簡述高速公路路基擴建加寬的處理方法

摘要:隨著交通量的迅速增長，我國部分已建成通車的高速公路路基擴建加寬處理是我國目前高速公路建設中面臨的重點問題。處理好新老路基的的縱向拼接為拓寬工程的關鍵技術，主要從舊路邊坡處理、土工合成材料的應用、軟基處理、新建路基填筑等方面下足功夫。本文就此關鍵技術進行回顧，并總結出高速公路路基擴建加寬處理的經驗。

關鍵詞:擴建加寬 縱向拼接 邊坡處理 路基填筑 沉降差

0 引言

近年來，隨著國民經濟的迅速發展和交通量的迅速增長，我國高速公路的建設十分迅猛，我國在20世紀80年代至90年代修建的高速公路基本都面臨著擴建加寬的問題。高速公路的改擴建在我國還是一個開始不久的新生事物，從設計到施工，規范涉及并不多，同時高速公路的改擴建約束條件多，用新建工程的思路和設計方法難以解決改擴建的問題。

1 高速公路擴建加寬的關鍵

高速公路擴建加寬會對原有路面產生附加應力，引起老路面的變形，新老路基存在差異沉降，造成結合部裂縫的產生和新老路面的錯位，雨水進入路基而損害新老路基，進而進一步加劇病害的產生，如此進入惡性循環。因此，處理好新老路基的的縱向拼接就成為拓寬工程的關鍵技術。影響路基拼接的質量問題主要有兩大類，一類是由于路基拓寬后新老路之間的不均勻沉降造成的，這也應該是引起在結合部位置產生縱向裂縫的主要原因;另一類是由于路基填料的強度不足造成的，新老路基頂面的當量回彈模量相差較大，會造成交界處產生較大應力，甚至產生局部應力集中，從而引起路面開裂。因此，高速公路路基擴建加寬的關鍵有以下兩個方面:①采取各種處治措施，以減少新拓寬路基的沉降量，進一步縮小新老路基的沉降差;②保證新路基的填筑質量，用來減輕新老路基性質差異所產生的危害。

2 縮小新老路基沉降差

縮小新老路基的沉降差主要從以下兩方面著手。

2.1 土工合成材料的應用 在新老路基的填筑上運用土工合成材料能有效的增強老路基與拼接路基體間的聯接性，限制和協調路基土體的變形，均化荷載，提高拼接路基的抗剪強度，增強拼接路基的整體性。土工合成材料宜采用高強度土工格柵。一般的土工格柵布設如下:①路床頂面以下20cm處設置1層單向土工格柵;②計算總沉降量大于15cm但又不屬于軟土的路段，在地表以上20cm加設1層雙向土工格柵;③擴建路基采用復合地基處理時，路堤底部不再重復設置土工格柵，僅在路床設置1層單向土工格柵。格柵抗拉強度不小于80kN/m，2%應變時抗拉強度不小于26kN/m。

2.2 軟基處理

2.2.1 軟基處理方法的比較與選擇高速公路加寬擴建工程通常工期緊、施工場地狹窄，同時還要維持正常的交通運輸，因而必須進行多方論證、比較，根據工程地質勘察資料，結合老路基軟基處理的評價結果，選擇經濟、快速、可靠的軟基處理方法，以確保現有高速公路營運安全，確保減小加寬后高速公路新舊路路基的差異沉降。

國內外對拓寬工程如何處理好差異沉降已進行了深入研究，如米蘭—波河途第三車道的修建采用土工格柵處理新拓寬的路基;日本東京—名古屋高速公路的加寬也采用了土工格柵技術處理新拓寬路段。國內的廣佛、滬杭甬等高速公路拓寬時也普遍采用了土工格柵、粉噴樁、排水固結法等方法處理地基，以利路基減小沉降和均勻沉降。

2.2.2 適合加寬工程的主要軟基處理方法加寬路基軟土地基處理要根據不同路段的地質情況、填筑高度、結構物類型等因素，確定合理的處理方式。加寬路基的軟基處理以復合地基法為首選，可以通過合理布置樁長與樁距來協調不同路段的沉降差異。

以下列出了高速公路擴建工程軟基處理方法:①水塘、河溝等小范圍淺表淤泥—清淤換土(砂)，地表夯擊、壓實等;②地基硬殼層較厚的軟土路段—預壓法;③軟土較薄，路堤填土工后沉降會超標的路段—強夯置換、換填砂、復合地基;④硬殼層較薄、軟土層較厚的軟土路段—塑料排水板+預壓、復合地基;⑤軟土深厚，填土較高，或橋頭路基或小構造物基礎處—復合地基法，如CFG樁、粉噴樁、大直徑管樁;⑥軟土路基拼接段—超載預壓、粉噴樁、分隔墻等。

高速公路擴建加寬工程的軟基處理措施要注意如下幾點:①加寬工程最大填土高度位于新路基邊緣下方，很有可能位于老路基邊坡上。軟基處理范圍應盡可能布置在新增路面下方，以達到減少新增路面沉降和不均勻沉降，為此必須結合路基填土高度按一定坡度削坡，削坡必須滿足施工期間路基穩定要求;②高速公路加寬最好采用快速加固方法，以加快施工周期和降低施工期間維持交通正常運營的費用;③必須嚴格控制新增路基工后沉降和不均勻沉降，以防新老路基之間產生相對過大的差異沉降，引起各種不良后果。最好采用改變軟土性質的辦法，水泥噴粉樁不失為一種好方法;④施工期間一定要注意排水問題，防止開挖邊坡有水，出現老路基坍塌;⑤在做試驗段的同時，還須在施工過程中進行沉降和穩定動態觀測，控制填筑速率。

2.2.3新老路基結合部軟基處理在軟土地基上的新老路基結合部，結合路基的拼接措施，還應對結合部下的軟土地基進行重點處理。可以采用超載預壓、加密加長粉噴樁、旋噴樁、路堤樁(混凝土管樁)、素砼樁復合地基和隔離墻等方法，通過間距(里密外疏)和打設深度(里深外淺)的分級過渡處理，沿路基橫向形成漸變段，能較理想地解決新老路堤沉降差問題。

3新建路基填筑

3.1 填料選擇根據區域的料源情況合理選擇填料，填料的物理力學特性要與老路基填料相近。

3.2 填筑壓實擴建工程中對于拼接路基的壓實是施工質量的重點，國外針對軟土路基上加寬路基填筑施工提出了間隙法，這是一種二步填筑法，先在距離老路基一定距

離外填筑部分新路基，新老路基之間留有一定間隙，然后再填筑新老路基之間的間隙。由于在第一階段新路基填土自重作用下的固結會使新老路基間隙下的軟土強度和水平應力提高，因而可以有效減小第二階段填土對老路基產生的附加變形，而且這種分步填筑法要比一次性整體填筑對老路基產生的變形要小。

國內在補強路基壓實度的工藝上采用較多方式為強夯和沖擊碾壓。強夯的優點:設備簡單，施工方便，經濟可行，缺點:加固深度受施工機具和場地制約，處理深度4m～6m左右。并且強夯產生的噪音與振動波對周圍的建筑物和居民將造成一定的影響。沖擊碾壓作用機理:利用特殊碾壓機具進行碾壓，使一定深度以內的地基密實。沖擊碾壓的優點:簡單易行，初期投資低，缺點:需選用合理的沖擊壓路機型號，處理深度2m左右。

強夯按每4m一級分級，強夯采用800kN·m夯擊能，夯點間距4m，單點夯擊5次～8次，強夯完成后再進行一次滿夯，采用600 kN·m夯擊能，夯點彼此搭接1/4。沖擊碾壓國內通常采用的壓實遍數為20遍～40遍，速度12km/h～15km/h。

4結束語

如何處理好新老路基的的縱向拼接就成為拓寬工程的關鍵，主要是采取各種處治措施，以減少新拓寬路基的沉降量并縮小新老路基的沉降差。同時，要保證新路基的填筑質量，以減輕新老路基性質差異所產生的危害，主要從舊路邊坡處理、土工合成材料的應用、軟基處理、新建路基填筑等方面下足功夫。

參考文獻:

[1]黎志光，高速公路加寬擴建工程新老路銜接的處理措施[J].廣東公路交通.2001.(2).9-101.

[2]任文宏，高速公路軟基加固技術及其效果分析[J].國外公路.2000.20.(4).55-571.

[3]桂炎德，徐立新，滬杭甬高速公路(紅墾至沽渚段)拓寬工程設計方法[J].華東公路.2001.(6).3-61.