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公路旧路加宽施工技术的几点研究 　　摘要:随着我国社会经济的迅速发展,现在的大部分公路功能已不能满足社会日渐增长的交通需要,为此对原有的高速公路进行升级改造势在必行。而公路路基加宽无论是设计还是施工,都是改造工程的关键。在铺筑试验路并进行现场观测的同时,探索旧路加宽的理论分析方法,可为今后的旧路加宽改造工程提供十分有益的借鉴。 　　关键词:旧路 加宽 分析 　　 　　公路在经多年的通车后,路基沉降基本完成,路基加宽段由于新旧路基的不均匀沉降,必然产生以纵向裂缝为代表的裂缝,从而对公路产生破坏。为此,必须加强公路路基加宽时设计优化及施工质量,使沉降量减为最少,以保证公路的质量。 　　一、旧路加宽常见病害及其产生原因 　　在道路拓宽_丁程中,因新老路基之问不均匀沉降而导致道路通车后路面出现纵、横向裂缝等病害是较为普遍的现象。特别是软弱地基地段,新拓宽路基工后沉降较大,而老路基的固结沉降已基本完成,新老路基结合部位沉降量不一致,在新老路基之间产生相对过大的差异沉降,成为道路产生裂缝的主要原因。另外,在旧路边坡上进行拓宽填筑,新填的土方和运营后的汽车荷载也会引起老路基的附加沉降,进而引起老路基变形,甚至可能出现路基拉裂、下沉过速等病害。 　　新老路基产生不均匀沉降的主要原因有: 　　(1)软弱地基的工后沉降,导致新老路基之间的沉降差异。新拓宽路基工后沉降较大,而老路基的工后沉降已接近完成,这样就产生一个沉降差值; 　　(2)新加宽路基土的压缩变形和塑性累积变形比老路基大; 　　(3)新老路基结合部位处理不当; 　　(4)水的作用。 　　二、 路基综合处治设计的目的与要求 　　进行路基综合处治设计之前,必须作原有旧路的调查和详细和地质勘探工作,收集有关旧路基设计、施工和现状的资料。然后,在分析旧路基固结沉降的情况,以及拓宽新基对旧路基影响的基础上,找出引起新旧路基差异沉降的因素,确定相应的路基综合处治措施。 　　根据现有旧路状况和沿线地质条件,路基综合处治设计应达到以下目的: 　　(1)通过地基处治,减少新拓宽路基的工后沉降量,控制新老路基的沉降差; 　　(2)通过新老???基结合部位的处理,加强新老路基的结合强度,减轻新老路基因材质、施工质量及路面结构层的差异等所引起的病害; 　　(3)完善排水防渗系统,阻止雨水渗入新旧路基结合面。 　　三、旧路加宽的地基沉降与路基稳定性分析 　　在旧路加宽改造中,地基沉降和路基稳定性分析无疑是非常重要的。沉降的处理就是在路基施工过程中加速因新修路基而引起的地基沉降,或者采取有效措施控制路基由于剪切变形而产生的侧向位移,从而减小路基的工后沉降。对于稳定性的处理则必须增大新修路堤及地基的强度,提高其抗剪切变形的能力。 　　由均质粘性土填筑的路堤的稳定性根据Fellenius滑动圆弧法进行分析,路堤坍塌破坏时,其滑动面为一曲面,假定其为圆弧形,圆弧滑动面的位置用4.5H法确定。土工合成材料的加筋作用按在常规的圆弧稳定分析方法中增加一个拉力的办法进行考虑,把加筋力作为水平力施加于滑动土体,来计算其稳定性和确定加筋层数。 　　在旧路加宽改造工程中,由于新旧路基的固结程度不同,将会导致路基的横向不均匀沉降,从而造成路面的开裂破坏。因此,必须准确掌握加宽路基的最终沉降量及固结度,并验算其剩余沉降量是否满足工后沉降量的要求。在沉降分析中,可假定旧路路基下的地基已趋于完全固结,采用分层总和法计算新加宽部分路基的地基总沉降量。 　　四、旧路加宽的路基土压缩变形分析 　　路基土在其自重和路面结构等静荷载作用下的变形主要表现为土体的压缩变形,可通过室内试验测定土的相应变形指标,选取适宜的力学模型采用有限元法分析路基土的应力状态,从而得到路基与地基的总变形量、不均匀变形量、不均匀变形范围以及变形与时间的变化关系等控制指标。 　　在路基土压缩变形的有限元法分析中,将新填筑的路基土视为弹塑性材料,采用邓肯非线性模型。而将旧路路基视为弹性材料,将土工织物视为线弹性材料,按平面应变问题求解。其中,路基和地基采用平面四边形等参单元、土工织物采用接触面单元、路面结构层采用弹性梁单元进行模拟,假定土工织物与土体的界面间无相对位移。 　　五、路基土在行车荷载作用下塑性累积变形的探索分析 　　路基土作为一种非线性弹-塑性变形体,在行车荷载作用下除产生弹性变形外,还会产生部分不可恢复的塑性变形。塑性变形会随着行车荷载作用而逐渐累积,在行车道中央轮迹带范围内的路基土所承受的荷载较大,荷载作用次数也较多,因此产生的塑性累积变形也较其它位置要大,从而导致路基的不均匀变形。 　　路基土塑性累积变形可采用如下的计算方法:①沿深度方向将路基土划分为若干个子层,运用三变量塑性应变方程分别计算各个子层的塑