新舊公路路基差異沉降機理與銜接控制技術應用研究

林龍強

（長沙市公路橋梁建設有限責任公司，福建 福州 350013）

1 新舊公路路基差異沉降機理分析

（1）要對新舊公路路基沉降機理進行研究，確定引起其沉降的因素。根據相關調查研究結果可知，公路路基沉降主要是由路基變形所造成的。例如，在新舊公路之間存在一定的沉降差異，在舊路路基中的沉降主要是由于路基填筑材料質量差、新舊路基之間存在差異、舊路路基不均勻沉降等多種因素造成的，如果公路路面結構設計不合理，就會產生不同程度的變形，當公路路基變形問題解決后，就會對路面結構產生一定程度的影響。在這種情況下，如果沒有采取有效措施對其進行處理和控制，就會對新舊公路之間的銜接造成嚴重影響，從而影響行車安全。

（2）要對引起新舊公路路基沉降的原因進行分析和研究。在新舊公路銜接工程中，由于舊路路基沉降而造成新路路面開裂等問題是比較常見的情況，從而導致公路產生斷裂問題。在舊路改造工程中，如果出現新路路基變形或路基不均勻沉降導致路面產生裂縫問題也是比較常見的情況。例如，在新舊公路工程銜接施工中，如果不采取有效措施就會造成路面出現開裂等問題。因此，要對引起新舊公路路基沉降問題進行研究分析，確保能夠對其進行有效處理和控制。

2 新舊公路路基銜接控制技術

2.1 三軸攪拌樁技術

三軸攪拌樁法是采用3 種不同性能的水泥材料在一定的設備作用下利用水泥漿對地基進行加固。由于在施工過程中需要對地基進行攪拌處理，因此，采用這種方法提高地基的強度和穩定性。此外，采用三軸攪拌樁法可減少新舊公路之間的差異沉降問題，提高銜接施工質量、有效改善地基的強度。三軸攪拌樁法可以利用水泥漿進行攪拌，對地基強度具有一定的增強效果。

2.2 強夯法

強夯法主要是指通過強夯對地基進行處理，使地基能夠達到一定的強度和承載能力。強夯在實際施工中可以分為兩種：強夯置換法和強夯擠密樁法。強夯擠密樁法的主要施工流程：首先組裝強夯設備，然后對設備進行定位，再根據設計要求確定設備的夯錘位置，將強夯設備放置在相應的位置上并設置強夯的參數，其中主要包括夯錘的質量、落距、夯點間距等。通過對夯錘進行反復提升和落下操作，使地基得到有效加固。強夯置換法的施工流程：首先對地基進行處理，然后在地基上設置夯點，再確定夯點位置，最后將強夯設備放置在相應的位置上并設置強夯參數。在具體施工過程中，要保證夯錘與地面的垂直度，確保夯實質量，要確定強夯設備的重量、錘徑、落距等參數以及強夯設備與夯錘之間的距離。在實際施工過程中，還要完善強夯施工工藝和質量檢測方法，以保證滿足施工要求。要想獲得路基沉降預測模型，可以參考以下公式：

式中：S——路基沉降曲線；

e——土地變形量；

n——現場實測沉降數據；

m——n/3；

2.3 換填技術

在公路路基施工中可以采用換填法有效應對新舊公路路基差異沉降問題。在實際應用過程中，需要將施工區域的軟土通過挖掘處理，回填強度較高、壓縮性較低的碎石、土礦渣等材料，提高公路路基施工區域的穩定性。在公路路基施工過程中，通常使用天然砂粒作為回填材料，且在對原有路基施工區域的軟土進行挖掘過程中，要確保挖掘區域控制在2m 以內。施工人員可以采用分層填筑、分層壓實、分層檢測壓實度的方法進行換填。通過這種方式可有效提高原有公路路基的承載力、抗變形水平和穩定性。在實際換填過程中，施工人員需要對砂粒的粒徑、含量和級配進行全面檢測，保證后期壓實度，有效規避沉降問題。

2.4 排水預壓技術

在新舊公路路基施工過程中，通過應用排水預壓技術可有效解決公路路基沉降問題。排水預壓技術在實際應用過程中需要施工區域進行排水和預壓，使施工區域的土體產生一定程度的固結和壓縮。在公路路基施工工作正式開展之前，需要先使土體產生沉降，通過這種方式可有效提高路基施工區域土體強度，確保在公路路基施工后能夠有效降低沉降系數，保證路基的穩定性和安全性。在排水預壓技術實際應用過程中，需要使路基施工區域的土體發生固解，在這一過程中需要設置特定的排水通道。只有提前預設排水通道，才能使土體中的孔隙水通過排水通道有效排除，實現超孔隙水應力消散、提高土體強度的目的。

2.5 復合地基技術

復合地基施工技術在實際施工過程中使用了不同的施工材料和施工技術，可以有效提高路基穩定性，防止路基出現變形、沉降等問題，在公路路基施工過程中具有極高的應用價值。在公路路基施工過程中，如果施工區域屬于廢棄土礦、垃圾填埋或危險化學品儲存區域，復合地基施工技術具有較高的應用價值。在公路路基施工過程中，施工人員可以結合實際情況，應用混凝土加筋技術、混凝土懸臂樁加強技術等不同類型的復合地基施工技術。

2.6 加強土工材料處理

在舊路改造工程中，由于路基填料的材料性質不同，新舊路基之間會存在一定的差異性，在這種情況下，需要在新舊路基之間加入一定的土工材料進行處理。土工材料處理技術主要是通過將土工材料應用于路基填筑中，消除新舊公路之間的差異沉降。這種技術能夠有效提高新舊公路之間的穩定性，使其具有良好的使用性能。

在對新舊公路進行處理時，可使用土工布和土工膜來對其進行加固，以提高新舊公路之間的穩定性。具體來講，首先要選擇好施工路段，然后全面了解路基路面的施工情況，根據工程實際情況選擇合理的處理方式。一般來講，可通過兩種方式對新舊公路之間進行處理：一是用土工布對其進行加固。這種技術主要是在新舊路基之間加入一定的土工布和土工膜，對路基路面施工過程中產生的不均勻沉降進行有效控制。這種方式可有效減少由于路基路面施工不當而導致的沉降問題，使路基路面達到良好的平整度和穩定性。二是將土工材料與瀝青混合料混合使用，可有效提高路基路面施工質量和施工效率。具體來講，就是在舊路改造工程中，將水泥穩定碎石基層材料與瀝青混合料混合使用，通過這種方式可解決新舊公路之間的差異沉降問題。

3 新舊公路路基銜接部位施工技術

3.1 土工格柵施工技術

土工格柵是一種應用非常廣泛的土工材料，這種材料具有較強的抗拉強度和較好的韌性，因此，在施工過程中可應用于各類工程。在新舊公路銜接部位使用土工格柵，可增強路基的強度和穩定性，降低路基之間的差異沉降。首先，在施工過程中要對路基進行清理，保證路基表面平整、潔凈，沒有雜物。其次，要在鋪設土工格柵前對舊路面進行處理，確保舊路面沒有坑洼、破損等情況。如果舊路面出現破損、坑洼等情況，需要使用專業的修復設備進行修復處理。最后，在鋪設土工格柵時要確保土工格柵之間的搭接長度大于20m，且每一片土工格柵都能與其下面的路基完全接觸。例如，在應用土工格柵施工技術中，可根據施工現場的實際情況，將雙向鋼塑土工格柵極限抗拉強度設置為大于50kN/m，2%伸長率時的抗拉強度設置為20kN/m，極限伸長率要小于3%，連接點的極限分離力小于300N。

3.2 土工織物施工技術

土工織物是一種新型的建筑材料，具有良好的抗拉強度和抗穿刺強度，并且具有較強的耐久性，施工中可使用土工織物對新舊公路之間的搭接縫進行處理。在施工過程中，要對土工織物進行一定的切割和整理，確保搭接長度在20cm 以上，并且要確保土工織物在切割和整理中不會出現斷裂、磨損等問題，保證新舊公路之間的填土高度在20cm 以上。需要注意的是，在對土工織物進行切割和整理時，要先對其進行裁剪處理，然后將其鋪設到新舊公路之間的填土中。

3.3 搭接縫施工技術

為了避免新舊公路之間產生嚴重的差異沉降，需要在新舊公路之間使用高強度、高穩定性的材料進行填筑處理。具體來說，可使用砂礫材料或碎石材料進行填筑，這樣可有效提高路基的強度和穩定性，降低新舊公路之間的差異沉降問題。如果在新舊公路之間存在一定的高度差，需要使用搭接部位對路基進行處理，可采用土工格柵和土工織物等材料進行搭接處理。在對搭接縫進行施工時，要確保搭接長度在20m 以上，并在施工過程中加強對搭接部位的管理和控制，避免出現過大的沉降差問題。

4 案例分析

連江縣曉澳至道澳公路（二期）赤灣至道澳段工程為一級公路，地處福建省東部沿海灘涂地帶，河網交織，該地區每年平均降雨量為134mm。該公路有75%的路段位于15～41m 厚的軟土地基上。在該工程施工過程中發現，新老路基沉降差異過大，究其原因是與接縫處滲水嚴重、碾壓變數不當有直接關系。所以，在對該工程進行施工過程中，主要需要對接縫處滲水問題進行處理。此外，要嚴格控制碾壓次數。首先，在對接縫處滲水問題進行處理過程中，要將老路基邊坡上的草皮、雜物清理干凈，并在老路街邊挖掘高100cm、寬80cm 的臺階。此外，要在原有地表上50cm 范圍內填筑天然砂粒，使其頂面形成3%的流水橫坡。在老路基拼接縫1.5m 寬內使用優質黏土和普通硅酸鹽水泥進行處理，提高新老路基整體的受力能力。最后，要在新老路面路徑邊緣處設置寬15cm、高20cm 的水泥砂漿擋水堰。在對碾壓次數不當問題進行處理的過程中，要對現場施工人員進行技術交底，提出嚴格的技術要求，在碾壓中也要做好記錄?？墒褂米灾?2～18t 的三輪壓路機和18～35t 的振動壓路機進行碾壓施工。在具體施工過程中，要按照靜壓、弱振、強振和強振、弱振、靜壓的方式循環施工，這樣才能對碾壓過程中的“彈簧”問題進行有效控制。

5 結語

總之，在分析新舊公路路基沉降機理時，要對沉降因素、引起沉降的原因進行分析。三軸攪拌樁技術、強夯法、換填技術、排水預壓技術、復合地基技術和土工材料處理都是銜接控制技術最主要的內容。在對新舊路基銜接部位進行施工中，可采用土工格柵施工技術、土工織物施工技術和搭接縫施工技術，以提高新舊公路路基的穩定性，保證交通安全。