新老路基结合部处治技术施工指南.docx

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1、新老路基结合部处治技术施工指南1.1引言近年来，随着我国交通运输事业的快速进展，一些公路已不能习惯持续增长的交通需求。从减少占地面积、节约资金、充分利用原有道路等方面考虑，利用原有公路进行拓宽改建，无疑是一种投资少、见效快的措施。公路拓宽改建中，不可避免地面临路基拓宽、新老路基结合的问题，为保证新老路基共同承受路面结构与行车荷载作用所需的强度与稳固性，减少新老路基结合部的路面开裂、路基失稳等病害的发生，需要对新老路基结合部采取相应的处治技术。与新建路基相比，新老路基结合部处治设计施工技术中除了需遵守通常规定外，还应着重考虑路基拓宽工程特殊性对设计与施工的要求。其特殊性要紧表现在：1、新老路基的

2、差异（1）老路基由于承受多年自重与行车荷载作用，地基的固结沉降与路基的压缩变形已完成或者基本完成，而新路基施工结束后会产生进一步的地基固结沉降与路基压缩变形；（2）路基填料或者压实度不一致会引起新老路基的回弹模量存在差异；（3）上述因素将导致新老路基在拓宽道路运营中的工程响应存在差异。2、新老路基的相互作用（1）拓宽改建施工过程中与施工后，新路基填土会通过老路边坡将部分荷载传递给老路基，会导致老路基发生二次沉降与压缩变形；（2）新路基发生沉降时，通过新老路基界面的负摩阻力也会促使老路基发生变形；（3）老路基发生的变形反映到路基顶面，会在老路路面结构中形成附加应力，可能导致老路路面结构的损坏。3

3、、老路基对新路基设计与施工的制约与限制（1）老路的断面形式与边坡类型限制新路基的拓宽方式与施工场地；（2）新老路基结合部处治技术，如老路边坡台阶开挖，加筋材料铺设等受到老路基的限制;（3）设置新路基的排水设施时，需要对老路基原有的排水设施进行改造与衔接利用；（4）结合部新路基填土的填筑与压实相对困难，压实度难以保证；（5）若地基下卧层土质较差，对拓宽路基范围地基进行处理时，需考虑施工对老路基的影响；（6）为不影响老路的交通状况，新路基的施工受到限制。由于公路拓宽改建工程具有上述特殊的工程特点，以往公路拓宽改建工程缺少可资借鉴的工程经验与明确的设计理论方法，现行公路路基设计与施工技术规范要紧也是

4、针对新路基的修建，而对路基拓宽改建工程中新老路基结合部处治设计施工技术则很少涉及。因此，制定新老路基结合部处治设计施工技术指南，明确路基拓宽的设计理论与方法体系，提供新老路基结合部处治的技术措施、施工工艺与质量操纵方法，能够弥补现行有关规范的不足，为今后公路拓宽改建工程提供参考与指导。本指南包含的要紧内容：（1）新老路基结合的要紧方式（2）路基拓宽的设计方法（3）新老路基结合部处治技术的分类与设计施工原则（4）新老路基结合部地基处理技术（7）新老路基结合部的界面处治技术（8）拓宽路基的设计与施工（9）新老路基结合部的路面辅助处治措施与排水凡与新建路基工程相同之处，本指南不再赘述。1.2新老路基

5、结合的要紧方式按照地形地基条件、路基的拓宽范围（双侧或者单侧）、新老路基填挖型式（填方或者挖方）、新老边坡类型（自然放坡或者设支挡结构）、共同作用层摩度（共同填高层或者挖方层厚度），能够将路基拓宽、新老路基结合方式分为17大类、36小类。各分类方式的图示与特征如下（图中，h为共同作用层厚度；b-o、b-n分别为老路基与新路基的宽度）。在实际工程中，可根据具体的工程特点，合理选取下述某种拓宽方式进行公路的拓宽改建。1、挖方老路基+挖方新路基如图1-1所示，为山区非陡坡道路单内侧挖方拓宽方式。新、老路基均完全由挖方形成，但两者能够因路基标高不一致，有不一致的共同作用层厚度。此类拓宽方式由于新老路基

6、的总体相近，由新老路基不协调变形而引起的病害较为少见，其图11挖方老路基+挖方新路基2、挖方老路基+填方新路基如图12所示，为山区非陡坡道路单外侧填方拓宽型式。老路基为全路堑型式,新路基由自然放坡而成。拓宽路基填料多选用就近路段的挖方体，新、老路基在填料类型、压实度等方面均存在一定的差异；非陡坡的拓宽还可能处于洪积层、坡积层等软弱地基区域，如今与平原软土地基的路基拓宽存在类似的问题。a新路基高于老路基b新路基低于老路基图12挖方老路基+填方新路基3、半填半挖老路基+挖方新路基如图1-3所示，为山区非陡坡道路单内侧挖方拓宽型式。老路基为半填半挖，新路基由挖方形成。此类拓宽方式与拓宽方式1存在相同

7、的问题。4、半填半挖老路基+填方新路基如图1-4所示，为山区非陡坡道路单外侧填方拓宽型式。老路基为半填半挖，新路基为填方，这类拓宽方式的核心问题在于同一断面上的路基土存在较大差异：老路基挖方部分为山体开挖的原状土且经多年行车荷载作用，老路基填方部分也通过多年固结与行车荷载作用，而新路基则是自然放坡的新填路基，固结度小，潜在变形较大。、a新路基高于老路基b新路基低于老路基图1.3半填半挖老路基+挖方新路基5、填方老路堤+挖方新路基如图1-5所示，为山区非陡坡道路单内侧挖方拓宽型式。这类拓宽方式的要紧问题是新、老路基性能差异大，二是新老路基结合面为原自然边坡，相对薄弱。a新路基高于老路基b新路基低

8、于老路基图15填方老路堤+挖方新路基6、填方老路堤+填方新路堤如图1-6为山区非陡坡道路单外侧填方拓宽型式。其要紧问题是新、老路基填筑年代不一致，一方面两者在填料与压实度方面可能存在差异；另一方面两者的固结程度也不一致，易发生工后不协调变形，导致有关病害。7、挖方老路基+两侧拓宽新路基如图1-7所示，为山区非陡坡道路双侧拓宽型式。老路基为挖方路基，新路基则一侧为挖方路基，另一侧为填方路基。这类方式兼有填方拓宽与挖方拓宽的特点。a新路基高于老路基图1-6b新路基低于老路基填方老路堤+填方新路基a新路基高于老路基b新路基低于老路基图17挖方老路基+两侧拓宽新路基8、半填半挖老路基+两侧拓宽新路基如

9、图1-8所示，为山区非陡坡道路双侧拓宽型式。老路基为半填半挖，老路内侧为挖方拓宽，外侧为自然放坡填方拓宽。这类拓宽方式在道路横断面上形成4种不一致的路基类型，即挖方新路基、挖方老路基、填方老路基与填方新路基，它们在路基材料、压实度与固结程度等方面都存在差异，从而导致路基路面的不协调变形。a新路基高于老路基b新路基低于老路基图1.8半填半挖老路基+两侧拓宽新路基9、填方老路堤+两侧拓宽新路基如图1-9所示，为山区非陡坡道路双侧拓宽型式。老路基为填方路基，老路内侧为挖方路堑拓宽，外侧为自然放坡填方拓宽。此种型式兼有挖方拓宽与填方拓宽的特点。10、路堑老路堤+单侧挖方新路基如图1-10所示，为山区全

10、路堑老路基单侧拓宽型式。由于新路基、老路基均为挖方路堑拓宽，除挖方区域属不良地基条件，新老路基的地基条件通常差异不大，但仍需要重视路基路面排水。a新路基高于老路基b新路基低于老路基图1-9填方老路堤+两侧拓宽新路基11、路堑老路堤+双侧挖方新路基如图1-11所示，为山区全路堑老路基双侧拓宽型式。型式与结合方式10相似,只是从单侧拓宽变为双侧拓宽。由于挖方拓宽通常需重新设置边坡防护，因此对双侧拓宽来说，边坡防护工程量要大于前者。12、路堑老路基+外侧拓宽如图112所示，为山区陡坡单外侧拓宽型式。老路基为挖方，拓宽处分别设置了支挡结构（如重力式挡土墙）、栈桥结构、填土放坡。该三类结合方式所处地形通

11、常较为陡峻。设置挡墙的结合方式应首先确保挡墙本身的稳固性，另外还需注意墙背填料填筑时的施工质量、填料的级配等要求，以操纵墙背填料的工后差异沉降；栈桥型式拓宽，拓宽部分须建造成桥梁结构型式，建筑成本有所上升，但通常相应病害会减少较多；外侧拓宽处放坡需要大量土石方，投资上不经济，且施工困难，对该处原地面产生的附加荷载大，极易产生拓宽处放坡路堤与老路基间的过量差异沉降，从而造成路面有关病害。a外侧拓宽设挡墙b外侧拓宽设栈桥C外侧拓宽放坡图112路量老路基+外侧拓宽13、半填半挖老路基+外侧拓宽设挡墙如图113所示，为山区陡坡单外侧拓宽型式。老路基为半填半挖型式，填方部分使用放坡型式或者者设置支挡结构

12、，而新路基均为在外侧拓宽处设置支挡结构。当老路填方使用外侧放坡型式时，给新路外侧拓宽处挡墙的设置制造了一定的有利条件。除非老路填方边坡本身存在明显稳固问题与施工质量问题，已出现一些病害,如今挡墙设置应考虑尽可能埋设至老路基的地基层面中，通常正常情况下可适当减小挡墙高度，以节约工程造价。而当老路填方部分设置支挡结构时，由于地处陡坡区域，新设置的挡墙通常需建造得较高，且新老挡墙间的墙背填筑施工难度较大，通常不易压实，拓宽路基易形成工后压密变形。图143半填半挖老路基+外侧拓宽14、半填半挖老路基+外侧拓宽放坡如图1-14所示，为山区陡坡单外侧拓宽型式。老路基为半填半挖型式，填方部分在路基外侧设置挡

13、土墙或者者使用放坡型式，新路基均为在外侧拓宽处使用放坡型式。由于地处陡坡区域，该拓宽方式填土石方量均较大。当老路基填方部格外侧设置挡墙时，新路拓宽时填筑的土、石方量相当巨大，对当地地形地貌改变较大，由于路堤填土引起的道路地基受到的附加荷载相当明显，若该处地基本身属于不良地基，则更易造成地基的二次固结变形与填筑体本身的压密变形，新、老路基间不可避免地产生相当的差异沉降，路面面层通常会在通车后一段时间内产生有关病害;当老路基填方部分使用放坡型式时，由于新路基拓宽宽度不大，而路堤填筑深度较大，填筑体形状成狭长形（当地称“一把刀”），施工难度大，常用的道路压实机具无法展开施工，因此压实度难以保证，易留

14、下质量隐患，也易出现新老路基结合不良的有关病害。a老路基设挡墙b老路基放坡图114半填半挖老路基+外侧拓宽放坡15、填方老路堤放坡+填方新路基放坡如图1-15所示，为平原地区拓宽型式。老路基为全填方放坡的路堤型式，新路基为单、双侧填方放坡拓宽。平原地区拓宽宽度通常不受山区地形限制，若新老路线形不变，新路断面布置时能够考虑在新老结合部路表位置设置一些容许差异沉降的分隔带，如中央分隔带、机非分隔带等沉降隔离设施。由于平原地区软弱地基较为普遍，新路基荷载易使老路基发生二次沉降，从而在老路路面内产生附加应力，造成路面的损坏。a单侧拓宽b双侧拓宽图115填方老路堤放坡+填方新路基放坡16、填方老路堤挡墙

15、+双侧填方新路基如图1-16所示，为平原地区拓宽型式。老路为填方路基，两侧设置支挡结构，新路向老路两侧填方拓宽。其要紧问题是利用了老路挡土墙，由于挡土墙墙面的直立特性，新老路基沉降的过渡范围几乎没有，因此在老挡墙与新路基交界处易发生沉降突变，有关病害（如纵向裂缝）也往往发生在此邻近。a填方新路基设挡墙b填方新路基放坡图1/6填方老路堤挡墙+双侧填方新路基17、填方老路基+单侧填方新路基如图所示，为平原地区拓宽型式。此类结合方式在新路断面中均设置了中央分隔带。利用中央分隔带能够形成新老路基之间的不协调变形缓冲带，但由于拓宽路基造成的老路基二次沉降同样不可忽视。a老路基放坡+新路基挡墙b老路堤挡墙+新路基放坡c老路基挡墙+新路基挡墙图147填方老路堤+单侧填方新路基第二章路基拓宽的设计方法在公路不一致的拓宽路段，由于拓宽方式、地质条件、老路基高度与边坡等的差异，新老路基结合部使用的处治技术也不尽相同，针对不一致的外界条件，各类处治技术的设计也存在差异，但不管使用何种处治技术，其设计理论与方法，设计指标与操纵标准，与设计参数取值都务必以拓宽路基的设计为基础。本章明确路基拓宽的设计方法，为新老路基结合部处治技术的设计提供根据。2.1 路基拓宽