夏友軍 蔣 濤 韓 冬

（江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司，江蘇 南京 210014）

1、引言

隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，近20年來，我國高速公路建設(shè)取得了長足的發(fā)展，大量的高水平高速公路被建設(shè)。近年來，伴隨交通量的迅速增長，為繼續(xù)保持良好的服務(wù)水平，越來越多的高速公路有了擴建的需求，高速公路的擴建涉及財務(wù)分析、交通量預測、地形圖測量、橋梁通道檢測評定等多項關(guān)鍵技術(shù)，現(xiàn)有路基、路面評價方法及擴建對策亦是其中之一。高速公路擴建方式較多，大體可分為拼寬式和分離式兩大類[1]。筆者就高速公路拼寬擴建工程現(xiàn)有路基、路面評價方法進行闡述，研究對象是拼寬式公路，路面結(jié)構(gòu)為瀝青路面，研究成果可供國內(nèi)同類工程提供參考。

2、總體思路

高速公路擴建現(xiàn)有路基、路面評價方法并非一個孤立的個體，而是與擴建對策密切聯(lián)系的整體。具體來說，其一，現(xiàn)有路基、路面的評價是為擴建對策的制定服務(wù)的，評價的結(jié)果很大程度上影響著路基路面的擴建對策的制定；其二，擴建對策的制定是現(xiàn)有路基、路面評價的目的，評價的方法受擴建對策制定需求約束，本文的論述中將多出用到《公路技術(shù)狀況評定標準》（JTG H20-2007）[2]，為簡便起見，下文一律稱為評定標準。

目前我國高速公路路基運營期檢測采用評定標準對高速公路技術(shù)狀況進行評定，雖然，擴建工程現(xiàn)有路基評價方法與運營期檢測存在一定的相似之處，但是，由于擴建工程自身具備鮮明的特點，二者區(qū)別也就顯得十分明顯?，F(xiàn)有路基、路面評價在依賴現(xiàn)有成熟的檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上還需增加部分新的評價內(nèi)容。

2.1 路基評價總體思路

擴建前需要對老路路基的過去及現(xiàn)狀有全面清晰的認識，因此，現(xiàn)有路基評價可以從查明現(xiàn)有路基現(xiàn)狀及現(xiàn)有路基沉降研究兩個方面入手。

（1）查明現(xiàn)有路基現(xiàn)狀。

高速公路擴建前查明現(xiàn)有路基現(xiàn)狀有兩個作用。

其一，查明目前路基的技術(shù)狀況，可以指導高速公路管理者對老路的養(yǎng)護和維修。一般來說，在擴建工程中，現(xiàn)有路基大部分需要被保留，對現(xiàn)有路基進行養(yǎng)護維修保證現(xiàn)有路基在擴建前始終處于良好的運營狀態(tài)有利于擴建時對現(xiàn)有路基的利用。此外，路基拼寬時需要去除老路路基浮土，查明浮土厚度可以為設(shè)計削坡厚度提供參照。

其二，對現(xiàn)狀存在問題的路基防護形式及排水形式進行分析和評價，為擴建工程采取何種路基防護形式及排水形式提供建議。需進行擴建的高速公路往往已經(jīng)通車運營較長的一段時間，目前高速公路的建設(shè)水平和以前相比往往更為科學合理，擴建時，在經(jīng)濟可行的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量根據(jù)現(xiàn)行的高速公路建設(shè)技術(shù)進行優(yōu)化。再者，隨著時間的推演，目前高速公路周圍的水系等較新建時可能已發(fā)生了較大變遷，現(xiàn)有排水及防護形式是否能夠適合擴建后的實際情況，這一問題需要具體分析來進行解答。

（2）路基沉降情況進行研究

如何控制新老路基的差異沉降是高速公路路基擴建的技術(shù)關(guān)鍵點。新老路基不均勻沉降易造成路基應(yīng)力集中從而開裂，進而導致路面開裂[3]。因此，查明現(xiàn)有路基的軟基處理方式、路基填料種類及沉降歷史是十分必要的。從老路通車運營到擴建開始，往往已經(jīng)經(jīng)歷了較長一段時間（一般在10年以上），老路沉降趨于穩(wěn)定，而新路基必將存在較大的沉降量。查明老路地基處理方式、路基填料種類以及沉降歷史可以為新路的相關(guān)設(shè)計提供參考。

2.2 路面評價總體思路

現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年的使用，由于車輛荷載和溫度荷載的反復作用，路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不同程度的病害。在高速公路擴建之前需要查明現(xiàn)有路面的路況，以便指導擴建方案。然而，擴建工程的原路面層尤其是上面層，一般不直接作為擴建后的上面層，通常的做法是要么加鋪要么翻修。因此，需要制定有針對性的評價方案以適應(yīng)擴建工程的需要。此外，擴建工程路面評價方法與運營期檢測評定的最大區(qū)別在于緊急停靠帶的評價，緊急?？繋侨粘z測評定的薄弱點卻是擴建工程評價的技術(shù)關(guān)鍵點，在緊急?？繋Э傮w狀況良好的情況下可以對其進行部分利用，將會大大提高環(huán)境和經(jīng)濟效益。

從上面的分析不難看出，路面評價的關(guān)鍵在于查明目前超、行車道及緊急停靠帶的路面現(xiàn)狀，其具體作用如下：

一方面，查明路面現(xiàn)狀可以指導高速公路管理者對老路的養(yǎng)護和維修。高速公路在擴建施工時通常不會完全封閉，而是預留部分車道分步進行施工，這會使得單車道上的車流量增大，加速路面損壞。因此，保證老路在擴建前處在良好的運營狀態(tài)顯得尤為重要。同時，可以評價現(xiàn)有路面各結(jié)構(gòu)層合理與否，為擴建時路面各結(jié)構(gòu)層的去留提供依據(jù)。

另一方面，查明路面現(xiàn)狀還可以為擴建提供相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)，如基層頂部回彈模量等。

2.3 老路利用總體思路

高速公路擴建過程中面臨的關(guān)鍵問題之一是如何考慮最大限度、盡量合理地利用原有老路，使得整個擴建工程經(jīng)濟上合理、技術(shù)上可靠。然而老路利用必須

遵循“從下到上”的原則，即下部結(jié)構(gòu)層需處理的，上部結(jié)構(gòu)層必須處理，上部結(jié)構(gòu)層需處理的，下部結(jié)構(gòu)層若不須處理則可以保留，總體思路如圖2-1所示。

圖2-1 老路利用總體思路圖

3、評價方法

以上一章確定的總體思路為依據(jù)，對高速公路擴建現(xiàn)有路基、路面的評價方法分兩部分進行闡述。

3.1 現(xiàn)有路基評價方法

高速公路擴建工程現(xiàn)有路基評價方法主要涉及現(xiàn)有路基現(xiàn)狀查明和路基沉降分析兩個方面。

3.1.1 路基現(xiàn)狀查明

路基現(xiàn)狀查明主要包含路基技術(shù)狀況調(diào)查和路基防護及排水效果調(diào)查兩個部分，需要說明的是，由于排水是從路面到路基的連續(xù)過程，因此排水效果調(diào)查納入路基現(xiàn)狀查明范疇。

（1）路基技術(shù)狀況調(diào)查

路基技術(shù)狀況調(diào)查按評定標準的類型和內(nèi)容進行現(xiàn)場調(diào)查，提供路基破損各類型每公里匯總、破損率、每公里的路基技術(shù)狀況SCI。根據(jù)計算結(jié)果對路基的典型病害的特點、形成原因等進行分析。

（2）路基防護及排水效果調(diào)查

路基防護及排水效果調(diào)查目的在于查明現(xiàn)有老路的防護及排水形式，并對這些防護效果進行評價，效果較好的可以考慮在新路建設(shè)時沿用，效果不好的可以考慮變?yōu)樾Ч玫嘏潘胺雷o形式。此外，由于新老路建設(shè)一般存在較大的時間間隔，由于人為或者自然因素，周邊水系可能與老路建設(shè)期間存在較大差異，應(yīng)當對現(xiàn)階段路基防護及排水設(shè)施的合理性及適用性進行分析和評價。

3.1.2 路基沉降分析

現(xiàn)有路基沉降分析通過查明老路不良地質(zhì)路段、地基處理方法及沉降觀測資料等，對老路的地基處理效果，沉降情況作出評價，為拼寬路基的設(shè)計提供依據(jù)。此外，控制新老路堤的差異沉降是路基沉降分析的重點，可以采取模型試驗或者數(shù)值模擬的方法對新路的地基處理、路基壓實及施工措施等提出建議并對新老路堤差異沉降進行預測。

3.2 現(xiàn)有路面評價方法

以上一章路面評價的總體思路為基礎(chǔ)，路面評價可從路面破損狀況評價、車轍評價及路面結(jié)構(gòu)強度評價等五方面入手。

3.2.1 路面破損情況評價

按照評定標準中規(guī)定的類型和內(nèi)容進行現(xiàn)場調(diào)查，內(nèi)容包括裂縫類破損（包括龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫和橫向裂縫等）；變形類破損（包括車轍、沉陷、波浪擁包等）；松散類破損（包括松散、坑槽等）；其他類型破損（包括泛油、修補等）。評價時可以按照調(diào)查結(jié)果進行分段。這樣做的目的在于能夠更直觀的反映老路路面的狀況，區(qū)別較好和較差段落，方便設(shè)計時著重考慮。需要說明的是，評價路段的長度不宜小于100m，目的在于方便路面維修時的施工作業(yè)，評價范圍為超車道及行車道。

3.2.2 車轍評價

車轍是瀝青路面特有的一種損壞現(xiàn)象。一般表現(xiàn)為在汽車荷載重復作用的輪跡帶上產(chǎn)生豎直向下的永久變形，較嚴重時兩側(cè)通常伴有隆起變形。

瀝青混凝土路面開放交通之后，在行車荷載反復作用下，車轍的形成過程可分為開始的壓密、瀝青混合料的流動、礦質(zhì)骨料的重排及礦質(zhì)骨料的破壞等三個階段，車轍一般可分為結(jié)構(gòu)性車轍和流動性車轍兩類[4]。

車轍的產(chǎn)生往往被認為從中面層開始，而中面層在擴建工程中一般予以保留，因此需要對老路車轍進行評價，評價標準可執(zhí)行評定標準，評價范圍為超車道及行車道。

3.2.3 路面結(jié)構(gòu)強度評價

路面結(jié)構(gòu)強度是路面確定路面是否能夠滿足使用要求的重要指標，可以用彎沉測試確定老路的路面結(jié)構(gòu)強度，并與設(shè)計彎沉值對比，評價老路結(jié)構(gòu)強度，評價方法可參照評定標準。此外，路面結(jié)構(gòu)強度測試可以提供老路基層頂部回彈模量值，為設(shè)計提供必要的參數(shù)，路面結(jié)構(gòu)強度評價范圍為超車道、行車道及緊急停靠帶。

3.2.4 路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)強度完整性評價

常規(guī)的路面調(diào)查很難探明中下面層及基層底基層的病害，而上面層以下的病害無法通過路面調(diào)查獲得，可采用探地雷達對路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)病害進行檢測，評價方法可參照《探地雷達技術(shù)在京滬高速公路路面結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評價中的應(yīng)用研究》的成果進行，該評價方法將路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)病害分為松散、層間粘結(jié)不密實、富水及脫空四種，該方法的優(yōu)點為快速、無損、連續(xù)，評價范圍是超車道、行車道及緊急?？繋?。

3.2.5 瀝青路面物理力學性能評價

擴建工程行車道及超車道往往經(jīng)過翻修和加鋪，而緊急?？繋访鎰t很少進行維修，瀝青路面相對較老，可以通過鉆芯取樣觀察芯樣成形情況，并通過馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗等對目前瀝青路面的穩(wěn)定度和老化程度等做出評價，評價范圍是行車道及緊急?？繋?。

4、結(jié)語

本文分路基、路面兩部對高速公路擴建拼寬工程現(xiàn)有路基、路面的評價思路和評價方法進行了論述?，F(xiàn)有路基、路面的評價對擴建拼寬工程老路的利用、拼接的形式等有著十分重大的意義，加強對現(xiàn)有路基、路面評價方法的研究能夠使擴建工程在經(jīng)濟和技術(shù)上更為合理，對擴建工程建設(shè)起到良好的推動作用。

[1]張和義.公路改建工程中路基拓寬的主要方式[J]內(nèi)蒙古公路與運輸.2011(5):17-19

[2]中華人民共和國交通部.JTG H20-2007.公路技術(shù)狀況評定標準[S].北京：人民交通出版社,2008

[3]張勇,鄭鳳曲,甘磊,張世平.高速公路改擴建工程路基拼接方案研究[J]湖南交通科技.2011,37 (3):9-41

[4]王旭.高速公路瀝青路面病害成因及預防[J]科技資訊.2011(30):113