桥头水稳碎石路堤新老路基衔接处理关键技术研究

1 引言

随着我国交通事业不断快速发展，既有公路的改扩建工程变得日益增多，桥头路段属于公路工程当中的特殊部位，因为路堤跟桥台的刚度存在差异、新老路基的材料特性有所不同等因素，在运营过程里很容易出现新老路基衔接不良的问题，水稳碎石路堤依靠其强度高、稳定性好等优点，在桥头路堤施工时得到了广泛的应用，不过新老水稳碎石路基的衔接处理依然面临着诸多挑战，要是新老路基衔接处理出现不当情况，就会导致不均匀沉降问题的产生，进而引发路面开裂、桥头跳车等病害现象，这不仅会影响行车安全与舒适性，还会增加公路的养护成本，所以，深入研究桥头水稳碎石路堤新老路基衔接处理关键技术，对于提高公路工程质量、保障交通顺畅有着重要现实意义。

2 桥头新老路基衔接主要病害及成因

2.1 主要病害

桥头新老路基衔接时常见病害主要涵盖路面出现纵向或横向裂缝且裂缝多分布在新老路基结合处，桥头路段会出现明显沉降差进而导致跳车现象，严重的时候甚至会出现路基滑移以及路堤坍塌等恶性事故威胁道路结构安全。

2.2 成因分析

2.2.1 材料差异

新路基使用的是水稳碎石材料，它的强度、刚度以及压缩性和老路基有较大差异，老路基经过长时间运营地基土基本已固结，新路基在荷载作用下会产生一定的压缩变形，这种材料特性方面的差异是导致不均匀沉降的重要原因。

2.2.2 刚度突变

桥台属于刚性结构而路堤是柔性结构，在桥头部位存在明显的刚度突变情况，车辆荷载作用的时候，刚度突变处会产生较大的应力集中现象，这让新老路基结合部位受力变得复杂，容易出现破坏问题。

2.2.3 施工因素

在施工过程里要是对老路基处理不恰当，像没有充分压实或者台阶开挖不符合要求等情况，会影响新老路基的整体性，要是新路基水稳碎石的摊铺和碾压工艺控制得不好，会致使其压实度不够从而在后期运营中产生较大沉降。

2.2.4 水文地质影响

桥头路段往往处于地势较低区域，地下水较为丰富。地下水的渗透会软化路基土，降低其强度和稳定性，加剧新老路基的沉降差异。

3 新老路基衔接设计关键技术

3.1 老路基处理设计

在开展新老路基衔接设计工作之前，需要对老路基的实际状况进行详细勘察评估，针对存在病害问题的老路基，应当采取与之相应的有效处理措施，如果老路基路面出现裂缝、坑槽等病害情况，需要先对这些病害进行及时修补，对于路基沉降较为严重的区域地段，可以采用注浆加固这一技术手段，通过向地基土当中注入水泥浆等相关材料，以此提高地基土的强度以及整体性。

3.2 台阶设计

为了增强新老路基之间的结合强度，需要在老路基的边坡上面开挖台阶，台阶的宽度和高度要依据路基高度、填土材料等因素来确定，一般情况下台阶宽度不宜小于1 米，台阶的高度设定在0.5 米到1.0 米这个范围比较合适，台阶应该开挖成向内倾斜的坡度形式，坡度通常保持在 2% 到 4% 利于结合。

3.3 土工合成材料加筋设计

在新老路基结合部铺设土工合成材料像土工格栅、土工布等，能够有效提高路基整体性能并减少不均匀沉降，土工合成材料的选择要依据工程实际需求，同时考虑其抗拉强度、延伸率等性能指标，铺设的时候要确保土工合成材料与老路基和新路基紧密贴合，其搭接长度不能小于 30cm 且要采用锚固措施来固定。

3.4 水稳碎石材料设计

水稳碎石材料的配合比设计得满足强度与稳定性等要求，设计过程当中需要依据当地材料特性，通过做试验来确定水泥剂量以及集料级配等参数，通常水泥剂量适宜控制在 3%-5% ，集料级配应当符合相关的规范具体要求，这样才能保证水稳碎石具备良好压实性和整体性，并且水稳碎石的设计强度要根据路基所处位置和荷载等级确定。

4 新老路基衔接施工关键技术

4.1 老路基处理施工

施工开始之前要清理老路基表面杂物浮土等保证干净整洁，针对需要注浆加固的老路基应按照设计要求来进行钻孔作业，钻孔的孔径以及孔距要根据实际加固范围来加以确定，注浆操作过程当中要控制好注浆压力和注浆量确保效果，注浆全部完成之后需对加固区域检测合格再下一步施工。

4.2 台阶开挖施工

台阶开挖要采用机械开挖和人工修整相结合方式，以此确保台阶尺寸和坡度符合设计要求，开挖过程当中应该避免对老路基造成过大扰动，开挖完成之后需要对台阶表面进行清理工作，去除松散土块以及杂物并且洒水湿润，这样利于新老路基之间更好地结合。

4.3 水稳碎石摊铺与碾压施工

水稳碎石的摊铺工作要使用摊铺机来开展，在摊铺过程当中需要控制好摊铺速度与厚度，以此保证摊铺能够达到均匀的效果，摊铺工作完成之后，需要及时对其进行碾压操作，碾压操作要遵循“先轻后重、先慢后快”这样的原则，具体的碾压次数要依据试验来确定，通常情况下不少于 6-8遍，在碾压的过程当中，要着重注意新老路基结合部位的压实情况，从而确保该部位的压实度能够符合相关要求。

4.4 结合部处理施工

在新老路基结合部开展施工工作的时候，要在台阶表面喷洒水泥浆来增强新老路基粘结力，水泥浆的浓度需要保持适中且喷洒应当均匀，与此同时在摊铺新的水稳碎石时要和老路基台阶紧密结合避免出现空隙。

5 监测与评估技术

5.1 监测内容与方法

为了保证新老路基衔接能够达到高质量标准，需要对施工过程以及运营期间路基沉降和位移等情况开展监测工作，监测内容主要涵盖路基顶面沉降、路基边坡位移以及分层沉降等方面，监测方法可以采用沉降观测桩、测斜仪、分层沉降仪等仪器设备，沉降观测桩应当设置在新老路基结合部及其附近区域并定期进行观测，测斜仪用于监测路基边坡位移方面的变化情况，分层沉降仪用于监测路基不同深度位置的沉降具体状况。

5.2 监测数据处理与分析

监测得到的数据需要及时开展整理和分析工作，绘制出沉降-时间曲线、位移-时间曲线等相关曲线，以此掌握路基的沉降和位移变化规律，通过对监测数据进行详细分析来判断新老路基的稳定性状况，要是发现存在异常情况就应及时采取措施加以处理。

5.3 评估标准与方法

根据监测数据，按照相关规范和设计要求，对新老路基衔接质量进行评估。评估内容主要包括路基沉降量、沉降速率、位移量等指标。若各项指标均满足设计要求，则认为新老路基衔接质量合格；否则，需分析原因，并采取相应的处理措施。

结论

综上所述，论文通过分析新老路基衔接主要病害及其成因，提出了对应设计和施工方面的关键技术，涵盖老路基处理、台阶设计、土工合成材料加筋、水稳碎石材料设计等内容，还包括施工过程中的各项控制要点。同时强调了监测与评估技术在保障衔接质量中的重要作用。

关键词：

[1]徐东琦.高原公路新旧路基衔接处病害处治方案设计[J].四川水泥,2024,(10):250-252.

[2]杨巧巧.公路改扩建工程新旧路基拼接衔接施工技术[J].大众标准化,2024,(03):31-33.

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