高速公路拓寬路基差異沉降控制技術(shù)的分析

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1、高速公路拓寬路基差異沉降控制技術(shù)的分析　　云南云嶺高速公路建設(shè)集團第四工程有限公司　　【摘要】高速公路拓寬路基的差異沉降現(xiàn)象是普遍存在的，在進行改擴建施工時，要確定新老路基的差異沉降控制標準，做好工程施工設(shè)計，采取合理的控制技術(shù)措施，這是目前高速公路改擴建工程中的重點問題。本文首先對拓寬路基的差異沉降機理、特性及影響因素進行分析，確定新老路基的差異沉降控制指標，在此基礎(chǔ)上，探討差異沉降的有效控制措施。分析表明，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基可以實現(xiàn)對拓寬路基差異沉降的有效控制。　　【關(guān)鍵詞】高速公路；拓寬路基；差異沉降；控制技術(shù)　　前言　　隨著我國國民經(jīng)濟的快

2、速發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平不斷提高，私家車數(shù)量逐年上升，為道路交通帶來了沉重負擔。許多公路已經(jīng)出現(xiàn)交通量飽和的態(tài)勢，難以為市民的出行提供優(yōu)質(zhì)、快捷的服務(wù)。因此近幾年來高速公路改擴建工程也越來越多，以滿足人們的出行需要。目前高速公路改擴建工程多數(shù)采用老路加寬的改擴建方案，新老路基的差異沉降問題已經(jīng)成為高速公路改擴建工程的技術(shù)難點，許多控制技術(shù)都沒有達到預(yù)期效果，容易導致工程竣工投入使用后出現(xiàn)路面縱向開裂等嚴重問題。因此，對高速公路拓寬路基的差異沉降控制技術(shù)進行研究十分必要。本文將首先對拓寬路基的差異沉降問題進行全面分析?！　∫弧⑼貙捖坊牟町惓两禉C理　　目

3、前國內(nèi)高速公路改擴建工程使用最多的手段是在公路兩側(cè)進行對稱拼接加寬，但由于新路基和老路基往往由較大施工時間差異，老路基的固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降已經(jīng)結(jié)束，地基趨于穩(wěn)定。而新路基在建設(shè)過程中智能完成初始沉降，固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降都需要一個較長的時間過程，所以就導致了新老路基的差異沉降。而且由于新路基是附加荷載，會在地基土中產(chǎn)生不均勻的附加應(yīng)力，引起新的差異沉降，尤其是軟土地基，影響更為嚴重。如果不能采取有效的控制技術(shù)措施，會因差異沉降問題導致老路面拉裂或新老路基拼接處開裂等嚴重問題。目前關(guān)于拓寬路基的差異沉降的研究主要是從應(yīng)力與變形方面出發(fā)，對公路的拓寬寬度

4、、軟土厚度、路基模量等影響因素進行分析。對其影響因素考慮的不夠全面，而且研究分析不夠深入，因此難以找到有效的控制措施?！　《?、差異沉降特性及影響因素分析　　（一）差異沉降特性　　在高速公路拓寬前，老路基沉降分布主要表現(xiàn)為中間大、邊緣小的半盆形，這表示最大豎向位移是在路中心處發(fā)生的，與一般新建路基沉降規(guī)律一致。但在路基拓寬后，老路基沉降分布發(fā)生了變化，并表現(xiàn)出先大后小的變化趨勢，最終呈倒鐘形分布。具體表現(xiàn)為老路基右側(cè)沉降逐漸增大，在新路基下方達到最大值后逐漸縮小。在進行拓寬前，老路基坡腳下方的地基內(nèi)水平位移達到最大值，在中心線處基本為零。拓寬后，新路基坡

5、腳下方地基內(nèi)水平位移達到最大值，地基土體水平位移處于拼接處分界，左側(cè)靠近中心處，水平位移逐漸縮小，左側(cè)靠近新路基坡腳處，水平位移逐漸增大。豎向應(yīng)力的特點是，在拓寬前其最大值處于地基頂面處，并隨地基深度增加而減小，在拓寬后最大值出現(xiàn)上升，并且在新路基地面中心附近移動。最大剪應(yīng)力在拓寬后也出現(xiàn)上升，出現(xiàn)于老路基邊坡下部，導致邊坡容易出現(xiàn)坍塌，所以需要對邊坡進行加固?！　。ǘ┯绊懸蛩胤治觥　〔町惓两档挠绊懸蛩刂饕ǜ咚俟返耐貙拰挾?、路基高度、新路基的各項參數(shù)、地基彈性模量等。在高速公路改擴建工程中，單側(cè)拓寬的車道數(shù)量可能從1～4道不等。其路基表面沉降呈

6、先增大后減小的變化趨勢，而且新路基沉降遠大于老路基附加沉降。拓寬寬度越大，最大差異沉降值越大。地基表面的水平位移也隨著拓寬寬度的增加和增大，所以拓寬寬度對差異沉降由較大影響，一般拓寬2個車道為宜?！　÷坊叨葘π吕下坊牟町惓两狄灿休^大影響，取2～8m對路基高度的影響進行分析，隨著路基高度的增加，路基表面的沉降最大值隨之增加，差異沉降值也逐漸增大。所以在滿足最小填土高度的前提下對路基高度進行控制，可以有效降低差異沉降的影響。　　新路基參數(shù)主對差異沉降的影響主要從土體黏聚力、摩擦角、彈性模量以及重度等方面進行研究。在不同的新路基土體黏聚力下，路基表面沉降

7、的數(shù)值基本相同，因此土體黏聚力對路基形變基本沒有影響。對摩擦角的研究分別取10°～40°四種情況，其路基表面沉降也不發(fā)生變化，因此，摩擦角對路基形變也基本沒有影響。在研究路基彈性模量對差異沉降的影響中發(fā)現(xiàn)，隨著彈性模量的增加，老路基頂面沉降不變，但新路基頂面沉降變小，不過變化幅度較小。說明彈性模量對其影響較小。土體重度則對新老路基的差異沉降由較明顯影響，隨著土體重度的增加，地基表面沉降也逐漸增加，地基表面水平位移逐漸增大?！　〉鼗鶑椥阅Ａ繉π吕下坊町惓两涤奢^大影響，隨著地基彈性模量的增加，路基表面沉降逐漸減小，新老路基的差異沉降也呈減小趨勢。因此，提

8、高地基彈性模量也是控制差??沉降的有效措施?！　∪?、高度公路拓寬路基的差異沉降控制技術(shù)　　通過