高速公路拓宽

高速公路拓宽自1988年1110月31日上海至至嘉嘉定18.55kkm高速公路路建建成通车车中国国大陆有有了高高速公路路后，此此后20多年间，我我我国高速速公路路建设突突飞猛猛进，但但由于于受建设设时社社会经济济水平平、技术术水平平和建设设思想想的制约约，许许多已经经建成成使用的的高速速公路中中，绝绝大多数数是双双向四车车道，其其中相当当一部部分己不不能适适应交通通量增增长和社社会发发展的要要求，迫迫切需要要扩大大道路通通行能能力。截截至2001年底，我我国国不同车车道高高速公路路所占占比例统统计结结果见表1一1[3]。近年来来，随随着我国国经济济的快速速增长长，物流流业的的发展和和城市市间的合合作往往来更加加紧密密，高速速公路路的交通通流量量日益增增加，原原有高速速公路路的设计计通行行能力已已远不不能满足足日益益增长的的交通通需求，许许多多高速公公路运运输能力力均已已达到饱饱和，迫迫切需要要扩大大道路通通行能能力。表1一120001年年底我国不不不同车道道高速速公路所所占比比例统计计表[3]解决这一问题通通通常有三三种途途径〔习习：一一是路网网加密密方案，加加大大公路密密度，使使长距离离行驶驶车辆选选择不不同的路路线走走廊。二二是近近距离新新建方方案，指指与已已有高速速公路路基本平平行，在在距其几几公里里(一般5~100kkm)范围内新新建建一条高高速公公路。三三是老老路加宽宽方案案，即在在已有有高速公公路的的两侧或或一侧侧加宽几几条车车道的建建设方方案。现现阶段段我国高高速公公路改扩扩建工工程大多多采用用老路加加宽的的方案。自1997年888月，我国国首首条高速速公路路扩建加加宽工工程—广佛高速速加加宽工程程动工工以来，先先后后有海南南环岛岛东线、沪沪杭杭甫、沈沈大、南南京绕城城、沪沪宁等高高速公公路相继继局部部或全线线扩建建加宽。正正在在改扩建建的有有京珠高高速安安新段、连连霍霍高速郑郑洛段段、合宁宁高速速；拟进进行改改扩建且且已开开始设计计的有有京珠高高速郑郑深段、广广佛佛高速二二次加加宽、佛佛开高高速等。因因此此，从某某种意意义上说说，我我国高速速公路路建设进进入了了加宽改改扩建建阶段。近年来国内已有有有多条高高速公公路进行行了扩扩建工程程，但但是较为为普遍遍的是，新新老老路基存存在差差异沉降降，从从而在新新老路路基结合合处产产生纵向向裂缝缝，并进进而引引起更多多路面面和路基基病害害，影响响了行行车的舒舒适性性和快捷捷性，降降低了道道路通通行能力力，严严重影响响高速速公路的的经济济和社会会效益益。高速速公路路路基的的加宽宽工程要要考虑虑路基的的整体体差异沉沉降问问题。因因为新新路基的的建设设会引起起路基基边坡失失稳和和新老路路基的的差异沉沉降，所所以高速速公路路路基加加宽的的关键问问题〔5]就是如何何减减小新老老路基基之间的的差异异沉降，并并保保证新老老路基基之间的的有效效连接。因因此此，如何何有效效地控制制改扩扩建高速速公路路新老路路基的的差异沉沉降、保保证高速速公路路的行车车安全全和舒适适具有有十分重重要的的意义。1.2.1高速速速公路改改扩建建方式陈胜营[41把把把高速公公路改改扩建方方案分分为路网网加密密、近距距离新新建和老老路加加宽三种种，并并分别阐阐述了了其优缺缺点；；徐泽中“，将其分分为为完全拼拼接式式、不完完全拼拼接式和和分离离式三种种，其其中完全全拼接接式又分分为双双侧加宽宽和单单侧加宽宽。完完全拼接接、不不完全拼拼接和和分离式式拼接接的示意意图分分别如图1一1一，杭甫甫高高速、广广佛高高速以及及沪宁宁高速等等主线线的拼宽宽均采采用完全全拼接接模式，锡锡澄澄高速与与沪宁宁高速公公路的的拼接段段采用用的是分分离式式拼接方方式。傅傅珍口，结结合合我国已已扩建建高速公公路的的情况，首首先先把高速速公路路改扩建建分为为新建和和加宽宽两种方方式，在在加宽方方式下下又分为为两侧侧加宽、单单侧侧加宽、分分离离式加宽宽及混混合加宽宽四种种扩建方方式，并并对其优优缺点点进行了了比较较。图1一完全拼接接方方式图1一不完全拼拼接接方式图1并分离式拼拼宽宽方式我国己扩建及在在在扩建、拟拟扩扩建高速速公路路的扩建建方式式汇总见见表1一2〔7-166]。表1一我国主要要高高速公路改改改扩建工工程扩扩建方式式概况况国家西部交通建建建设科技技项目目进行了了《新新老路基基结合合部处治治技术术》课题tle]研究，按按照照病害的的类型型，主要要从新新路基稳稳定性性不足和和新老老路基不不协调调变形两两方面面分析了了病害害的成因因机理理；从拓拓宽方方式、拓拓宽宽宽度及不不同地地质条件件上分分析了新新老路路基不协协调变变形的特特征(沉降方面)；根据路路面面结构应应力情情况简单单地提提出了路路基顶顶面变坡坡率的的控制标标准，但但未对其其进行行详细阐阐述；；通过室室内人人为控制制造成成新老路路基间间的工后后差异异沉降模模拟了了路基拓拓宽造造成的新新老路路基不协协调变变形，研研究了了拓宽改改建工工程中新新老路路基差异异沉降降对路面面结构构性能的的影响响规律；；采用用有限元元方法法对拓宽宽路基基沉降进进行了了计算，并并提提出了拓拓宽路路基的设设计理理论和方方法。孙四平〔22111等对路基基拓拓宽的处处治和和分析方方案进进行了初初步探探讨，认认为在在对旧路路进行行加宽改改造时时，必须须综合合分析加加宽路路基的稳稳定性性和新旧旧路基基间的整整体性性，地基基沉降降和路堤堤自身身的压缩缩变形形、路基基土的的累计塑塑性变变形等造造成的的不均匀匀沉降降，以及及新旧旧路基间间的刚刚度差异异等对对路面结结构的的影响。黄琴龙`咖认为为为路基拓拓宽工工程中相相关病病害的发发生与与新老路路基间间的工后后差异异变形有有着直直接的关关系，通通过有限限元数数值模拟拟和室室内足尺尺试验验，对沥沥青路路面在路路基差差异变形形下的的结构响响应进进行了深深入分分析，为为相关关工程设设计方方法的建建立提提供了重重要的的理论依依据和和技术支支持。钱劲松〔2刃通通通过分析析老路路拓宽差差异沉沉降的研研究现现状，指指出了了目前计计算方方法的不不足；；结合通通用有有限元程程序八八刀sys，运用DP材料来模模拟拟土体的的非线线性，对对老路路拓宽工工程进进行了非非线性性有限元元分析析，总结结了差差异沉降降的规规律，并并依据据计算结结果对对老路拓拓宽的的设计提提出一一点建议议。周志刚〔2S]]]运用平面面应应变有限限单元元法，对对拓宽宽路段新新路基基的沉降降规律律以及由由此引引起的路路面结结构中的的破坏坏应力进进行了了分析，指指出出了拓宽宽路面面在界面面处开开裂的原原因在在于应力力集中中和界面面强度度的不足足，初初步提出出了路路面拓宽宽的设设计思想想和计计算方法法，以以及设计计与施施工过程程中的的控制指指标。1.2.3新老老老路基差差异沉沉降处治治措施施改扩建工程设计计计中的最最主要要问题是是如何何处理填填方段段新老路路基之之间的衔衔接，即即如何处处理新新老路堤堤的不不均匀沉沉降。要要采取有有效的的技术措措施保保证加宽宽路基基与旧路路基的的良好衔衔接，使使其成为为一个个整体，避避免免或减少少差异异沉降。(3)加宽时时时要考虑虑的问问题①台阶的开挖。原原原印第安安那州州(玩diannaa)规范规定定坡坡比大于1：4的道路加加宽宽台阶宽宽度应应大于3m，台阶高高宽宽比为1：1，这样会会形形成3m高的竖直直断断面，有有可能能影响老老路路路堤的稳稳定，研研究表明明台阶阶的竖直直高度度不宜超超过1.5m。②压实度的控制制制。加宽处处的的压实度度应达达到大于于等于于95%的标准，含含含水量应应在最最佳含水水量的的一%~+1写范围内内波波动。③新填土的渗透透透性应与老老路路基土尽尽量保保持一致致。如如果新填填土的的渗透性性高于于老路基基土，雨雨水很可可能透透过上层层路面面结构聚聚集在在老路基基土中中，这将将使土土软化，大大大大减小剪剪切强强度。④完善的路表排排排水系统设设计计和对地地下水水的适当当考虑虑。美国盐湖城L1115公路[3绷改扩建建工工程，有27拓tn的道路位位于于强度较较低、固固结时间间长的的软弱地地基上上，但路路基容容许施工工期限限很短(12~118个月)，为保证证路路堤施工工的稳稳定性并并减小小工后不不协调调变形，采采取取了多项项工程程措施。包包括括：设置置塑料料排水板板、置置换地基基、路路堤分期期施工工、轻质质路堤堤、加筋筋挡墙墙和设置置桩基基础等。澳大利亚交通部部部门阁出出于对对环保的的考虑虑曾在南南澳洲洲一条高高速公公路拓宽宽改建建时，对对拓宽宽部分软软弱地地基表层层土体体，采用用专门门机械翻翻松表表层土，再再掺掺加一定定比例例的生石石灰、粉粉煤灰和和液体体固化剂剂进行行混合搅搅拌来来进行处处治。处处治后通通过落落锤式弯弯沉仪仪检测路路基路路面整体体抗变变形能力力满足足设计要要求。通通车2年后道路路状状况良好好，未未发现相相关病病害产生生。日本〔35]对对对软土地地基上上路基不不均匀匀沉降控控制方方面进行行了多多方面的的研究究，其中中包括括针对半半幅拓拓宽路堤堤提出出了一系系列工工程措施施。公公路拓宽宽时将将原有双双向车车道保留留，作作为拓宽宽后新新路的一一个方方向的行行车道道，而在在不远远处(相距1~3米)增设一新新路路堤作为为该路路另一个个方向向的行车车道。此此时原有有修筑筑的路堤堤已经经完成固固结沉沉降而处处于稳稳定，而而由于于拓宽路路堤的的影响，老老路路堤也倾倾向于于新路堤堤一侧侧沉降，导导致致老路堤堤表面面平整度度下降降，路面面开裂裂。推荐荐采取取的措施施一般般有：通通过在在原有路路堤外外侧路肩肩处竖竖向打入入一定定深度的的板桩桩，使新新拓宽宽路堤的的沉降降隔离在在板桩桩处，以以起到到消除由由于新新路堤的的沉降降给老路路堤带带来的连连带沉沉降影响响；或或通过在在新路路堤地基基部分分设置挤挤实砂砂桩、石石灰桩桩等复合合地基基来减小小新路路堤的沉沉降量量，最终终达到到减小对对老路路堤的影影响；；1.2.3新老老老路基差差异沉沉降处治治措施施改扩建工程设计计计中的最最主要要问题是是如何何处理填填方段段新老路路基之之间的衔衔接，即即如何处处理新新老路堤堤的不不均匀沉沉降。要要采取有有效的的技术措措施保保证加宽宽路基基与旧路路基的的良好衔衔接，使使其成为为一个个整体，避避免免或减少少差异异沉降。1999年美国国国普渡大大学的的形ch田过J.DeesschaalmmpS[[s22]等人对加加宽宽路基进进行了了研究，提提出出了加宽宽路基基的设计计指南南和施工工步骤骤，并对对相应应的规范范进行行了修订订。主主要内容容如下下：(l)道路的加加加宽包括括以下下两种类类型①保持边坡坡度度度不变的加加宽宽；②保持坡脚位置置置不变，使使边边坡变陡陡的加加宽；(2)报告对印印印第安那那州(玩dlannaa)五条加宽宽的的道路进进行了了调查，其其中中三条加加以及及通过在在新填填路堤地地基处处打入预预制桩桩来减小小新路路堤的沉沉降。国外针对软土路路路基上加加宽路路基填筑筑施工工提出了了间隙隙法〔舫舫一，(TheeG叩一methhood)(图1一5)施工，这这是是一种二二步填填筑法，先先在在距离老老路基基一定距距离外外填筑部部分新新路基，新新老老路基之之间留留有一定定间隙隙(GaPP)，待地基基固固结一段段时间间后再填填筑新新老路基基之间间的间隙隙。由由于在第第一阶阶段新路路基填填土自重重作用用下的固固结会会使新老老路基基间隙下下的软软土强度度和水水平应力力提高高，因而而可以以有效减减小第第二阶段段填土土对老路路基产产生的附附加变变形，而而且这这种分步步填筑筑法要比比一次次性整体体填筑筑对老路路基产产生的变变形要要小。图1一5加宽路路堤填筑筑方法法目前，国内针对对对新老路路基差差异沉降降的处处理措施施主要要有以下下五方方面：①选取合适适的的地基处处理方方法并保保证处处理质量量：②边坡削坡坡和和台阶开开挖；；③土工合成成材材料的采采用；；④控制路堤堤的的压实度度；⑥采用高强强度度的路基基填料料等。一、地基处理高速公路地基处处处理方法法很多多，但在在改扩扩建工程程中最最常用的的有排排水预压(超载预压)、隔离墙墙、复复合地基基法(包括粉喷喷桩桩、CFG桩、旋喷喷桩桩、预制制管桩桩等)、轻质路路堤堤法等。我我国国几条主主要高高速公路路的拼拼宽工程程中地地基处理理措施施汇总于于表1一3[4eedd6，`习。二、边坡削坡和和和台阶开开挖老路削坡的主要要要目的是是为了了清除老老路边边坡一定定深度度内的表表层植植被土和和压实实度不够够的填填土，同同时方方便新路路堤地地基的处处理。开开挖台阶阶的目目的主要要是增增加新老老路基基的接触触面，增增强其结结合面面的摩阻阻力和和抗剪强强度，保保证新老老路基基之间的的有效效结合和和整体体性；同同时，还还可以为为土工工合成材材料的的铺设提提供必必要的锚锚固长长度【侧侧。表表1一总结了了我我国几条条高速速改扩建建工程程中的削削坡及及台阶开开挖情情况[4edd77.'SS1。三、土工合成材材材料的采采用因该部分内容较较较多，将将在1.2..3中详细论论述述。四、控制路基压压压实度为了使加宽部分分分路堤和和既有有道路紧紧密衔衔接形成成整体体，减少少新老老路堤的的不均均匀沉降降，防防止路面面开裂裂，扩建建工程程中要求求严格格控制压压实度度。考虑虑到提提高压实实度的的实施难难度及及缺乏控控制标标准等因因素，高高速公路路扩建建工程中中的路路基多采采用公公路路基基施工工技术规规范(JTJoool一97)“8]要求的压压实实度进行行控制制，见表1一5。海南环岛东线高高高速公路路扩建建工程〔ls1中部分路路段段提高了了路基基压实度度标准准：填方方路基基把规范范规定定的90%压实度区区提提高到93%，93%区提高到95%，95%区提高到96%；挖方段段，路路堑路床床底压压实度要要求达达到96%以上。表1一土质路堤堤压压实度标准准准高速公路改扩建建建中的地地基处处理方案案表1礴我国高速速公公路已改扩扩扩建工程程中的的削坡及及台阶阶开挖方方式填路基与既有路路路基的整整体性性、提高高地基基的承载载力和和解决路路基的的不均匀匀沉降降；可以以降低低由于路路堤自自重引起起的水水平应力力，从从而减少少水平平位移，有有效效地防止止路面面开裂。喻泽红〔el]]]分析了土土与与土工网网相互互作用机机理，指指出在土土体中中合理布布置土土工网，可可使使土体的的垂直直应力、水水平平应力明明显降降低，土土体的的抗剪强强度得得到充分分发挥挥，大大大提高高了土体体的承承载能力力、抗抗变形能能力和和抗裂能能力。她她对土工工网处处理桥头头差异异沉降进进行了了有限元元分析析`e2]，并通过过实实体工程程的长长期观测测结果果验证了了计算算结果的的合理理性，指指出土土工网对对减缓缓桥头差差异沉沉降有明明显效效果.朱湘[63]在考虑软软土土地基的的固结结和土体体的非非线性应应力应应变关系系的基基础上，利利用用有限元元对加加筋路堤堤的受受力性状状和破破坏机理理进行行了分析析，指指出加筋筋可以以减少路路堤的的均匀和和不均均匀沉降降，并并能增加加路堤堤的稳定定性。曲向进[64]]]对近年来来土土工合成成材料料的计算算模型型总结分分析，初初步讨论论了各各模型的的控制制方程以以及适适用范围围，再再根据实实际的的路面结结构，量量化分析析了土土工合成成材料料的使用用效果果，最后后依据据现场量量测对对理论分分析所所得结果果进行行了可靠靠度评评价。钱劲松圆运用有有有限元程程序对对软弱地地基上上路堤加加筋的的作用和和效果果进行了了三维维有限元元分析析。通过过对相相关参数数的敏敏感性分分析，证证明了土土工格格栅模量量对加加筋效果果有显显著影响响，并并且加筋筋位置置靠近路路堤底底部时更更能发发挥加筋筋性能能；证明明了在在土体发发生显显著侧向向变形形时土工工格栅栅能够发发挥抗抗拉效果果，达达到减小小沉降降和不均均匀沉沉降的效效果。为解决既有公路路路拓宽改改造工工程中新新旧路路基不均均匀沉沉降造成成路面面反射裂裂缝病病害问题题，丁丁兆军〔阂阂研研究了土土工格格栅对加加强新新帮填路路基与与既有路路基的的整体性性以及及提高地地基承承载力和和解决决新旧路路基不不均匀沉沉降的的问题，并并对对其加固固机理理、施工工工序序及质量量控制制方法进进行了了分析。邢良te71利利用用土力学的的的相关理理论，针针对软土土地基基上旧路路加宽宽后，在在新旧旧路基间间所出出现的不不均匀匀沉降和和新旧旧路基整整体结结合强度度不够够而引起起的路路面变形形、开开裂等现现象，从从软土地地基沉沉降和路路基稳稳定性入入手，系系统分析析了土土工合成成材料料在加宽宽路基基结构中中的作作用机理理，并并初步提提出了了加筋路路堤沉沉降计算算的一一整套方方法。张功新〔闭从土土土工合成成材料料作用机机理着着手，分分析了了在高速速公路路软基处处理中中使用土土工合合成材料料会对对路堤长长期稳稳定性及及工后后沉降产产生负负面影响响。土土工合成成材料料的长期期强度度损失及及模量量的降低低会降降低路堤堤的长长期稳定定性。土土工合成成材料料的长期期变形形和松弛弛对工工后沉降降也会会产生一一定的的不利影影响。张清平和周志刚刚刚〔691介绍了土土工工合成材材料的的定义、分分类类及其主主要功功能，并并且利利用土力力学的的相关理理论，分分析了土土工合合成材料料在加加宽路基基结构构中的作作用机机理，认认为软软土地基基上公公路的加加宽处处理，可可以采采用土工工合成成材料。在土工合成材料料料的应用用上，一一般采用用土工工格栅进进行加加筋，近近年来来土工格格室也也五、控控制填填料在填填料控控制方面面，目目前国内内研究究倾向于于从两两个方面面考虑虑：利用用优质质透水性性材料料提高路路基承承载力；；采用用轻质填填料减减小附加加应力力以降低低差异异沉降。在高速公路扩建建建工程中中，为为了降低低路基基本身的的压缩缩变形以以及增增强水稳稳性，最最好能采采用透透水性砂砂石填填料。例例如，在在沪杭甫甫高速速公路扩扩建工工程〔511中，根据据该该区域的的料源源情况，采采用用宕渣和和砂砾砾作为填填筑材材料，其其中砂砂砾主要要用于于桥头与与结构构物连接接部位位，每层层最大大压实厚厚度为为25cm。沈大高速扩建工工工程[491为减少新新旧旧路基的的沉降降差，新新填路路基要求求使用用碎石土土、砂砂砾土、山山皮皮土等强强度较较高的填填料，填填料之前前必须须进行室室内试试验，合合格后后才允许许使用用。而且且要求求碎、砾砾石土土及山皮皮土中中的碎、砾砾石石含量应应在30-5500%，碎、砾砾石石粒径0.5一10cm，要求碎碎、砾砾石土及及山皮皮土的回回弹模模量为30码ON田ao安新高速速改改扩建项项目〔lS]地处山前前倾倾斜平原原区，沿沿线地形形平坦坦，地势势开阔阔，除韩韩陵山山附近局局部段段落为挖挖方外外，全线线路基基以填方方为主主，难以以找到到充足的的石料料供应，填填料料以常规规填料料一粉质质土及及亚粘土土为主主。轻质填料〔s2221主要有粉粉煤煤灰、EPS块体、轻轻量量混合土土等，目目前更以EPS为代表。EPS〔5s]作为路堤堤填填料、可可以减减轻路堤堤重量量，减小小路堤堤沉降量量，同同时保证证路堤堤稳定性性。但但因价格格因素素，仅在在部分分高速公公路(沪宁高速速扩扩建工程程，安安新高速速扩建建工程等)作为试验验路路段应用用，很很少推广广。1.2.4土工工工合成材材料在在扩建工工程路路基中的的应用用土工合成材料是是是一种新新型的的岩土工工程材材料，它它以人人工合成成的聚聚合物，如如塑塑料、化化纤、合合成橡胶胶傅为为原料，制制成成各种类类型的的产品，置置于于土体内内部、表表面或各各层土土体之间间，以以发挥加加强或或保护土土体的的作用〔54]。近些年年来来，土工工合成成材料在在公路路工程的的应用用越来越越广泛泛，随着着旧路路加宽工工程的的增多，土土工工合成材材料在在这方面面的应应用也越越来越越多。目目前在在公路上上常用用的有土土工布布、土工工格栅栅，土工工格室室在近些些年应应用也逐逐渐广广泛起来来。软土地基上的土土土工格栅栅加筋筋路堤在在国外外是一种种应用用较多的的结构构形式，实实践践证明它它是一一种行之之有效效的加固固措施施。如果果加筋筋材料能能够有有效地工工作，将将会极大大地提提高路堤堤的强强度和稳稳定性性〔641。土工格格栅栅具有多多孔结结构，不不同于于金属带带和土土工织物物等片片状加筋筋材料料。土工工格栅栅的锚固固能力力是通过过摩阻阻力和支支承阻阻力而获获得的的〔56]。近几年年来来，采用用土工工合成材材料处处理软弱弱地基基，已取取得了了较好效效果。而而用土工工格室室加固饱饱和黄黄土地基基，则则是一种种新的的加固方方法〔66]。JuhaaPPorssmaan和veli一MatttiiUottinnen``s77.ss]、杨茂等等等〔刘、李李锁锁平等〔eo]都成功地地将将土工合合成材材料应用用于软软土地基基上公公路的改改建工工程中，现现场场实测和和有限限元分析析结果果表明使使用土土工合成成材料料可以有有效地地加强新新帮逐逐渐得到到广泛泛应用。谢永利tvo]]]对土工格格室室处治方方法进进行了数数值仿仿真，通通过土土工格室室复合合体的承承载板板试验及及实体体工程的的现场场沉降观观测，对对该处治治方法法的作用用机理理进行了了研究究。指出出土工工格室的的加筋筋作用减减小了了土中的的竖向向应力和和剪应应力，增增强了了路基稳稳定性性，达到到消除除路基不不均匀匀沉降的的目的的，土工工格室室是一种种有效效解决路路基不不均匀沉沉降的的方法。杨晓华〔71111在分析土土工工格室处处治路路基不均均匀沉沉降机理理的基基础上，介介绍绍了应用用土工工格室柔柔性结结构处治治太古古公路半半填半半挖路段段不均均匀沉降降病害害的工程程实践践。通过过现场场检测和和长期期观测，指指出出采用土土工格格室加固固后的的路基回回弹模模量提高高一倍倍以上，填填挖挖交界处处路基基沉降呈呈平缓缓过渡形形式，能能有效地地控制制路基不不均匀匀沉降，处处治治效果较较好。刘柱〔721介介介绍了土土工格格室这种种新型型的土工工合成成材料，并并比比较了土土工格格栅和格格室加加筋路堤堤的作作用机理.，少傅珍珍〔73]等为了解解土土工格室室处理理高速公公路拓拓宽结合合部的的效果，应应用用有限元元分析析了土工工格室室铺设于于新老老路基结结合处处不同层层位时时路基顶顶面各各关键点点的侧侧向位移移、竖竖向沉降降和最最大差异异沉降降。指出出土工工格室的的铺设设可以减减少路路基的侧侧向位位移和差差异沉沉降，且且铺于于基底和和基顶顶时效果果最好好，可以以提高高路基整整体刚刚度和地地基承承载能力力。表1一6总结了了我国高高速公公路改扩扩建工工程中土土工合合成材料料的应应用概况况〔31”5，。表1一我国高速速公公路改扩建建建工程中中土工工合成材材料应应用概况况第二章拓宽工程程程病害调调查与与分析2.1拓宽工程程程主要病病害现现象哈大高速公路〔881位于黑龙龙江江省西部部松嫩嫩平原。地地表表多为粉粉质中中液限粘粘土和和中液限限粘土土，并有有弱碱碱性盐渍渍土交交错分布布，沿沿线冰冻冻深度度平均为2.077m。由于地地势势平坦，而而排排水不良良，所所以土壤壤含水水量较大大。原原路基宽10.55m，平均填填土土高度为3m左右。作作为为黑龙江江省第第一条高高速公公路，是是在一一期工程(二级汽车车专专用线)的基础上上进进行改造造扩建建而成的的，于于1997年10月竣工通通车车。1998年春季就就出出现了大大量的的路面损损坏。整整条道路路的主主要病害害是裂裂缝，有有纵向向、横向向、斜斜向裂缝缝、块块状裂缝缝或网网状裂缝(龟裂)等，纵向向和和斜向裂裂缝在在整条道道路大大量出现现。南京地区的几条条条进出口口干线线公路〔271从1998年开始相相继继拓宽改改造了了宁溧公公路、宁宁镇公路路、浦浦珠公路路，并并新增绕绕城公公路4座互通立立交交。建成成使用用后几条条公路路的个别别地段段在老路路部分分相继发发生了了纵向开开裂现现象。根根据对对宁溧、绕绕城城等几条条拓宽宽道路纵纵向裂裂缝比较较严重重的典型型路段段的调查查，发发现有以以下几几个共同同点：：(l)裂缝均集集中中在高路路堤拓拓宽路段段；(2)出现裂缝缝的的拓宽部部位地地质情况况较差差，一般般均存存在软土土层、水水塘、低低洼地地；(3)裂缝位置置均均发生在在老路路上；伊)根据施工工记记录及工工后记记录，路路基工工程一般般工期期均在三三个月月左右，裂裂缝缝产生时时间一一般在工工后3个月，裂裂缝缝稳定时时间不不一。选择重庆市几条条条山区公公路和和上海市2条平原地地区区公路进进行调调研和分分析t8.]，结果表表明明，与新新老路路基结合合不良良的相关关病害害主要有4类：路基基损损坏，路路面损损坏，支支挡结结构损坏坏，路路面整体体性能能下降。沥沥青青路面损损坏表表现为出出现面面层破碎碎、结结合料松松散、道道路横坡坡改变变等现象象，严严重时会会产生生沿结合合面走走向的裂裂缝1且以纵向向裂裂缝为主主，如如图2一1和图2一2。例如重重庆庆滨江路路南岸岸，该工工程向向长江堤堤岸一一侧拓宽宽，拓拓宽宽度度达巧巧一20米，外侧侧路路肩处设设置了了高达近10米的挡土土墙墙。沥青青混凝凝土路面面，通通车一年年左右右出现大大规模模纵向裂裂缝，现现场已得得到及及时修补补。裂裂缝宽度度最大大处达5~7厘米，裂裂缝缝长度绵绵延数数百米。裂裂缝缝位置多多处于于临近江江边挡挡墙半幅幅路面面内，有有的靠靠近道路路中心心线，有有的则则在同一一断面面内出现现两条条裂缝tle]。林甸一奉康公路路路[90..'日原有公公路路为渣油油表面面处理的的县乡乡级公路路，加加宽改造造为沥沥青混凝凝土路路面的二二级公公路。全全线旧旧路均采采用清清除路基基的方方法，未未完全全清除的的旧路路基，边边坡开开挖台阶阶加宽宽。整条条道路路的主要要病害害是裂缝缝，从从表面上上看裂裂缝各式式各样样，如横横向或或纵向裂裂缝，块块状裂缝缝和网网状裂缝(龟裂)等。冬季季低低温冻缩缩是诱诱发横向向裂缝缝的主要要原因因，纵向向裂缝缝的成因因主要要来自路路基和和路面的的横向向不均匀匀沉降降与变形形。图2一1沥青路路面纵向向裂缝缝图2一水泥硷路路面面纵向裂缝缝缝新老路基相互作作作用是一一个长长期作用用的问问题，在在不同同阶段相相互作作用的结结果会会不同。在在老老路基削削坡过过程中，如如果果过陡，容容易易引起老老路基基局部或或整体体的坍塌塌；在在河塘水水田地地段进行行抽水水平淤过过程中中，抽水水过快快或降水水面积积过大，会会引引起老路路基的的附加沉沉降；；采用振振动打打桩的机机械进进行地基基处理理会引起起老路路基的回回弹；；填筑速速率过过快会引引起老老路基的的开裂裂等。由由于扩扩建或拼拼接过过程中老老路要要维持正正常的的交通，在在交交通荷载载的作作用下，更更容容易加剧剧老路路基的破破坏。2002年10月，常澄澄高高速公路路常州州段与沪沪宁高高速公路路拼接接段(里程NK1223一500~~VVNK11233+6550))，在清淤淤回回填后进进行湿湿喷桩处处理过过程中，发发现现拼接的的沪宁宁高速公公路南南京方向(南侧)和上海方方向(北侧)两幅路面面的的路基路路面纵纵向开裂裂，并并已沿行行车道道中部出出现纵纵向连续续裂缝缝，长度度超过过l00m，如图2一3所示；南南京京绕城高高速公公路拓宽宽路基基在老路路基削削坡到软软土地地基处理理的过过程中，老老路路基也不不同程程度地出出现了了纵向裂裂缝，如如图2一4所示叫。图2一3常澄一一沪宁高高速公公路拼接接工程程施工扰动引起的的的老路基基开裂裂图2一4南京绕绕城高速速公路路扩建工工程施工扰动引起的的的老路基基开裂裂综上所述，通过过过对已拓拓宽公公路病害害的调调查可以以发现现，在平平原区区路面病病害占占主要地地位，且且以纵向向裂缝缝为主，位位置置大多出出现在在新老路路基结结合处且且靠近近老路部部位。2.2病害原因因因分析关于病害成因机机机理，黄黄琴龙龙认为影影响旧旧路拓宽宽工程程性状的的主要要因素有有〔89]：(1)新老路基基间间的不协协调变变形：(2)新老路基基之之间的不不良结结合：(3)路基路面面整整体抗变变形能能力、路路基稳稳定性；(4)以及水文文、地地质条件件等。病病害的发发生往往往不是是由单单个因素素决定定的，而而是多多种因素素共同同作用的的结果果，但新新老路路基间的的不协协调变形形和新新老路基基的不不良结合合是导导致相关关病害害产生的的主要要原因。蒋蒋鑫鑫圃认为为异型型断面路路基路路面的病病害机机理可以以归纳纳为两大大类：：即路基基稳定定性不足足导致致的损坏坏和填填挖方路路基不不均匀沉沉降引引起的损损坏。由由于在平平原区区路面病病害占占主要地地位，且且以纵向向裂缝缝为主，本本文文针对平平原区区高速公公路拓拓宽改建建工程程中的纵纵向裂裂缝，分分析其其原因。纵向裂缝产生的的的最主要要因素素是新老老路基基不均匀匀沉降降。由于于结合合部位两两边的的新旧路路基沉沉降速率率不一一样，沉沉降量量不同，导导致致结合部部位存存在应力力突变变、应力力集中中现象。如如果果弯拉应应力大大而结合合界面面强度较较低，则则会在该该处开开裂错台台；另另外，新新拓宽宽路基边边坡的的坡脚在在填土土重力作作用下下逐渐发发生侧侧向位移移，进进一步带带动上上面的填填土沉沉降和侧侧向位位移，使使整个个拓宽部部分的的填土沿沿结合合部位产产生横横向和竖竖向移移动。在在这两两方面因因素的的综合作作用下下，就会会在交交界处形形成纵纵向裂缝缝，4]。新老路基拓宽处处处理后的的病害害主要是是由于于拓宽工工程的的工程特特点决决定的，对对其其进行原原因分分析，主主要有有以下几几个方方面，，]：2.2.1设计计计方面的的原因因由于高速公路改改改扩建工工程近近几年刚刚在我我国开始始出现现，国内内对该该方面尚尚无丰丰富的理理论指指导。高高速公公路拼接接技术术的设计计、施施工基本本上无无规范可可循，大大部分只只是基基于经验验认识识。且近近期的的此类工工程设设计基本本是参参照之前前的类类似工程程，并并未经过过深入入的分析析研究究。因此此，针针对具体体工程程，在设设计上上难免存存在一一些不合合适的的方面或或问题题。归纳起来，设计计计方面主主要体体现在：：(l)台阶开挖挖挖和老路路边坡坡削坡方方面，台台阶具体体尺寸寸和削坡坡程度度大部分分是根根据经验验而定定，未经经计算算分析；；在实实际工程程中遇遇到问题题时，只只能再改改变设设计.(2)在新老路路路基结合合部设设置土工工合成成材料时时，选选取哪一一种(土工格栅栅、土土工格室室、土土工布等)及铺设几几层层、铺设设在哪哪一层位位上、铺铺设长度(路基宽度度方方向)时，土工工合合成材料料可以以充分发发挥其其加筋性性能，这这也是根根据经经验而定定。因因此，并并不能能采取最最经济济合理的的方案案。(3)排水设计计计不完善善，设设施布置置不合合理，导导致地地表水下下渗，形形成滞水水、积积水和渗渗水。路路基土受受水浸浸泡而湿湿软，强强度急剧剧下降降。若路路面已已经开裂裂，雨雨水自裂裂缝进进入路基基，加加剧裂缝缝扩张张并导致致路基基强度下下降。2.2.2施工工工方面的的原因因新老路基结合部部部位工艺艺较复复杂，施施工难难度较大大，往往往在此此产生生人为的的质量量不合格格因素素，如密密实度度达不到到设计计标准、开开挖挖台阶没没有达达到设计计要求求、老路路边坡坡没有处处理完完全等。由由于于施工工工艺及及质量控控制不不严等各各种施施工原因因造成成了结合合部的的强度不不足，新新路堤本本身出出现沉降降。(l)结合部基基基底处理理不彻彻底，腐腐植土土、杂物物清理理不彻底底，透透水性不不畅，存存在薄弱弱的结结合面。导导致致新老路路基底底部土基基因荷荷载的增增加发发生沉降降，但但原路基基下的的地基因因在改改造时已已基本本固结沉沉降到到位并且且所增增加的荷荷载远远小于新新拓宽宽部分。(2)边坡开挖挖挖过大。已已开开挖的边边坡处处没有及及时堆堆放反压压材料料，使老老边坡坡开挖面面长时时间暴露露，受受雨水直直接冲冲刷。造造成新新老路基基亏方方，新老老路基基叠合面面减少少。(3)路基填土土土压实度度不足足。改扩扩建工工程中新新老路路基结合合部位位处理不不好，其其拼接处处会产产生压实实度不不足情况况，这这些因素素都可可导致路路基产产生非均均匀性性沉降。①很多拓宽用土土土为就地取取土土，土质质纷杂杂不均匀匀，给给压实及及质量量控制带带来难难度，标标准击击实土样样和现现场测点点存在在土质差差异，这这样由于于压实实度缺乏乏准确确性和代代表性性，而至至局部部压实不不足。②土含水量大，每每每层上土土过厚厚，施工工压实实遍数不不够，是是沉降的的根本本原因。③新旧路基结合合合处台阶根根部部，压实实有一一定难度度。由由于压路路机无无法错轮轮，而而使每层层上土土于根部部压实实遍数不不够，雨雨后根部部积水水下浸而而软弱弱。(4)填筑工艺艺艺不当。如如填填料过厚厚、填填筑速率率过快快，会引引起不不均匀沉沉降，使使结合部部开裂裂。(5)碾压工艺艺艺不当。如如碾碾压次数数不够够，碾压压顺序序、压实实机具具、碾压压方式式、碾压压速度度不当等等。2.2.3工程程程地质方方面的的原因由于土基地质差差差，导致致新老老路基底底部土土基因荷荷载的的增加发发生沉沉降。原原路基基下的地地基因因在改造造时已已基本固固结沉沉降到位位并且且所增加加的荷荷载远小小于新新拓宽部部分。2.2.4路基基基填料方方面的的原因新老路基改扩建建建处理后后结合合部位路路基材材质和路路面结结构层厚厚度、强强度不一一，特特别是一一边为为新填路路基，一一边为原原有老老路基，质质量量也存在在差异异。(l)有的拓宽宽宽路基填填料质质量较差差，抗抗风化性性能、抗抗淘蚀性性能不不足。施施工过过程中路路基填填料多半半就近近从挖方方断面面上直接接获取取，材料料本身身的物理理力学学品质等等方面面控2.1拓宽工程程程主要病病害现现象哈大高速公路〔881位于黑龙龙江江省西部部松嫩嫩平原。地地表表多为粉粉质中中液限粘粘土和和中液限限粘土土，并有有弱碱碱性盐渍渍土交交错分布布，沿沿线冰冻冻深度度平均为2.O77m。由于地地势势平坦，而而排排水不良良，所所以土壤壤含水水量较大大。原原路基宽10.55m，平均填填土土高度为3m左右。作作为为黑龙江江省第第一条高高速公公路，是是在一一期工程(二级汽车车专专用线)的基础上上进进行改造造扩建建而成的的，于于1997年10月竣工通通车车。1998年春季就就出出现了大大量的的路面损损坏。整整条道路路的主主要病害害是裂裂缝，有有纵向向、横向向、斜斜向裂缝缝、块块状裂缝缝或网网状裂缝(龟裂)等，纵向向和和斜向裂裂缝在在整条道道路大大量出现现。南京地区的几条条条进出口口干线线公路〔271从1998年开始相相继继拓宽改改造了了宁漂公公路、宁宁镇公路路、浦浦珠公路路，并并新增绕绕城公公路4座互通立立交交。建成成使用用后几条条公路路的个别别地段段在老路路部分分相继发发生了了纵向开开裂现现象。根根据对对宁漂、绕绕城城等几条条拓宽宽道路纵纵向裂裂缝比较较严重重的典型型路段段的调查查，发发现有以以下几几个共同同点：：(l)裂缝均集集中中在高路路堤拓拓宽路段段；(2)出现裂缝缝的的拓宽部部位地地质情况况较差差，一般般均存存在软土土层、水水塘、低低洼地地；(3)裂缝位置置均均发生在在老路路上；伊)根据施工工记记录及工工后记记录，路路基工工程一般般工期期均在三三个月月左右，裂裂缝缝产生时时间一一般在工工后3个月，裂裂缝缝稳定时时间不不选择重重庆市市几条山山区公公路和上上海市市2条平原地地区区公路进进行调调研和分分析t8.]，结果表表明明，与新新老路路基结合合不良良的相关关病害害主要有4类：路基基损损坏，路路面损损坏，支支挡结结构损坏坏，路路面整体体性能能下降。沥沥青青路面损损坏表表现为出出现面面层破碎碎、结结合料松松散、道道路横坡坡改变变等现象象，严严重时会会产生生沿结合合面走走向的裂裂缝1且以纵向向裂裂缝为主主，如如图2一1和图2一2。例如重重庆庆滨江路路南岸岸，该工工程向向长江堤堤岸一一侧拓宽宽，拓拓宽宽度度达巧巧一20米，外侧侧路路肩处设设置了了高达近10米的挡土土墙墙。沥青青混凝凝土路面面，通通车一年年左右右出现大大规模模纵向裂裂缝，现现场已得得到及及时修补补。裂裂缝宽度度最大大处达5~7厘米，裂裂缝缝长度绵绵延数数百米。裂裂缝缝位置多多处于于临近江江边挡挡墙半幅幅路面面内，有有的靠靠近道路路中心心线，有有的则则在同一一断面面内出现现两条条裂缝tle]。林甸一奉康公路路路[90..'日原有公公路路为渣油油表面面处理的的县乡乡级公路路，加加宽改造造为沥沥青混凝凝土路路面的二二级公公路。全全线旧旧路均采采用清清除路基基的方方法，未未完全全清除的的旧路路基，边边坡开开挖台阶阶加宽宽。整条条道路路的主要要病害害是裂缝缝，从从表面上上看裂裂缝各式式各样样，如横横向或或纵向裂裂缝，块块状裂缝缝和网网状裂缝(龟裂)等。冬季季低低温冻缩缩是诱诱发横向向裂缝缝的主要要原因因，纵向向裂缝缝的成因因主要要来自路路基和和路面的的横向向不均匀匀沉降降与变形形。制不严，填料中中中含有机机植物物根茎及及腐蚀蚀性耕植植土的的现象较较为普普遍，造造成原原路基失失稳、开开裂。(2)路堤填料料料不均匀匀，在在施工中中，对对填方填填料粒粒径、级级配很很难有效效控制制。(3)部分填料料料不满足足设计计要求，如如含含水量等等，而而且采取取的处处理措施施不完完全。(4)新老路基基基刚度变变化。新老路基拓宽处处处理后结结合部部位路基基材质质和路面面结构构层厚度度、强强度不同同，一一边为新新做路路基，一一边为为原有老老路基基，质量量存在在差异，在在结结合部位位产生生一个界界面，为为道路纵纵向开开裂留下下隐患患。老路基由于长期期期承受大大量行行车荷载载的作作用，其其客观观上己经经历了了反复多多次的的振动、冲冲击击和压实实，同同时也经经受了了多年的的自然然环境循循环作作用。所所以路路基土的的压实实度应该该已接接近或达达到最最大密实实度，路路基自身身固结结充分、沉沉降降也趋于于稳定定。而新填路基，即即即使严格格按照照规范进进行设设计和施施工，也也必然要要经历历进一步步的固固结、`压密等过过程程，加上上新老老路基填填筑材材料的不不同，势势必要产产生一一定的差差异沉沉降。这样，新老路基基基拓宽处处理后后，在结结合部部位沉降降量不不一，成成为道道路产生生纵向向裂缝的的主要要原因。2.2.5其他他他原因(l)工程管理理理。工程程管理理不严格格。(2)工期短。因因因施工工工期短短，土基基及新新路基的的固结结下沉未未到位位，工后后沉降降大。另外考虑到施工工工进度和和施工工安全等等因素素，使得得路基基碾压压压力或或压力作作用时时间不足足。路路基压实实不充充分，最最终导导致路基基压实实度相对对差，并并且在高高速公公路改扩扩建项项目中，新新路路基自然然沉降降率相对对老路路基要高高。(3)机械原因因因在铺筑新建路面面面基层时时，不不直顺平平滑的的立面会会影响响压路机机碾压压基层的的边缘缘。即使使立面面很平滑滑，由由于压路路机钢钢轮外侧侧有钢钢臂，在在新老老路基交交接处处有20~3300cm宽的填土土，大大型压路路机无无法碾压压到。因因此，在在此位位置的基基层混混合料将将会以以半松散散的状状态存在在，即即使采用用小型型压实机机具进进行压实实也很很难达到到大型型压路机机的压压实效果果。所以个别路段的的的新旧路路结合合部基层层强度度很低，由由于于强度不不足，会会造成路路面在在此部位位断裂裂，从而而形成成纵向裂裂缝。(4)行车荷载载载的影响响老路加宽后，行行行车荷载载位置置向外扩扩展，一一般来说说荷载载力大部部分分分配到新新填路路基上，其其中中，重车车荷载载基本都都由拓拓宽路基基承担担。从受受力角角度上讲讲，新新路基所所受的的承载力力比旧旧路基大大，因因此沉降降的可可能性也也就更更大，从从而在在新老路路基结结合处产产生差差异沉降降，出出现裂缝缝。(5)地基沉沉沉降历史史和当当前受荷荷载状状态的差差异带带来新老老路基基沉降差差异。老老路基下下地基基在公路路改扩扩建之前前已受受到老路路基和和交通荷荷载的的长期作作用，沉沉降己基基本稳稳定，而而新拓拓宽部分分路基基下的地地基则则刚开始始受到到路基路路面和和交通荷荷载的的作用，其其工工后沉降降相对对大得多多。就就当前受受荷状状态而言言，老老路基自自重荷荷载及交交通荷荷载已作作用在在其地基基上，几几乎没有有增加加，或增增加很很小(新填土少)，而新路路基基下地基基原来来仅受其其自重重作用，当当前前则受新新增新新填路基基荷载载及交通通荷载载的作用用。综上所述，处理理理过程中中主要要解决的的问题题应当是是：处处理好新新老路路基结合合部位位的地基基，加加强新老老路基基的结合合强度度，控制制路基基填料质质量，严严格把好好施工工质量控控制关关。7.1试验路概概概况=5\*GB3⑤7.1.1工程程程背景京珠国道主干线线线南北贯贯穿河河南省中中部，位位于107国道以东东，沿沿线为河河南省省经济最最活跃跃的城市市带，在在省会郑郑州东东北部与与连霍霍国道主主干线线相交，路路线线地理位位置见见图7一1。京珠国国道道主干线线是国国家规划划的“五纵、七七横”国道主干干线线的最重重要路路段，也也是形形成河南南省高高速公路路网的的基本构构架，具具有十分分重要要的政治治、经经济意义义。安安阳至新新乡高高速公路路是京京珠国道道主干干线河南南省境境内的重重要组组成部分分，北北接京珠珠高速速公路河河北段段，南接接刚建建成的京京珠高高速公路路新乡乡至郑州州段(郑州黄河河二二桥)，向北直直至至首都北北京，向向南至广广东沿沿海地区区，是是承载国国家南南北运输输的公公路大动动脉，而而且也是是河南南省南北北向最最为繁忙忙的运运输通道道，是是河南省省经济济发展的“基轴”之一。安安新新高速公公路1994年9月开工建建设设，1997年11月建成交交付付使用，是是一一条功能能设施施齐全、全全封封闭、全全立交交的四车车道高高速公路路。近近年来，京京珠珠高速公公路安安阳至新新乡段段以其高高速、平平稳、畅畅通的的优质服服务承承担着繁繁重的的运输任任务，2003年平均日日交交通量达达小轿轿车190000辆旧。目目前前，其过过境交交通压力力日显显突出，1999年至2003年交通量量平平均增长长率为为5.133%，是京珠珠线线河南境境最繁繁忙的段段落，也也是交通通量年年均增长长速度度最快的的路段段。其公公路服服务水平平逐渐渐下降，已已不不能满足足经济济发展的的需求求，改扩扩建工工程势在在必行行，路线线全长长113..227公里。该项目改扩建的的的完成对对发挥挥河南省省的区区位优势势，缩缩小区域域间经经济发展展差距距，促进进区域域经济发发展将将起到重重要作作用，对对改善善河南省省骨架架公路网网合理理布局及及缓解解河南省省南北北交通运运输压压力、完完善综综合运输输体系系有着重重要意意义，对对河南南省旅游游业、外外向型经经济的的发展具具有积积极的促促进作作用。7.1.2设计计计概况全线采用八车道道道高速公公路标标准，结结合沿沿线地形形地质质条件以以及地地物等情情况，本本项目计计算行行车速度度为120公里/小时，原原安安新路路路基宽宽26米，对其其加加宽成整整体式式八车道道言加加宽形式式为双双侧各加加宽8米，加宽宽后后路基总总宽42米，其中中：：行车道2x4xx33.75米，中央央分分隔带宽3.0米，左路路缘缘带2x0..775，硬路肩肩宽2x3..000米(含右侧路路缘缘带2x0..5米)，土路肩肩宽2x0..775米。桥涵涵设设计荷载(加宽部分)采用公路路一I级，本项项目目主要技技术指指标见表7一1o第七章试验路铺铺铺筑与分分析(2)新旧路基基基间的刚刚度差差异对路路面结结构的影影响。(3)面层反射射射裂缝的的防治治。针对以上问题，为为保证加宽路路基与旧路基基的良好衔接接、避免或减减少纵向裂缝缝的发生，特特采取以下技技术措施：(l)基底和路路路基压实实度处处理本项目所在区域域域地层主主要为为第三系系和第第四系松松散物物沉积，其其物物质组成成主要要为粉质质亚粘粘土和亚亚砂土土，河流流两岸岸地下水水位较较高，地地基工工程地质质条件件差。因因此，必必须彻底底对基基底进行行清理理、压实实及换换填，提提高路路基基底底强度度，以避避免或或减小新新旧路路基间的的纵向向裂缝。(2)台阶开挖挖挖与填筑筑为增加新旧路基基基的整体体稳定定性，避避免或或减少横横向错错台和纵纵向裂裂缝的发发生，在在填筑加加宽路路基前，先先对对老路基基边坡坡进行30cm厚的清坡坡处处理。并并在原原路基边边坡上上开挖台台阶，台台阶底向向内倾倾斜3%，同时自自下下而上，开开挖挖一阶及及时填填筑一级级，台台阶的宽宽度为为lm。根据不不同同路基填填高在在新老路路基结结合部位位铺设设高强土土工格格室，土土工格格室采用用钢筋筋钉固定定，钢钢钉间距距台阶阶部位0.5m，其他部部位1.0m。(3)土工合成成成材料的的应用用路基填高小于444m时，在基基底底和最上上层台台阶底部部各铺铺设一层层高强强土工格格室；；路基填填高大大于4m小于6m时，在基基底底、第三三层台台阶(从基底算算起)底部和最最上上层台阶阶底部部各铺设设一层层；路基基填高高大于6m时，在基基底底、第三三、第第四和最最上层层台阶底底部各各铺设一一层高高强土工工格室室。土工工格室室从台阶阶内缘缘铺设至至加宽宽路基的的边坡坡处，并并采用用U型钢筋钉钉固固定。(4)路表水的的的防治老路拓宽改造工工工程原公公路普普遍质量量标准准低，路路基强强度不如如新拓拓宽部分分。在在重交通通和环环境因素素综合合作用下下，路路面易开开裂或或损坏，雨雨雪雪水渗入入后不不易及时时排出出路基，这这样样会破坏坏路基基的稳定定，加加速公路路裂缝缝的出现现和路路面损坏坏。因因此，在在设计计过程中中，采采取了相相应的的排水措措施，在在路面与与基层层顶面之之间设设置SBR胶砂应力力吸吸收层，可可防防止反射射裂缝缝的发生生，兼兼作防水水层。从设计、施工角角角度，考考虑的的处置对对策有有：(l)经过现有有有资料和和检测测资料分分析，路路况良好好没有有病害的的路段段，设计计中可可直接加加以利利用。因因调坡坡需要而而增加加的填方方应严严格按照照新建建道路处处理。(2)针对原路路路堤填土土密实实度不够够，拟拟考虑采采用粉粉喷桩、预预制制管桩、局局部部碎石隔隔栅处处理方案案，并并通过典典型路路段施工工试验验分析进进行优优化。(3)针对现有有有中央分分隔带带无排水水设施施而导致致渗水水，影响响路面面基层强强度的的病害为为减小小路基的的不均均匀沉降降和防防止出现现桥头头跳车现现象，对对于本路路段软软弱土路路段和和桥梁、通通道道(明)、涵洞(明)及分离式式立立交加宽宽部分分台后基基底地地基按特特殊路路基处理理，采采用水泥泥搅拌拌桩(湿喷法)对地基进进行行加固。本次对旧路进行行行加宽加加铺改改造时，对对一一般填方方路基基设计特特别注注意了以以下关关键性技技术问问题：(1)新旧填方方方路基间间的不不均匀沉沉降以以及新路路基的的塑性累累积变变形对路路面结结构的影影响。处理，拟考虑补补补充全路路中央央分隔带带的块块石封水水系统统。(4)针对路面面面无排水(散排)系统，拟拟考考虑采取取集中中排水和和分散散排水相相结合合的排水水方式式。(5)通过检测测测路面基基层结结构强度度不能能满足设设计要要求，应应清除除重建。(6)针对桥头头头搭板脱脱空跳跳车病害害现象象，根据据病害害的不同同程度度拟采用用石灰灰搅拌桩桩、粉粉喷桩、碎碎石石桩等综综合处处治对策策。7.2试验路铺铺铺筑方案案本章试验路方案案案中主要要介绍绍了路基基台阶阶开挖方方案与与土工合合成材材料加筋筋方案案的试验验路情情况。作作为试试验路现现场试试验，还还有冲冲击压实实的效效果分析(包括地基基冲冲击压实实与路路基冲击击补压压两种情情况)，该部分分内内容作为为差异异沉降控控制技技术之一一放在在了第五五章，故故在本章章不再再缀述。7.2.1路基基基台阶开开挖方方案根据现场及其他他他条件，经经各各方单位位共同同研究讨讨论后后，最终终决定定在安新新高速速改建工工程NO，3标段进行行路路基台阶阶开挖挖方案。7.2.2土工工工合成材材料加加筋试验验路段段7.2.2.111试验段选选取取和方案案在初拟12个方方方案的基基础上上，根据据现场场条件，经经各各方单位位共同同协商讨讨论后后，最终终决定定在安新新高速速改建工工程N0.1标段进行3个试验路路铺铺设，分分别为为沉降观观测路路段方案案一、方方案二、方方案案三。在在这些些路段均均进行行沉降板板埋设设并进行行了沉沉降观测测。具具体位置置及方方案分别别为：：7.3试验路的的的铺筑7.3.1台阶阶阶开挖在加宽土方施工工工前，彻彻底清清除沟底底淤泥泥、腐殖殖土、杂杂草等，对对原原路基边边坡面面进行清清理，按按照台阶阶开挖挖方案采采用推推土机配配合人人工进行行台阶阶的开挖挖。台台阶形成成后应应先对台台阶表表面松铺铺方进进行压实实，填填料碾压压及冲冲碾一定定要压压到台阶阶的根根部，以以保证证新旧路路基充充分地结结合为为一体，从从而而进一步步提高高路基整整体稳稳定性。台台阶阶的开挖挖要随随着填料料进程程进行。施施工工现场图图片如如下。台阶开挖与压实实实7.3.2土工工工合成材材料的的铺设7.3.2.111土工格室室的的铺设对铺筑地面进行行行平整，在在整整平和压压实后后的层面面上张张拉土工工格室室且设立立锚固固钢筋。张张拉拉前应插插入锚锚固钢筋筋，并并用锚固固钢筋筋锁紧固固定土土工格室室，使使其全面面铺开开，土工工格室室之间的的连接接处人工工采用用专用小小型工工具连接接，土土工格室室四周周采用钢钢钎或或锚固钢钢筋。土土工格室室铺设设完后，在在已已铺好的的土工工格室上上填土土，以达达到锁锁定及加加筋补补强作用用。土土工格室室的张张拉铺设设见下下图。图7一16土工工格室的连接接接图7一17土工工格室的锚固固固图7一18铺设设好的土工格格格室7.3.2.222土工格栅栅的的铺设在平整好的场地地地上采用用人工工铺设。铺铺设设开始前前，应应注意选选择胶胶面向下下，保保持铺设设平整整、拉紧紧，不不得起皱皱，使使土工格格栅具具备有效效的张张力。土土工格格栅搭接接距离离为：纵纵向接接头搭接接距离离不小于20cm；横向搭搭接接宽度不不小于于15cm。纵向搭搭接接应根据据沥青青摊铺方方向将将前一幅幅置于于后一幅幅之上上。土工工格栅栅铺筑后后应及及时填土(暴露时间间不不应超过48h)。土工格格栅栅的铺设设见下下图。图7一19铺设设好的土工格格格栅7.3.2.222土工布的的铺铺设在平整好的场地地地上采用用人工工铺设的的方式式进行。卷卷材材应垂直直于道道路轴线线方向向展开，土土工工布不允允许有有褶皱，尽尽量量以人工工拉紧紧。材料料尽量量采用宽宽幅织织物，幅幅与幅幅之间纵纵横向向连接采采用搭搭结法，搭搭结结宽度以30一50cm为宜。借借加加重使土土工布布定位于于地面面.不得因填填土土而移动动。土土工布的的铺设设见下图图。图7一20铺设设土工布7.4试验路实实实施分析析7.4.1路基基基台阶开开挖方方案分析析台阶开挖有利于于于新旧路路基的的衔接和和结合合，但不不恰当当的台阶阶开挖挖方式或或开挖挖施工方方法极极容易导导致施施工塌方方，这这对旧路路基的的影响非非常严严重。尤尤其是是在很多多拓宽宽工程施施工过过程中仍仍然开开放交通通的情情况下，旧旧路路开挖坍坍塌的的问题更更应引引起足够够重视视。安新改建工程在在在项目前前期施施工中，曾曾由由于开挖挖方式式和施工工方式式不恰当当引起起坍塌，如如图图7一21。图7一21旧路路台阶开挖不不不当引起坍坍塌塌分析原因，认为为为开挖坍坍塌主主要是由由以下下几个方方面引引起：(l)原设计方方方案不进进行削削坡处理理，直直接开挖挖第一一级台阶阶，从从而导致致第一一级台阶阶高度度过高，如如图图7一22；图7一22原设设计台阶开挖挖挖方案(2)旧路基排排排水不畅畅，含含水量过过高(实测坍塌塌段段含水量量达24%)；(3)旧路基边边边缘压实实度不不足，导导致松松散土过过多；；(4)开挖后直直直接对地地基进进行冲击击压实实，地基基振动动过于强强烈；；针对以上情况，提提出了新的开开挖施工方案案，主要建议议如下：(1)新的开挖挖挖方式不不挖除除土路肩肩，保保护硬路路肩和和行车安安全；；(2)新的路基基基开挖方方式从从土路肩肩外侧侧起挖，且且先先进行削削坡处处理。清表后先进行111：1的削坡处处理理，清除除了路路基压实实不到到或受腐腐殖质质影响的的松散散土，则则可以以保证第第一级级台阶开开挖的的稳定；；图7一23试验验路开挖方案案案(3)先填2000cm碎石层再再进进行地基基冲击击压实。目目的的有二：：利用用碎石层层的松松散结构构消减减冲击振振动能能量；地地基含含水量过过大不不宜直接接进行行冲击压压实：：(4)对含水量量量过高的的旧路路基，在在削坡坡后不宜宜立即即进行台台阶开开挖和地地基处处理，应先进行晾晒。并并对地基、以以及开挖后台台阶面进行20cm深度的灰土土处理，生石石灰掺入量为为4一5%；(5)冲击压实实实是路基基坍塌塌的诱因因，若若以上措措施仍仍无法保保证旧旧路基稳稳定，则则采用振振动压压实取代代冲击击压实对对地基基进行处处理，或或在路基基施工工过程中中，采采用薄层层静压压取代振振动压压实。在新的路基开挖挖挖方法施施工下下，路基基开挖挖后一直直保持持稳定，未未发发生坍塌塌现象象，如图7一24图7一24新的的开挖方式下下下路基保持持稳稳定下面就几条具典典典型地质质状况况的高速速公路路加宽工工程进进行论述述：(l)广佛高速速速公路加加宽工工程广佛高速公路加加加宽工程程从1997年10月开工，到到1999年12月完工，成成成为全国国首条条高速公公路加加宽扩建建工程程。广佛佛高速速公路全全线累累计共有有软土土地基段55622m，软土层层厚厚度达10m一20m，主要是是淤淤泥质细(粉)砂软弱层层。老老路下的的软基基采用袋袋装砂砂井结合合砂垫垫层排水水固结结处理，经经过过近十年年的沉沉降，路路基范范围内的的软基基已充分分固结结并趋于于稳定定。考虑到新路基的的的工期短短、不不可中断断交通通和软基基范围围广等特特点，采采用水泥泥粉喷喷桩快速速固结结软基，并并结结合砂垫垫层形形成复合合地基基，提高高地基基整体强强度。老老路边坡坡采用用清除表表土后后再挖台台阶的的方法进进行衔衔接，严严格按按照施工工规范范中对新新老路路基衔接接的要要求开挖挖台阶阶，而且且台阶阶数量尽尽可能能