摘要：随着社会经济的高速发展，道路工程建设加快脚步，对改扩建道路纵向加高进行拓宽，其过程中必然会产生差异沉降的现象。基于此，文章针对拓宽设计和施工过程中沉降值的合理控制进行分析研究，对差异沉降采取了有效的措施，以此对新旧路基出现的差异沉降进行合理控制，进而有效降低路基失稳问题及路面裂缝问题等的出现，提升拓宽公路施工质量以及增强行车方面的舒适度，可为类似工程提供借鉴。
关键词：道路改扩建；加高拓宽；差异沉降
引言
在当前的很多改扩建道路纵向加高当中，为适应通车要求，都面临拓宽改造问题，选择不同的拓宽方式会对路基沉降带来不同的影响，需要明确这种影响，采用既能达到拓宽要求，又不会对沉降造成太大影响的拓宽方式，这对保证拓宽的成功性十分重要。
1拓宽路基差异沉降原理及影响因素
第一、在施工期间，旧路地基的首次沉降就已经完工；土质发生的变化将会逐步的稳定。施工期间，其路基受内外力的长久影响下，路基中的土粒之间的水分被蒸发，土粒被挤压夯实。施工期间，旧路固结沉降与次固结沉降趋于稳定，地基已很扎实。对于加宽路段的初次下降、稳固下降和次稳固下降都即将发生。首次沉降能在拓宽项目施工期内实现，但固结沉降和次固结沉降则是一个漫长的历程，在施工时将会持续产生。第二、随着工程实施阶段的递进，路基沉降差异将会慢慢变大，随着加宽路段地基的稳固下降、次稳固下降都结束后，差异沉降将会产生上下浮动不变的效果。对新旧路基分别沉降的主要要素有5点：（1）地基压缩模量；（2）路基高度；（3）拓宽方式及宽度；（4）新旧地基不同固结程度；（5）新旧路基模量。由于旧新路基沉降差异的现象提前无法控制和干预，因此要进行合理干预，要想减小新旧路基沉降差异变化值，唯有通过对每个细节要素进行合理控制。
2路基沉降受拓宽方式的影响
2.1单侧拓宽方式
以当前常用拓宽方式为依据，模拟单侧拓宽成2个与4个车道情况时，对路基沉降造成的影响。从模拟结果可知，针对采用单侧拓宽方式的路基，伴随拓宽宽度不断增加，路基产生最大沉降的部位不断向外侧移动，从旧路基的路肩部位移动到新路肩的路肩部位，并且与旧路基的中心越来越远；伴随拓宽宽度不断增加，在旧路基上，其中心部位沉降增量明显减少，拓宽成2个和4个车道的中心部位沉降为3.42cm与3.29cm；在新路基上，发生的沉降比旧路基大，最大沉降产生于边缘内侧。伴随拓宽宽度不断增加，路基的差异沉降表现为先减后增；在拓宽到2个车道的情况中，路基差异沉降等于0.95cm；在拓宽到4个车道的情况中，路基差异沉降等于2.30cm。由此可以看出，采用单侧拓宽方式，拓宽到2个车道情况时，产生的差异沉降相对较小。伴随拓宽宽度不断增加，新路基发生的水平方向位移表现为向外的先增后减，而旧路基的局部会产生向内的水平位移现象；当拓宽宽度从2车道变为4车道时，旧路基上坡脚处发生的水平方向位移从1.90cm变为-0.02cm，说明发生的是向内的移动；新路基上坡脚处发生的水平位移则从4.55cm变为4.26cm，有着十分显著的向外侧发生移动的趋势。
2.2双侧拓宽方式
对于双侧拓宽方式，其计算参数和单侧拓宽方式完全相同，考虑到结构具有对成型，在进行双侧拓宽的过程中，取半幅路堤为研究对象，对其沉降进行计算，模拟双侧拓宽成2个与4个车道情况时，对路基沉降造成的影响。从模拟结果可知，伴随拓宽宽度不断增加，旧路基上中心部位产生的沉降其增量不断减少，当拓宽宽度一致时，采用双侧拓宽方式，旧路基中心部位发生的沉降，其减小幅度相对较大；双侧拓宽和单侧拓宽两种方式的路基顶面沉降变化曲线近似一致，在拓宽成不同的车道情况时，旧路基中心部位发生的沉降等于4.11cm和3.93cm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆完成拓宽以后，产生最大沉降的部位和单侧拓宽方式一致，但其最大沉降数值相对较小，并且伴随拓宽宽度的不断增加，其减小速率明显加快。在双侧拓宽过程中，新、旧路基之间的差异沉降表现为先减后增，数值小于单侧拓宽方式；当拓宽成2车道情况时，新、旧路基之间的差异沉降最小值等于0.56cm，只有拓宽成4车道情况时单侧拓宽方式的24%左右；当双侧拓宽成2车道情况时，路基的差异沉降相对较小。伴随拓宽宽度不断增加，新路基和旧路基发生的水平方向位移和单侧拓宽方式大体一致；当拓宽的宽度从4m变为8m时，旧路基上的坡脚部位实际位移从2.47cm变为1.92cm，说明正向内发生移动；新路基上的坡脚部位实际位移从3.11cm变为4.24cm，说明正向外发生移动。通过以上对比可以看出，当拓宽宽度完全相同时，采用双侧拓宽方式能保证旧路基受力达到平衡，确保路堤上的荷载均匀分配至旧路基的两侧，有效减小新、旧路基之间的差异沉降，并对将来的结构受力同样十分有利。
3 拓宽工程中路基差异沉降的控制技术
3.1路基基底部分和挡墙基础部分的处理
（1）对路基基底进行处理。对路基进行施工时，需结合现场情况在施工范围之内对其腐殖土进行挖除，其挖除深度通常为30cm，被清除出来的种植土需集中进行堆放。即使处理含水地基、含淤泥地基、含杂质地基等。利用机械确保路基土方均匀压实，使路基土方保持平整。（2）对挡墙基础进行处理。此设计中对挡土墙进行砌筑时采取C15片石形式的混凝土，其地基具有的承载力需达到250kPa，其埋深需＞1.0m。对于挡墙基础而言，其作为倾斜基底部分或墙趾部分设台阶的时候，需严格依据基底坡度方面、基底标高方面和台阶宽度方面的要求开挖，使地基可以保持其天然结构。对于某些地基具有的承载力不符合要求的路段，需结合其实际实施基础换填。对基坑进行开挖时需核对地质情况，合理的对其作出调整，而开挖以后需对其基底检平以及夯实处理，以确保其承载力，完工以后需及时回填。
3.2严格控制路基填料质量
路基填料质量直接决定路基的总体施工质量，施工过程中应结合路基基本情况、施工沿线填料分布情况、施工成本等方面选择填料。路基填料应满足压实施工、孔隙率、强度、密度等方面要求，并应尽可能选用轻质填料，减轻路基自重，降低路基所受荷载。对进场填料严格进行质量控制，不合格填料不得使用。施工中应尽可能选用碎石土、砂砾土、石渣等强度较高的填料，不能采用原地面挖出的黏土、腐殖土等填料。
3.3严格控制新旧路基结合部位压实质量
新旧路基结合部位通常采用开挖多层台阶方式衔接，并严格控制压实质量。对于一些大型压实机械不能达到的部位，可采用小型压实机具配合施工。首先，严格控制路基填料质量和含水量，含水量应处于最佳含水量±2%范围内，以求压实后达到最大压实度。其次，合理选配压实机械，重点对压实机械的型号、类型、数量和组合方式进行设计，保证压实质量。再次，压实过程中做好质量控制，对压实方法、碾压遍数、碾压重叠宽度、碾压顺序等指标进行严格控制。最后，压实完成后即进行压实度检测，不合格继续进行碾压，合格后方可进行下一道工序施工。
结语
在改扩建道路纵向加高拓宽施工过程中，路基差异沉降是一种常见问题，为了避免出现路基差异沉降，需要做好差异沉降控制措施。以实际工程为例，探讨了改扩建道路纵向加高拓宽路基差异沉降控制技术，避免了公路拓宽施工过程中纵向裂缝产生的病害，取得良好效果。
参考文献：
［1］刘俊艳.改扩建道路纵向加高路基拓宽改造质量控制技术.四川建材，2019（12）.
［2］赵蠡.改扩建道路纵向加高路基拓宽改造质量控制技术.山西建筑，2019（30）.
［3］傅珍.改扩建道路纵向加高拓宽方式对路基差异沉降的影响.路基工程，2019（24）.
论文作者:张晓晨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：路基论文; 差异论文; 方式论文; 宽度论文; 车道论文; 填料论文; 地基论文; 《基层建设》2019年第30期论文;