，过快的填筑速率使新路基的沉降速率远远高于原路基的沉降速率，造成原路基失稳或将原路面拉出裂缝。
（e） 施工中路基排水措施不到位，雨水渗入新老路基，使得结合部土体的强度降低，影响结合面的嵌固效果。
高速公路拓宽工程的病害的成因是多方面的，但新老路基之间的不良结合和不均匀变形是最根本的原因，也是路基拓宽工程中的主要控制因素。因此，在高速公路拓宽工程中必须采取切实有效的工程技术措施，减小地基的不均匀沉降，保证新老路基的强度、刚度和整体稳定性，加强新老路基结合部的处治措施，减少拓宽工程路基的病害发生。通常可采用软弱地基处理、基底清淤换填、旧路路堤台阶开挖、土工合成材料加筋垫层和加筋土路堤、土工织物防渗和排水、改良土高强路堤和轻质路堤、铺设土工合成材料防渗裂层或增大加铺层厚度等工程技术措施。
3、改良措施
3.1 保证填筑材料质量
优质的施工原材料是保证加宽公路质量的关键。沈大高速公路路基加宽施工中对原材料质量要求严格，标准高，路基填筑全线均采用山皮土、碎石土或砂砾填筑，无粘土填筑，路床范围内填筑材料CBR值>8；抛石挤淤中所用石材也有严格的标准，要求无风化，具有规定的强度和尺寸。良好的填筑材料使碾压质量易于保证，高标准的压实度使技术要求成为可能，大大加强了填筑路基的强度[3].
3.2 边坡处理
旧路边坡土体松软，且有大量的腐质土、垃圾土，而边坡正是新老路基结合的连接面。因此，施工中要求对原路边坡进行深层削坡，不允许存留腐质土和松软土体，要求将软弱的结合面处理成牢固的结合面，结合部要开挖台阶，台阶要有足够的宽度和压实度，以保证新老路基有效的结合，同时边坡开挖后要立即施工，防止雨水的冲刷、渗透，影响结合部的质量。
3.3 保证压实度
使用机械对土体压实是提高土的强度，减少使用期沉降量的有效办法。保证压实度结构满足要求，除采用分层填筑、分层压实、加强压实功能、保证最佳含水率等措施外，还要结合使用偏心振动碾及强夯能方法，特别是新旧路基的结合部和台背回填，更是高标准，只有严格管理，精心施工，才能确保压实度满足要求。
3.4 新老路基结合部的处治
公路扩建加宽工程最容易出现的病害就是新老路基结合部的纵向开裂，因而改扩建工程设计中最主要的问题就是如何处理填方段新老路基之间的衔接，即采取有效措施，减少新老路堤的不均匀沉降，保证加宽路基与旧路基的良好衔接，使其成为一个整体，避免减少横向错台和纵向裂缝。
3.4.1土工合成材料的应用
在公路加宽工程中，常用的土工合成材料就是土工格栅。土工格栅的加固机理在于格栅与土之间的相互作用。在加宽工程中新老路基结合部采用土工格栅可以有效的预防差异沉降的产生，这是因为：土工格栅与土接触面的摩擦作用，降低了加宽处土的垂直应力，使土体承载力得以提高，减少了不均匀沉降；土工格栅对土体具有锁定作用，使土体抗剪强度得到充分的发挥，约束土体的侧向变形；由于水平铺设的土工格栅具有弹性，在反复荷载作用下，不会产生变形的积累；土工格栅具有一定的张力和延展性，能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构。
3.4.2地基处理措施
在软土地基上的新老路基结合部，结合路基的拼接措施，还应对结合部下的地基进行重点处理。可以采用超载预压、加密加长粉喷桩、旋喷桩、预应力或现浇薄壁管桩和隔离墙等方法，通过间距和打设深度的分级处理，沿路基横向形成渐变段，能比较理想的解决新老路堤差异沉降差问题。
4、结束语
要从根本上解决或减少拓宽路基的病害，必须了解产生拓宽路基病害的原因和损坏机理。本文总结叙述了加宽路基主要的病害，分析了病害形成的机理并总结了改良方案，为加宽路基的设计和施工提供了思路。
责任编辑：sealion1986
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