公路工程改扩建项目新旧路基衔接技术分析

摘要：本论文围绕公路工程改扩建项目新旧路基衔接技术展开全面剖析，系统阐述其理论根基与核心意义，深入挖掘施工过程中存在的各类问题，详细解析旧路基处理、新路基施工及加筋等关键技术要点，并针对质量控制、技术发展趋势进行深度探讨。旨在为公路工程改扩建新旧路基衔接工作提供系统、全面的技术指导，增强路基稳定性与整体性能，提升公路改扩建工程质量，推动公路建设行业技术进步。

关键词：公路工程；改扩建；新旧路基衔接；衔接技术；路基稳定性

引言

在社会经济持续高速发展的背景下，交通流量呈爆发式增长，既有公路的通行能力与服务水平已难以满足日益增长的运输需求。公路工程改扩建作为提升公路运输效能的关键举措，成为当下交通建设领域的重点工作。在公路改扩建项目中，新旧路基衔接是决定工程成败的核心环节，其质量优劣直接关系到路基整体稳定性、路面平整度以及公路的全寿命周期性能。新旧路基在形成时间、材料特性、压实程度等方面存在显著差异，若衔接技术应用不当，极易引发路基不均匀沉降、结合面开裂、路面破损等病害，不仅增加公路后期养护成本，还可能威胁行车安全。因此，深入研究公路工程改扩建项目新旧路基衔接技术，系统梳理技术要点与质量控制策略，探索技术创新方向，对推动公路工程高质量发展、保障交通基础设施安全稳定运行具有重大现实意义。

一、公路工程改扩建项目新旧路基衔接的理论基础

（一）路基的基本特性与受力原理

路基作为公路结构的基础支撑，其基本特性主要体现在承载能力、稳定性与耐久性三个方面。承载能力取决于路基土的物理力学性质，包括土颗粒的级配、密实度、含水量以及内摩擦角、粘聚力等指标，这些因素共同决定了路基承受路面传递车辆荷载的能力。稳定性受地质条件、地下水位、填土高度、边坡坡度等多种因素影响，良好的稳定性要求路基在自然环境变化与车辆荷载反复作用下，保持结构的完整性与形变可控性。耐久性则与路基材料的抗风化、抗侵蚀能力以及施工质量密切相关，直接影响路基使用寿命。从受力原理来看，路基在车辆荷载作用下，会产生竖向压应力、水平剪应力以及弯拉应力，应力分布状态随路基结构、填土性质和荷载形式而变化。在新旧路基衔接区域，由于路基材料性能差异与结构不连续性，应力分布更为复杂，容易形成应力集中现象，需要通过合理的技术措施实现应力的均匀扩散与有效传递 。

（二）新旧路基衔接的重要意义

新旧路基的有效衔接是保障公路改扩建工程质量与使用性能的关键。从行车安全角度，良好的衔接能够显著减少新旧路基之间的不均匀沉降，避免路面出现高差、裂缝等病害，为车辆提供平整、连续的行驶表面，降低交通事故发生风险。在工程耐久性方面，合理的衔接技术可以增强路基整体结构的协同工作能力，提高路基抵御雨水冲刷、冻融循环等自然因素侵蚀的能力，延长公路使用寿命，减少后期维修频次与成本投入。从经济效益与社会效益层面，高质量的新旧路基衔接有助于降低公路全寿命周期成本，提升公路运输效率，促进区域经济交流与发展，对推动交通强国建设、服务社会民生具有重要意义。

（三）相关理论支撑

新旧路基衔接技术的发展依赖于多学科理论的交叉融合。土力学理论为路基应力应变分析、沉降计算、压实特性研究提供了基础，通过土的本构模型与强度理论，能够准确预测路基在不同工况下的力学行为，指导路基设计与施工参数选择。工程地质学理论用于评估地质条件对路基稳定性的影响，包括地基土类型、岩层分布、地下水活动等因素，帮助工程师制定合理的地基处理方案，规避地质风险。结构力学理论从力学平衡与变形协调角度，研究新旧路基在荷载作用下的内力分布与变形规律，为衔接结构设计提供力学依据。此外，道路工程领域的设计规范、施工技术标准以及材料科学理论，为新旧路基衔接的具体实施提供了技术准则与材料选择依据，共同构成了新旧路基衔接技术的理论体系。

二、公路工程改扩建项目新旧路基衔接存在的问题

（一）新旧路基沉降差异问题

新旧路基沉降差异是改扩建工程中最常见且影响最为严重的问题之一。旧路基经过长时间的车辆荷载作用与自然沉降，已基本完成固结过程，沉降趋于稳定；而新建路基在填筑后，由于填土自身的压缩性以及压实度难以达到理想状态，在车辆荷载与自重作用下，仍会持续发生沉降。这种沉降速率与最终沉降量的差异，会在新旧路基衔接处形成错台、裂缝等病害，严重影响路面平整度与行车舒适性。此外，沉降差异还可能导致路面结构层产生附加应力，加速路面破坏，降低公路使用寿命。若沉降差异过大，甚至可能引发路基整体失稳，威胁交通安全。

（二）路基结合面强度不足问题

新旧路基结合面是整个路基结构中的薄弱环节，其强度不足问题主要源于施工过程中的处理不当。在旧路基表面处理阶段，若未能彻底清除松散土、腐殖质、杂物等，会在新旧路基之间形成软弱夹层，削弱两者的粘结性能。新路基填筑时，若填料与旧路基材料不匹配，或者压实机械与工艺选择不合理，导致新路基靠近结合面区域压实度不达标，也会降低结合面的整体强度。此外，结合面的处理方式与施工工艺对其强度影响显著，如未进行合理的台阶开挖、未设置有效的加筋措施等，都会使新旧路基在受力时容易产生相对滑移或分离，破坏路基的整体性，引发后续一系列病害。

（三）排水不畅与水损害问题

排水系统设计与施工缺陷是导致新旧路基衔接处水损害的主要原因。在公路改扩建过程中，若未能充分考虑新旧路基的排水需求，未对原有排水设施进行合理改造与完善，或者新设置的排水系统与旧系统衔接不畅，都容易造成地表水与地下水在衔接区域积聚。积水会软化路基土，降低其抗剪强度与承载能力，引发路基沉降变形；同时，水的侵蚀作用会加速路基材料的劣化，特别是对填土中的细粒土成分，会导致土体结构破坏，进一步削弱路基稳定性。此外，水分长期滞留还可能引发路面结构层的水损害，如唧泥、翻浆等病害，严重影响公路的使用性能与服务质量。

三、公路工程改扩建项目新旧路基衔接技术要点

（一）旧路基处理技术

旧路基处理是新旧路基衔接的首要环节，直接影响后续施工质量。首先，需对旧路基进行全面的勘察与检测，通过地质钻探、静力触探、动力触探等手段，获取路基土的物理力学指标，评估路基现状与承载能力。对于存在病害的区域，如局部沉陷、裂缝、翻浆等，应根据病害类型与严重程度，采取针对性处理措施。轻微病害可采用挖补回填法，清除病害部位的软弱土，换填强度较高的材料并压实；严重病害区域则可能需要进行地基加固处理，如采用注浆加固、强夯法、灰土挤密桩等技术，提高地基承载力与稳定性。其次，对旧路基表面进行清理与预处理，清除杂草、树根、腐殖土等杂物，对表面进行刨毛或刻槽处理，以增加新旧路基的粘结面积；必要时，可在旧路基表面铺设一层透水性材料，如砂砾垫层，改善排水条件，同时为新路基填筑提供稳定的基础。

（二）新路基填筑材料选择与施工工艺

新路基填筑材料的性能直接决定了新旧路基衔接的质量。在材料选择上，应优先选用强度高、水稳定性好、压缩性小的材料，如砂砾、碎石土、石渣等粗粒土，这些材料具有良好的透水性与压实性能，能够有效减少路基沉降。对于细粒土填料，需严格控制其含水量与塑性指数，避免因含水量过高导致压实困难或后期产生过大沉降。在施工工艺方面，分层填筑、分层压实是确保新路基质量的关键。每层填筑厚度应根据压实机械类型、填料性质以及设计要求合理确定，一般不宜超过 30cm，以保证压实效果均匀。压实过程中，应遵循先轻后重、先慢后快、先边缘后中间的原则，采用合适的压实机械与碾压遍数，使压实度达到设计标准。同时，在新路基靠近旧路基一侧，应采用台阶式开挖方式，台阶宽度不小于 2m，高度根据分层填筑厚度确定，台阶内倾坡度宜为 2% - 4%，以增加新旧路基的摩擦力与结合面稳定性。

（三）加筋技术应用

加筋技术是提升新旧路基衔接性能的有效手段，通过在结合部位铺设土工格栅、土工格室、土工布等加筋材料，能够显著增强路基的整体性与稳定性。土工格栅具有较高的抗拉强度与延伸率，铺设在新旧路基结合面后，可有效分散路基应力，抑制不均匀沉降的发展；土工格室则通过对填料的侧向约束作用，提高路基的承载能力与抗变形能力。加筋材料的铺设层数、位置与搭接长度应严格按照设计要求进行施工，一般情况下，加筋材料应铺设在新路基底部、中部以及靠近路面结构层底部等关键部位，搭接长度不小于 30cm，并采用 U 型钉或连接件固定，确保加筋材料与路基填料紧密结合，充分发挥加筋效果。此外，还可结合工程实际，采用桩承式加筋路堤、土工格室 - 碎石垫层复合加筋等技术，进一步优化新旧路基衔接处的受力性能。

四、公路工程改扩建项目新旧路基衔接质量控制

（一）施工过程质量控制

施工过程质量控制是保障新旧路基衔接质量的核心环节。在旧路基处理阶段，应严格按照检测结果与设计方案进行施工，对病害处理区域的开挖深度、范围以及回填材料质量进行严格把控，每道工序完成后需经监理工程师验收合格方可进入下一工序。新路基填筑过程中，加强对填料质量的抽检，确保其各项指标符合设计要求；严格控制填筑厚度、压实度与平整度，采用环刀法、灌砂法、核子密度仪等检测手段，对每层压实度进行检测，不合格者必须返工处理。在加筋材料铺设时，检查其铺设位置、搭接长度、固定方式是否符合设计规范，防止出现褶皱、卷曲等现象。同时，做好施工记录，详细记载施工过程中的各项参数、天气情况、设备运行状况等信息，为质量追溯与问题分析提供依据。

（二）材料质量控制

材料质量是新旧路基衔接工程质量的基础保障。对新路基填筑材料，从原材料采购源头抓起，选择信誉良好、质量稳定的供应商，要求供应商提供材料的质量证明文件，并按规定频率进行抽样检验，重点检测材料的颗粒级配、含水量、液塑限、最大干密度等指标。对于土工格栅、土工格室等加筋材料，严格检查其物理力学性能，包括抗拉强度、延伸率、握持强度、撕裂强度等，确保材料性能满足设计要求。此外，对用于旧路基处理的回填材料、结合面处理材料，如水泥、石灰、砂砾等，也需进行质量检验，严禁使用不合格材料，从源头上杜绝质量隐患。

（三）质量检测与验收

建立完善的质量检测与验收体系是确保新旧路基衔接工程质量达标的关键。在施工过程中，采用现场检测与试验室检测相结合的方式，对路基的压实度、弯沉值、平整度、横坡等指标进行定期检测，及时发现并纠正质量问题。施工完成后，进行全面的竣工检测，重点检测新旧路基衔接处的沉降差、裂缝宽度、结合面强度等关键指标。验收时，严格按照相关规范与设计要求，组织建设、设计、施工、监理等单位进行联合验收，对不符合质量标准的部位，责令施工单位限期整改，整改完成后重新进行检测验收，直至合格为止。通过严格的质量检测与验收程序，确保新旧路基衔接工程质量满足公路使用要求，为公路长期安全稳定运行奠定基础。

五、公路工程改扩建项目新旧路基衔接技术的发展趋势

（一）新型材料的研发与应用

随着材料科学的不断进步，新型路基材料与加筋材料将在新旧路基衔接工程中得到更广泛应用。具有高强度、高模量、低压缩性且环保节能的新型路基填料，如工业废渣再生填料、纳米改性土等，将逐步替代传统填料，提高路基性能的同时实现资源循环利用。新型加筋材料将向智能化、多功能化方向发展，例如集成传感器的智能土工格栅，可实时监测路基受力与变形情况；具有自修复功能的加筋材料，能在一定程度上修复材料损伤，延长使用寿命。此外，生物材料、高分子复合材料等也将成为研究热点，为新旧路基衔接技术发展提供新的材料选择。

（二）施工工艺与技术创新

未来，新旧路基衔接施工工艺将朝着机械化、自动化、智能化方向发展。大型、高效、多功能的施工机械将广泛应用，如智能压实设备可通过传感器实时监测压实度，并自动调整压实参数，确保压实质量均匀稳定；自动化填筑设备能够实现填料的精准计量与均匀摊铺，提高施工效率与质量。基于 BIM（建筑信息模型）技术的施工管理系统，将实现对新旧路基衔接施工全过程的数字化模拟与动态监控，提前发现施工风险，优化施工方案。同时，绿色施工技术将得到进一步推广，如采用生态护坡技术、雨水回收利用系统等，减少施工对环境的影响，实现公路建设与生态保护的和谐统一。

（三）智能化监测与评估体系构建

构建智能化监测与评估体系是新旧路基衔接技术发展的重要方向。通过在新旧路基衔接处部署光纤传感器、MEMS 传感器、北斗位移监测设备等先进监测仪器，可实时采集路基的沉降、位移、应力、湿度等数据，并借助物联网、大数据、云计算等技术，实现数据的远程传输、智能分析与可视化展示。基于机器学习与人工智能算法的评估模型，能够对路基状态进行准确预测与风险预警，为公路养护管理提供科学决策依据。此外，智能化监测系统还可与养护维修设备联动，实现对病害的自动化处置，提高公路养护效率与管理水平，保障公路长期安全稳定运行。

结束语

公路工程改扩建项目新旧路基衔接技术是一项综合性、复杂性的系统工程，对公路工程质量与使用寿命起着决定性作用。通过深入研究其理论基础，剖析现存问题，掌握关键技术要点，强化质量控制，并紧跟技术发展趋势，能够有效提升新旧路基衔接的质量与可靠性。在未来的公路改扩建实践中，应持续加强技术创新与经验总结，积极探索新技术、新材料、新工艺的应用，不断完善新旧路基衔接技术体系，为推动公路交通事业高质量发展、构建现代化综合交通运输体系提供坚实的技术支撑，更好地服务于经济社会发展与人民群众出行需求。

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