公路拓宽中挡土墙路段新旧路基沉降差异及处理措施

20
总430期
2017年第16期（6月 上）
收稿日期：2017-01-19
作者简介：林东榕（1982—），男，福建安溪人，工程师，研究方向为路桥设计。

公路拓宽中挡土墙路段新旧路基
沉降差异及处理措施
林东榕
（厦门诚翔公路技术咨询有限公司，福建 厦门 361000）
摘要：对于公路拓宽改建中，挡土墙路段新旧路基沉降，挡土墙本身的位移或倾覆、路堤填料不均匀、路基填土压实不足等差异进行详细分析，结合工程实例提出公路拓宽中新旧路基衔接段的设计思路，给出加强挡土墙稳定性验算及施工要求、墙后新路基的填料、新旧路基处强化处理等结论，使公路拓宽中新旧路基沉降差异得到有效解决。

关键词：公路拓宽；挡土墙；新旧路基衔接段；沉降差异中图分类号：U416.1
文献标识码：B
0 引言
在总结普通公路施工挡土墙路段设计的基础上，特别结合福建省公路建设的区域特点和实际情况，公路拓宽坚持“因地制宜、量力而行、保证质量、注重安全”的原则，充分利用旧路资源，着重提高路面等级，从而有效提高公路的建设质量。

但是在设计的过程中，往往忽视了在公路拓宽中挡墙路段新旧路基衔接段的处理措施，导致公路建成通车后因新旧路基不均匀沉降而使路面开裂、沉降、断板，如图1所示。

基于这种情况，在施工阶段需要加强对公路拓宽中新旧路基衔接处进行严格把控，分析公路拓宽工程中挡土墙、新路基、老路基三者的相互作用及其对支挡结构受力、路基变形的影响，并合理计算各种影响因素的大小和分布，为拓宽公路工程的设计与新老路基结合部的处治提供依据。

图1 某省道挡土墙路段路面开裂下沉实例
1 拓宽路基中挡土墙型式
公路拓宽设计中，在旧路基宽度不够，特别是旧路弯道半径较小且旧路外侧地面线较陡无法填方时，应该设置挡土墙和收缩坡脚，设置的过程中应该依据结构简单、施
工简便的原则，一般常用的挡土墙型式有仰斜式挡土墙和衡重式挡土墙。

2 沉降差异分析
由于新旧路基顶面产生差异沉降常伴随着路肩式挡土墙的位移或倾覆，而挡土墙的位移或倾覆反过来又加剧新旧路基顶面的沉降差异，直接造成路面结构层出现长大纵向裂缝等严重的早期病害，显然“挡土墙—新路基—旧路基—路面”动态相互作用，相互制约。

挡土墙下方施工作业面空间有限，新路基填筑、压实存在困难，同时挡土墙与新路基、旧路基由于本身强度差异，在车辆荷载下将进一步影响新旧路基之间的差异沉降，对此进行了相关的总结，具体内容如下：2.1 挡土墙本身的位移或倾覆
墙后土压力是挡土墙的主要设计荷载，土压力分为主动土压力、被动土压力、静止土压力，当挡土墙在土压力作用下产生墙体位移或倾覆时墙后新路基将产生开裂沉降。

2.2 路堤填料不均匀
在施工过程中，由于实际环境的限制，难以对填料、级配等因素进行高效的控制。

若填料中混入各类腐殖土、泥沼土等不符合要求的土体，会导致土体存在较大的空隙，如果施工措施处理不当，特别是雨季施工，可能产生
局部明显横向下沉，并对施工填料的压实度产生不同程度的影响，导致压实不均匀、空隙较大等现象的出现。

随着公路运营期间荷载长期作用，新路基容易产生不均匀沉降变形。

2.3 路基填土压实不足
在施工过程中，挡土墙下方施工作业面空间有限，新
21
TRANSPOWORLD
交通世界格栅，延伸率≤3%，纵（横）向抗拉强度≥40KN/m 。

土工格栅应均匀张拉，张拉力控制在20KN/m 。

格栅张紧后用U 型钢钉定位，间距为1.5m ，U 型钢钉用钢筋制作。

土工格栅在横断面方向不得搭接绑扎接长，相邻幅之间的土工格栅搭接宽度为1.5m 。

铺设土工格栅的土层表面应平整，严禁有碎、块石等坚硬凸出物。

在距土工格栅层8cm 以内的路堤填料，其最大粒径不得大于6cm 。

图2 新旧路基衔接处处理图
4 结语
随着交通量不断增长及满足社会经济发展的需要，对部分公路进行提级拓宽改建迫在眉睫。

基于此，本文分析探讨了公路拓宽中挡土墙路段与拼接路基沉降差异，并就公路拓宽中挡土墙路段与拼接路基沉降差异处置措施进行了全面分析。

只要设计合理，处理措施得当，施工质量保证，就能有效降低公路拓宽中新旧路基沉降差异带来路面损坏等问题，从而大大减轻公路投入运营后期的养护成本。

参考文献：
[1] 中华人民共和国交通运输部. 公路工程技术标准：
JTGB01-2014[S]. 北京：人民交通出版社，2014.[2] 刘开宝. 桥梁拓宽施工技术应用浅析[J]. 黑龙江科技信
息，2011（17）：280.
[3] 谢峰. 植筋技术在桥梁工程中的应用[J]. 交通世界（运输
车辆），2015（3）：128-129.
[4] 罗道生. 浅析高速公路改扩建工程新老桥连接植筋技术
[J]. 中国新技术新产品，2014（3）：62.
[5] 翟振武，王连成，高云峰. 公路工程施工质量控制技术
的探讨[J]. 黑龙江科技信息，2011（26）：260.[6] 罗昭然. 基于公路路基设计的相关问题分析[J]. 四川水
泥，2015（11）：
134.
（编辑：刘学文）
路基填料压实度无法达到设计要求，挡土墙与新路基的结合部位也存在填料压实度不足的状况，由此，导致新路基填料出现不均匀的沉降变形。

3 处置措施
以安溪县“镇镇有干线”（ZX5406）横九线至龙涓乡公路工程”为例进行了相关总结，该项目属于旧路拓宽改建项目，设计等级为三级公路，拓宽后路基宽度为13.5m ，全路幅水泥混凝土路面。

其中K0+396～K0+446段平面线形采用三级公路设计等级标准后，拓宽新路基部分落在旧路基左侧以外，考虑旧路左侧为沿河路段无法放坡填方，故在该路段设置高10m 的仰斜式路肩挡土墙。

目前，该项目已建成通车2年，经回访复测，该挡土墙各项指标均满足规范。

以该挡土墙路段为例，对解决公路拓宽中挡土墙路段与拼接路基沉降差异的处置措施进行如下总结：3.1 加强挡土墙稳定性验算及施工要求
路基挡土墙一般都可能有向外的位移或倾覆，因此在设计阶段应使墙背土体达到主动极限平衡状态，且设计时应考虑合理的安全系数，对挡土墙稳定性进行验算，以保证墙背土体的稳定。

施工阶段，墙身采用C20片石混凝土，严格检测基底承载力，该挡土墙基底承载力要求不得小于300kPa ，并确保挡土墙基础的埋置深度，同时做好挡墙墙后排水措施，挡土墙墙身上每2～3m 设置直径为7.5cmPVC 泄水孔，进水口周围设置碎石反滤层，泄水孔进口段应用40×40cm 的300g/m²无纺土工布包裹，底部设置厚20cm 黏土隔水层，出水口应高出正常水位30cm 。

3.2 墙后新路基的填料
墙背填料采用石渣、中粗砂或透水性材料填筑，避免采用膨胀性和高塑性土壤，并做到及时分层填筑，分层夯实，禁止向着墙背斜坡填筑，夯实时应注意避免墙身受较大冲击影响，墙后地面横坡陡于1:5时，应先处理填方基底（铲除草皮、开挖台阶等）再填土，以免填方沿原地面滑动。

3.3 新旧路基处强化处理
对新旧路基进行强化处理，以保证整个路基稳定。

如图2所示，新旧路基交界处设置40×40cm 的纵向碎石盲沟，同时在新旧路基交界处开挖不小于2m 宽的向内侧倾斜4%台阶。

新旧路基交界处设双向土工格栅加固，以协调填挖间新旧路基不均匀沉降和避免路基裂缝。

土工格栅最多铺设4层（每层间距40cm ），一般情况下按设计图纸布设土工格栅，最上层应设在80cm 路床中间，其余层的土工格栅可结合台阶开挖情况酌情调整布设位置，最底层的土工格栅不宜低于路床顶面以下2m 。

土工格栅采用双向钢塑复合土工。