孟濤

（山東華安檢測(cè)技術(shù)有限公司，山東 濟(jì)南 250107）

0 引言

在我國(guó)公路交通不斷健全與完善的今天，交通量日益劇增，原來(lái)建設(shè)的高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低、服務(wù)水平參差不齊，無(wú)法滿足交通運(yùn)輸需求，所以我國(guó)很多高速公路需要擴(kuò)建，通過(guò)研究高速公路擴(kuò)建路基施工，為高速公路的擴(kuò)建質(zhì)量提供有力保障。

1 工程概況

本文研究過(guò)程中以某高速公路擴(kuò)建為例。按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)將高速公路設(shè)置為雙向八車(chē)道，車(chē)速最高在120km/h，加寬方式以兩側(cè)拼寬為主，單側(cè)分離加寬為輔助，單側(cè)拼寬。

2 高速公路擴(kuò)建工程路基施工設(shè)計(jì)

2.1 選擇拼接加寬方式

2.1.1 拼接加寬方式

高速公路擴(kuò)建的舊路拼接式加寬方法主要分為雙側(cè)加寬與單側(cè)加寬，是指在舊路的兩側(cè)或單側(cè)增加幾條車(chē)道，從而拓寬高速公路，在擴(kuò)建時(shí)首先需要拆除舊高速公路現(xiàn)有的交通工程設(shè)施、路基防護(hù)設(shè)備等，在舊路的兩側(cè)或單側(cè)進(jìn)行拼接，進(jìn)而達(dá)到擴(kuò)建的寬度。

（1）單側(cè)拼接加寬

單側(cè)拼接加寬是舊路擴(kuò)建工程施工過(guò)程中僅能在既有的舊路某側(cè)加寬路基，保證另一側(cè)路基不改變。單側(cè)拼接加寬只允許出現(xiàn)一條拼接縫，施工面比較廣，這樣可以使質(zhì)量得到有效保障。舊路加寬工程僅能從單側(cè)開(kāi)展，相同施工點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)更大的工程量，具體的加寬寬度甚至大于設(shè)計(jì)寬度值，這樣方便壓路機(jī)施工，從而加強(qiáng)壓實(shí)度，使擴(kuò)建路基的質(zhì)量得到有效保障。

（2）兩側(cè)拼接加寬

兩側(cè)拼接加寬是在原有路基中線的基礎(chǔ)上，在舊路兩側(cè)擴(kuò)建寬度相同的路基，兩側(cè)擴(kuò)建工程量比較小，可以使用現(xiàn)有舊路工程項(xiàng)目比較多，技術(shù)已經(jīng)完善，這種方法經(jīng)常應(yīng)用于高速公路擴(kuò)建工程施工中。

2.1.2 拼接加寬方式選擇

在工程實(shí)際施工過(guò)程中，可以混合使用這兩種擴(kuò)建方法，根據(jù)路段的具體狀況，盡量使用舊路，減輕工程施工任務(wù)。但是使用任意一種路基擴(kuò)建拼接方法，都需要使新舊路基有效拼接得到保證，使新舊路基在整體結(jié)構(gòu)中均勻受力。

2.2 新建公路路基碾壓

2.2.1 清理基底表面

路基擴(kuò)建施工前，需要對(duì)原來(lái)地表層存在的樹(shù)根、草皮等進(jìn)行徹底清理，避免因原地面表層植物的生長(zhǎng)、腐爛等因素，使得新老路基拼接面出現(xiàn)孔隙，造成土體塌陷。另外，還能避免因路基填料的污染而軟化土體強(qiáng)度，導(dǎo)致擴(kuò)建路基出現(xiàn)滑裂面，最后對(duì)路基的平穩(wěn)性產(chǎn)生直接影響。

2.2.2 高速液壓施工步驟

（1）夯點(diǎn)布置

高速液壓夯實(shí)機(jī)是垂直向下用力，能夠在構(gòu)造物周邊施工，施工過(guò)程中需要和構(gòu)筑物之間保持5m以上的間距；單擊點(diǎn)間距通?？刂圃?.5m左右，使用正方形布點(diǎn)，通常情況下為“三檔九錘”。

（2）施工工藝流程

針對(duì)夯實(shí)路段，根據(jù)施工前準(zhǔn)備項(xiàng)目展開(kāi)液壓夯實(shí)前場(chǎng)地的平整碾壓。根據(jù)夯點(diǎn)設(shè)置圖，使用白灰對(duì)夯點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)注，液壓夯實(shí)機(jī)根據(jù)測(cè)量放樣位置歸位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)位。把夯機(jī)調(diào)整到強(qiáng)檔對(duì)其夯擊三錘，然后對(duì)測(cè)點(diǎn)的壓實(shí)度、彎沉模量、下沉量及回彈模量進(jìn)行測(cè)量。將三錘作為一組，詳細(xì)記錄每組測(cè)點(diǎn)的壓實(shí)度、下沉量、回彈模量及彎沉模量。當(dāng)一個(gè)夯點(diǎn)符合夯擊標(biāo)準(zhǔn)以后，需要轉(zhuǎn)移至下一個(gè)點(diǎn)位，每次施工左、中、右單點(diǎn)，然后展開(kāi)下一排三點(diǎn)施工。

2.3 路基填筑施工方法

2.3.1 選擇填料

為了使新舊路基之間的不均衡沉降得到有效控制，新路基的填料需要和舊路基構(gòu)成相同的結(jié)構(gòu)，確保平穩(wěn)性，使用的填料和舊路一致。如果因條件限制不能使用相同填料的情況下，盡可能使用含石量比較多的砂礫石或山皮土，其具備多樣化的特點(diǎn)，適用高速公路擴(kuò)建施工。使用砂礫石填料能夠降低路堤出現(xiàn)壓縮變形的概率，增強(qiáng)承載力。針對(duì)材料需要符合以下要求：碎、礫石的粒徑通常是0.5～10cm，碎、礫石和山皮土中包含的碎、礫石含量控制在30%～50%；碎、礫石和山皮土的回彈模量應(yīng)在30～40MPa，含水量控制在10%～15%，CBR大于8%，密度是1.85～1.95g/cm。

2.3.2 施工放樣

路堤填筑工作施工前，測(cè)量人員需要按照加寬路基設(shè)計(jì)寬度和邊坡坡度測(cè)量出擴(kuò)建路基坡腳線，同時(shí)使用石灰標(biāo)記路基邊線。為了使路堤邊緣的壓實(shí)度與規(guī)范要求一致，路堤填筑邊線最少需要超過(guò)擴(kuò)建路基坡腳線30cm。

2.3.3 路基填筑材料鋪筑

路基填筑施工過(guò)程中，工作人員需要依據(jù)路基運(yùn)輸車(chē)輛的運(yùn)載量，路基試驗(yàn)階段得到的填筑材料松鋪厚度，對(duì)每車(chē)路基填筑材料的卸料間距進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，現(xiàn)場(chǎng)工作人員需要依據(jù)卸料間距使用白灰在下承層上標(biāo)記土網(wǎng)格，同時(shí)指導(dǎo)運(yùn)輸車(chē)輛根據(jù)土網(wǎng)格卸料，運(yùn)輸?shù)铰坊系奶盍闲枰褂猛仆翙C(jī)推平，推平之后測(cè)量與調(diào)整填料的含水量。

2.3.4 路基欠載預(yù)壓施工

路基欠載預(yù)壓施工工藝流程，如圖1所示。

圖1 路基欠載預(yù)壓施工工藝流程

2.4 臺(tái)階開(kāi)挖

2.4.1 臺(tái)階樣式

（1）標(biāo)準(zhǔn)樣式

臺(tái)階樣式主要分為標(biāo)準(zhǔn)樣式、內(nèi)傾樣式、豎傾樣式及內(nèi)挖樣式幾種類型。其中，標(biāo)準(zhǔn)樣式是臺(tái)階的寬度和高度，是根據(jù)處理之后的舊路基邊坡坡度設(shè)定，這種樣式具有的優(yōu)點(diǎn)是便于施工，當(dāng)確定臺(tái)階的高度和寬之后，方可開(kāi)挖。其具有的缺點(diǎn)是舊路基邊坡的坡比時(shí)常發(fā)生改變，所以偶爾不能同時(shí)符合寬度與高度的標(biāo)準(zhǔn)要求。在具體工程施工過(guò)程中，根據(jù)側(cè)重通常僅控制開(kāi)挖臺(tái)階的高度或?qū)挾龋偃鐬榱舜_保擴(kuò)建路基拼接位置的質(zhì)量，需要嚴(yán)格管控臺(tái)階的高度，假如僅為了提升錨固土工格柵長(zhǎng)度，需要對(duì)臺(tái)階的寬度加強(qiáng)控制。

（2）內(nèi)傾樣式

內(nèi)傾樣式臺(tái)階是指基于標(biāo)準(zhǔn)樣式臺(tái)階水平面的基礎(chǔ)上，向內(nèi)挖出一個(gè)往內(nèi)傾斜相應(yīng)角度的傾斜面，這是當(dāng)前竣工擴(kuò)建工程經(jīng)常使用的一種臺(tái)階樣式。

（3）豎傾樣式

豎傾樣式臺(tái)階指的是基于標(biāo)準(zhǔn)樣式的前提下，應(yīng)在挖開(kāi)的垂直面上設(shè)計(jì)一個(gè)向路基中線傾斜的角，如此一來(lái)便于壓實(shí)，從而填筑下一個(gè)臺(tái)階面上的路基。

（4）內(nèi)挖樣式

內(nèi)挖樣式臺(tái)階是指開(kāi)挖臺(tái)階的坡度與舊路相比更加平緩，這種樣式的優(yōu)勢(shì)是能夠確保拼接位置的壓實(shí)質(zhì)量，土工格柵具備充足的錨固長(zhǎng)度。

2.4.2臺(tái)階尺寸

根據(jù)有關(guān)規(guī)定可以得知，擴(kuò)展舊路堤過(guò)程中，需要在舊路基坡面開(kāi)挖臺(tái)階，臺(tái)階的寬度需要大于1m，如果擴(kuò)建拼接的寬度小于0.75m時(shí)，可以使用超寬填筑或者翻挖現(xiàn)有路基等手段。在已竣工的高速公路加寬工程中，擴(kuò)建路基拼接的臺(tái)階高度往往小于8m，寬度需要視邊坡坡度而定，通常控制在6～20m。為了便于施工土工格柵錨固工作的順利開(kāi)展，可以將臺(tái)階寬度控制在10～20m，高度由坡度而定，設(shè)計(jì)為2m的倍數(shù)即可，以便分層填筑路基。

2.4.3 臺(tái)階內(nèi)傾角

在竣工的高速公路加寬工程中，擴(kuò)建路基拼接的臺(tái)階內(nèi)傾角度通?？刂圃?%～4%，但是實(shí)際狀況需要根據(jù)工程施工情況，視工程特征、氣候條件及施工條件等而定。

2.5 土工格柵鋪筑技術(shù)

2.5.1 路基整平碾壓

土工格柵在鋪設(shè)以前需要碾壓平整路基，所以應(yīng)碾壓平整和土工格柵接觸的路基面填料粒徑，從而可以更好地鋪筑土工格柵。

2.5.2 鋪設(shè)土工格柵

通過(guò)裁剪好土工格柵，順著風(fēng)的方向疊層整齊平鋪，從橫向的角度要求土工格柵之間的疊壓應(yīng)大于10cm，使用U型鋼卡釘把土工格柵釘進(jìn)路基牢牢固定，U型釘之間的距離需要小于2m。

2.5.3 鋪料要求

土工格柵鋪設(shè)完成后，其上鋪料不能使用粒料含量多、干密度較小的石渣料或者山皮土。根據(jù)工程實(shí)踐表明可以得知，如果輔料干密度較小會(huì)使碾壓工作難以進(jìn)行，從而對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生直接影響，粒徑較大，會(huì)對(duì)土工格柵造成破壞，對(duì)其功能的有效性產(chǎn)生影響，所以輔料使用強(qiáng)風(fēng)化砂巖最佳。

2.5.4 填筑

上料車(chē)不能在土工格柵上行駛，只能從一段或者從兩側(cè)不斷填筑，從而在格柵中填滿鋪料。

2.5.5 整平碾壓

土工格柵鋪筑過(guò)程中需要利用平地機(jī)整平填料的厚度，在填平過(guò)程中不能觸碰土工格柵，接著遵照先輕厚重的原則碾壓，直到密實(shí)度符合要求即可。

2.6 軟基處理

2.6.1 軟基的淺層處理方法

（1）換填法

換填法在應(yīng)用過(guò)程中鏟除路基下面的所有軟土之后，在路基上重新填筑高強(qiáng)度、滲透性強(qiáng)的碎石、砂礫石等。這種方法能夠真正改變不良地基，通常應(yīng)用于軟土層距離地表層較淺、土層厚度小于2m、容易排水的施工處。

（2）砂墊層法

砂墊層法是指將一層薄砂鋪在軟土地基的地表層，然后填筑路基。這種方法可以推動(dòng)地基進(jìn)行排水固結(jié)，提升強(qiáng)度與下降速度，經(jīng)常應(yīng)用于表層不出現(xiàn)隔水土層、施工時(shí)間長(zhǎng)及路基高度不超過(guò)2倍極限高度的路況，不可應(yīng)用于短工期路況、深厚軟土等路況中。

（3）反壓護(hù)道法

反壓護(hù)道法是指在路堤兩邊填筑適量高度和寬度的護(hù)道，以便更好地抵抗路堤兩邊地基基礎(chǔ)形勢(shì)，進(jìn)而可以使路堤的平穩(wěn)性得到有效保證。雖然這種方法施工簡(jiǎn)單，但是需要很多土石方量，占據(jù)較大的施工面積，竣工后可能出現(xiàn)沉降。

2.6.2 軟基的深層處理方法

（1）豎井排水法

豎井排水法分為塑料排水板法與砂井法，可以加快排水固結(jié)，快速下降，可降低竣工后出現(xiàn)沉降的概率，但是軟基強(qiáng)度增長(zhǎng)非常慢，施工時(shí)間很長(zhǎng)。豎井排水法在軟土深厚、填土高、路堤平穩(wěn)及工期要求不快的軟土路基中得到廣泛應(yīng)用。該法不可應(yīng)用于包含大量機(jī)質(zhì)黏土、泥炭等土料中，在路堤平穩(wěn)性較差、工期緊張的軟基路段同樣不能實(shí)現(xiàn)理想的應(yīng)用效果。

（2）碎石樁

碎石樁是采取沖擊或者震動(dòng)的方法在軟弱地基中成孔以后，在土孔中填筑礫石、砂石、卵石等材料，構(gòu)成直徑較大的密實(shí)碎石粒料樁，與軟土同時(shí)發(fā)揮作用構(gòu)成復(fù)合地基。這種方法可以加快軟土排水固結(jié)的速度，增強(qiáng)地基的強(qiáng)度，提升地基的平穩(wěn)性，縮減總體沉降量。

（3）加固土樁

加固土樁主要將生石灰、水泥及粉煤灰等作為重要的加固地基材料，其中粉噴或漿噴的方式是軟基加固土樁經(jīng)常使用的一種方法，與軟土同時(shí)發(fā)揮作用構(gòu)成復(fù)合地基。這種方法可以增強(qiáng)地基的強(qiáng)度，提升地基的平穩(wěn)性，降低總體沉降量，然而因?yàn)槭艿绞┕ぜ夹g(shù)的約束，其通?？梢蕴幚?5～20m的深度，如果深度超過(guò)20m的超深軟土地基，加固土樁會(huì)變?yōu)閼腋?，其下臥層軟土竣工后會(huì)出現(xiàn)較大沉降，最終無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想的效果。所以，在設(shè)計(jì)路基加寬工程與施工期間需要科學(xué)使用處理方法，最終達(dá)到滿意的目的。

對(duì)于低填路基段，假如地基土的軟弱程度不明顯，則新加寬的路基能夠借鑒常規(guī)的路基對(duì)地基的技術(shù)要求。究其原因是路基結(jié)構(gòu)自重比較小，不會(huì)對(duì)地基造成重大影響。所以，在設(shè)計(jì)與施工階段，需要充分發(fā)揮原狀土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，盡量防止擾動(dòng)下臥層土，必要情況下，鋪設(shè)土工格柵增強(qiáng)新舊路基的板體作用，增強(qiáng)整體強(qiáng)度，避免出現(xiàn)不均衡下降的現(xiàn)狀。

對(duì)于高填路基段，軟土地及需要采用相應(yīng)的治理手段，究其原因是高填方路基段因?yàn)槠渚哂凶灾貢?huì)形成較大的沉降量，對(duì)地基不采用恰當(dāng)處理手段的結(jié)果會(huì)使新舊路基之間出現(xiàn)較大的不均衡沉降，進(jìn)而導(dǎo)致新舊路基之間出現(xiàn)縱向裂縫。所以，在設(shè)計(jì)與施工階段，需要將粉噴樁、碎石樁等手段應(yīng)用于軟土上填筑高路基，同時(shí)盡量使用輕質(zhì)路基填料填筑。

在處理高填路基段軟土地基過(guò)程中，不能單獨(dú)利用加固土或者換填砂石的方法，究其原因是其僅能在低填路基段與地基的淺層處理的情況下使用，在土工格柵和新舊路基拼接開(kāi)挖臺(tái)階中同時(shí)采取砂井排水、粉噴樁等手段，最終構(gòu)成綜合處理措施。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)代高速公路施工過(guò)程中有效開(kāi)展路基路面施工有利于全面提高公路工程的整體質(zhì)量。所以，在高速公路具體施工過(guò)程中，需要有關(guān)施工企業(yè)采用恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，加強(qiáng)對(duì)高速公路路基處理的控制，有效開(kāi)展相關(guān)的質(zhì)量檢驗(yàn)工作，從而保證高速公路的正常使用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏。