劉順華

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司 四川成都 611130）

公路拓寬改建工程路基拼接設計及其應用

劉順華

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司 四川成都 611130）

在公路拓寬改建過程中，新老路基的差異沉降問題是其關鍵技術，差異沉降過大不僅會對路基造成一定程度的破壞，并最終導致路面產(chǎn)生裂縫、沉陷以及開裂現(xiàn)象，對公路的使用性能及使用壽命產(chǎn)生嚴重影響。本文主要從公路拓寬改建工程路基拼接設計的總體思路及常見問題入手，重點對公路拓寬工程路基拼接的施工技術應用進行了分析，希望給行業(yè)相關人士提供一定的參考和借鑒。

公路；拓寬改建；路基；拼接

1 引言

最近幾年以來，隨著經(jīng)濟及社會的不斷發(fā)展，我國汽車保有量也呈現(xiàn)持續(xù)增長狀態(tài)。加上，公路在修建過程中，因技術水平、經(jīng)濟水平以及建設思想等因素的限制，使得部分公路特別是一些早期修建的高速公路的車流量在建成通車后的二十年左右便達到了飽和狀態(tài)，車輛行駛緩慢、車多擁堵現(xiàn)象對人們的日常出行和社會經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生嚴重影響。所以，提升公路通行能力，加快對公路的拓寬改擴建工作成為全社會亟待解決的重要問題。

2 公路拓寬改建工程路基拼接設計總體思路

①對地基進行處理之后，應采取合理措施，盡可能縮小新路基通行之后產(chǎn)生的沉降量，并對新路基與老路基之間的沉降差予以嚴格控制，從而有效避免了公路路基縱向裂縫的產(chǎn)生；②在對新路基與舊路基的結合位置進行處理之后，應采取合理措施提升新舊路基結合部位的承載力和整體強度；③進一步完善和健全公路排水和防滲系統(tǒng)，以免雨水進入新舊路基的結合部位中，所以，相關施工單位必須采取科學、有效的排水措施，盡可能減少路表誰對整個公路的影響。

3 公路拓寬拼接過程中的常見質(zhì)量問題

3.1 新拓寬路基失穩(wěn)

拓寬路基沿新老路基結合面發(fā)生滑移是新拓寬路基失穩(wěn)的主要表現(xiàn)，嚴重者引發(fā)整體坍塌。這種病害在陡坡地基、軟弱地基以及高填方路堤等加寬路段比較常見。當新拓寬的路基沿著結合面滑移量比較小時，新舊路基結合面就會產(chǎn)生相應的錯臺，使得新舊路基結合部位出現(xiàn)開裂，并引發(fā)雨水滲入，結合面強度急劇降低，給路基穩(wěn)定性留下更大的隱患。當路基滑移量較大，甚至整體坍塌時，會造成加寬路面整體破壞，甚至使既有路基相繼出現(xiàn)失穩(wěn)，致使既有路面也發(fā)生結構損壞和使用功能的下降。

3.2 縱向裂縫

裂縫是公路改擴建工程中最常見的病害類型。因新舊路基結合部位兩側(cè)的沉降速率不一致，導致結合部位存在著一定的應力突變，一旦彎拉應力超過結合界面強度時，會在該處產(chǎn)生開裂錯臺。加上，在填土自重作用下，新拓寬路基邊坡坡角會逐漸發(fā)生側(cè)向位移加劇了填土的沉降和側(cè)向位移，導致整個加寬部分的填土會沿著結合部位出現(xiàn)豎向和橫向的移動，在這些外力作用下，極易在交界處形成縱向裂縫。

4 公路拓寬工程路基拼接的施工技術應用

4.1 加寬路基填料的控制

在公路拓寬工程的施工中，一般為了滿足必要的交通運輸需要，不會對施工路段進行完全的封閉，而是預留出一部分原有路段滿足道路使用需要。這種施工方法能夠在進行公路拓寬工程施工的同時，不對道路運輸產(chǎn)生較大的不良影響，有著較為廣泛的應用。但是，這樣容易導致原有道路在施工時段所承受的載重量和交通量顯著上升，對原有道路造成一定的壓力。為此，在公路拓寬工程施工中，需要在保證施工質(zhì)量的前提下使施工較為快速的進行。在公路拓寬工程的施工中，可以采用大噸位的振動壓路機與沖擊式的壓路機進行施工作業(yè)，對道路進行多次碾壓，使道路能夠得到足夠的壓實，一方面避免道路地基內(nèi)留有孔隙，影響道路地基的施工質(zhì)量。表1為路面壓實度。

表1 路面壓實度

另一方面也能夠在更大程度上避免道路地基沉降現(xiàn)象的發(fā)生。公路拓寬工程施工中，也可以進行一定的改良作業(yè)，在路基中添加一定的改良土或者無機結合材料。最后，在公路拓寬工程的施工中還需要平衡新老路基的沉降差，使拓寬路基與原有路基能夠形成平衡，不會存在較大的沉降差，影響拓寬公路工程的質(zhì)量，埋下安全隱患。在新路基的鋪筑中，可以在新路基內(nèi)添加一些具備較高強度的材料，使路基的沉降受到控制，實現(xiàn)與舊路基的平衡。

4.2 增強新舊地基結合部的緊密程度

在公路拓寬工程施工中的路基壓實施工中，需要確保新路基內(nèi)的含水量達到最佳的含水量，從而確保壓實能夠達到較好的施工效果。具體來說，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

（1）公路拓寬工程的壓實施工應從外向內(nèi)進行，最開始可以使用TZ18t壓路機進行碾壓，當完成四次全面的碾壓之后，則應該改用25KJ，沖擊壓路機進行碾壓。使用25KJ壓路機需要對新路基進行十次左右的碾壓，充分確保碾壓的壓實度達到相關要求。對于新路基與老路基的交匯部位應重點對待，做好壓實工作，避免新路基與舊路基存在不平衡的沉降差。對于新舊路基的交接部位應多碾壓十次左右。

（2）在公路拓寬工程的施工中，碾壓方式應實現(xiàn)普通碾壓與沖擊碾壓的聯(lián)合作用，充分發(fā)揮普通碾壓與沖擊碾壓的作用，使兩種碾壓在壓實過程中能夠得到互補和互相促進，確保路基的壓實度達到相關的技術要求。在新舊地基的碾壓中，應注重普通碾壓的使用，這樣能夠更為有效地提升新舊路基的銜接與粘連，使新舊路基能夠結合更為緊密，提升公路拓寬工程的整體施工質(zhì)量，延長擴寬公路的使用壽命，使拓寬公路的使用質(zhì)量得到保證。新舊路基普通碾壓也能夠平衡新舊路基的沉降差，使新舊路基能夠更加穩(wěn)定，滿足道路交通運輸?shù)氖褂眯枰?/p>

（3）為了使新舊路基具備剛高的強度，能夠在交通運輸?shù)氖褂眠^程中具備足夠的穩(wěn)定性，提供良好的支撐作用，在公路拓寬工程施工中可以在老路基的邊坡位置進行多層臺階的開挖。多層臺階的開挖能夠為新老路基的銜接提供更強的粘連作用，在開挖過程中，可以使用T-140推土機。需要注意的是，多層臺階的開挖，需要參照相關的技術標準進行，應充分保證每層臺階的相關參數(shù)在合理范圍內(nèi)，一般而言寬度需保證在1.5m左右，高度應為0.8m左右，階地面向中心的傾斜角應為3%左右。當臺階側(cè)面發(fā)生塌落現(xiàn)象時，需要對臺階進行一定的改造，改造成寬度為0.45m，長度為0.3m的小臺階。在公路拓寬工程的施工中，需要增強新舊地基結合部的緊密程度。

4.3 加強軟土地基的處理

在公路拓寬工程的施工中，常常需要面對軟土地基的施工問題。軟土地基施工一直是路基施工中的重點和難點，軟土地基存在著天然空隙大、含水量較高、抗剪能力差、穩(wěn)定性較差的特點，施工的難度較大。但是，為了保證公路拓寬工程的施工質(zhì)量，需要對軟土地基進行有效的施工處理，一方面避免在公路拓寬工程施工完成投入使用后影響交通運輸，造成安全事故的發(fā)生。另一方面影響新舊路基的拼接質(zhì)量，導致路基裂縫的產(chǎn)生。

軟土地基的施工處理主要使用四張方法，主要為：路基表層加固法、置換加強與復合地基法、換填置換法以及預壓排水固結法。表層加固法應用較為廣泛，主要使用一定比例的土層進行軟土地基的覆蓋，使軟土地基的情況得到改善，加固軟土地基。但是表層加固法也存在一定的局限，無法保證路基避免沉降，應用存在一定的限制。置換加強與復合地基法主要是進行樁體的加強，將加強后的樁體埋入軟土地基中，從而形成復合式的地基。對于一些軟土厚度較高的軟土地基，置換加強與復合地基法能夠有效地提升軟土地基的承載力。但是隨著軟土厚度的提高，置換加強與復合地基法會存在施工成本過高的問題，施工效果也會有一定的減弱。換填置換法則主要包括動力擠淤、分層碾壓回填等多種方式，主要施工方法為對軟土地基內(nèi)的軟土進行適當清理，之后適當加入二灰土、水泥拌合土、級配砂石、粉煤土等等進行填筑。分層碾壓回填更多地應用于淺層的軟土地基。

另外，公路拓寬工程施工過程中也需要區(qū)分好施工的順序，首先對體積較大、重量較大的部分進行施工處理，施工中不應為了追求施工進度進行過快的施工作業(yè)，應充分保證階段性施工的施工質(zhì)量之后，進行下一階段的施工作業(yè)。最后，施工單位在進行基槽開挖時應該預留0.2m左右的保護層，從而避免地基土體結構受到影響。在公路拓寬工程施工中軟土地基處理時，需要根據(jù)科學的配合比例對混凝土進行配比，使之能夠達到更好的凝結效果。混凝土使用過程中應注重混凝土的凝結控制，使混凝土能夠在路基中的使用發(fā)揮最佳的固結作用，確保路基結構的穩(wěn)定，使公路拓寬工程能夠具備較高的質(zhì)量。

5 結語

（1）公路拓寬改建的設計方案可以分為很多種情況，且每個方案都各有優(yōu)缺點以及適用的條件。為此，在對公路拓寬改建方案進行設計的過程中，應對各種方案進行深入研究，并在對具體工程地質(zhì)條件、原有道路情況、施工現(xiàn)場條件、拓寬公路的使用要求以及對周圍環(huán)境影響程度等因素進行綜合考慮的基礎上，選擇最佳的施工方案。

（2）精準的理論分析計算能夠為方案設計提供重要的數(shù)據(jù)參考，地基沉降和路基的穩(wěn)定性分析，以及路基土的總變形量、不均勻變形量、不均勻變形范圍等的分析計算，可為方案設計提供有效的參考指標。

（3）在路基方面，選好填料是保證路基穩(wěn)定的先決條件；對加寬段基底特殊處理，是解決新老路基不均勻沉降的關鍵環(huán)節(jié)；充分壓實特別是銜接部分壓實是保證新老路基穩(wěn)定不開裂的必要手段。

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U416.1

A

1004-7344（2016）25-0171-02

2016-8-20

劉順華（1981-），男，工程師，本科，主要從事道路工程設計工作。