舊路改造路基工程加寬部分質量控制探討

王德洋

（海南銳翔交通工程試驗檢測中心，海南 海口 571100）

1 工程概述

海榆西線海口至三亞段公路（國道225）是海南省公路網三縱向國道公路的西線公路，建于建國初期，作為省公路網絡的重要組成部分，自投入使用以來，發揮了重要的作用，本項目改造時完善國道主干線規劃、逐步落實海南省骨架公路網布局、促進海南省經濟快速發展、滿足沿線城鎮經濟發展和居民出行的需要。項目的建設可積極改善海南西部地區運輸條件，提高現有道路的服務水平，減少交通事故的發生，同時對加快海南旅游資源的開發，大力促進旅游業的發展，調整沿線地區的產業結構，實現可持續發展具有重要意義。

該項目截止2007年日平均交通量達到了17 362輛（混合車型），使公路處于超負荷的運營狀態。全長300 km，原路基寬度為9.0～10.5 m，改造后的路基為12.0 m。改造工程位于沿海一帶，改造中有以下特點：①加寬段的壓實和穩定；②沿線的國防光纜與征地拆遷等；③沿線的土質變化較大、地下水位較高；④社會交通復雜且交通量大。

2 路基加寬處病害的原因及前期調查

2.1 舊路加寬處主要產生的病害及其原因

在舊路改建的路基加寬中，因新舊老路之間不均勻沉降、失穩等而導致公路在以后的營運中路面會出現縱向橫向裂縫、下沉、邊坡滑踏等病害現象。

新加寬路基沉降較大，而老路基的固結沉降已基本完成，新老路基結合部位沉降量不一致，在新老路基之間產生相對過大的沉降，成為道路產生裂縫的原因；在加寬路基處原路基沒有形成一個整體，容易產生一個滑動面，是造成邊坡滑踏的原因；在舊路邊坡上進行加寬填筑，新填土方和營運的汽車荷載也會引起老路基的附加沉降，進而引起老路基變形。

圖1 加寬路基引起的變形

2.2 加寬部分質量控制的前期調查

對舊路改造工程中，路基加寬處的質量控制尤為重要，設計前必須作原有舊路的詳細調查和地質勘探，收集有關舊路基設計、施工和現狀的資料。

對工程沿線調查有：①地形、地貌，地質構造、地層巖性，地震基本烈度、氣象、水文等自然地理特征與建設項目的影響分析。②路基填筑材料、砂料、石料、水、電、水泥廠等生產資料與建設項目的關系分析。

3 路基加寬處的承載能力及穩定性的分析

3.1 承載能力分析

路基作為路面結構的基礎，它的抵抗車輪荷載能力大小主要取決于路基頂面一定應力級位下抵抗變形的能力，所以路基的承載能力都采用一定應力級位下的抗變形能力來表征。對于加寬路基的承載能力更為重要，這里僅介紹用剛性承壓板法測試加寬處路基的回彈模量。

用剛性承載板測試加寬處的土基回彈模量，詳細數據見表1。

表1

圖2

測試結果滿足要求，經比較用現場承載試驗來控制路基質量效果較好。

3.2 穩定性分析

加寬段路基進行穩定性分析，當加寬土質路基高度超過6 m應做穩定性驗算，本項目高填路段路基一般采用砂性土，邊坡滲水性強、黏性差、邊坡穩定主要靠其內摩擦力支承，滑動面近似成直線狀態，這里介紹直線靜力平衡法求解其穩定性。

圖3

式中：N：滑動面法向分力：Q·cosωtanφ；

f：摩擦系數：f=tanφ；

W：滑動面的傾角；

L：滑動面長度；

C：滑動面上的黏結力；

Q：滑動體的重力。

對于砂類土，可取C=0，公式可以簡化為k=tanφ/tanω，如路基加寬處的邊坡φ=41.33°，邊坡坡度為1∶1.25，經計算k=1.09，雖然k>1從理論上是穩定的，但從工程安全可靠的角度k的取值最好大于1.25，在設計這樣的路段時應假設擋土墻或者矮擋墻等等，根據實際情況定。

4 施工質量控制

4.1 路基加寬段的方案制定

根據地理環境、資源分配等等因素綜合考慮各種因素對路基不均勻沉降、加寬穩定性的影響，制定一個詳細的施工方案。

4.2 加寬路基開挖處理

為了加強新舊路基整體性，在填筑前需將舊路基邊坡開完成臺階；路基兩邊是土質邊溝或者農田，邊溝內的淤泥一定要清理干凈，在農田時的加寬路基在處理時一定要更加慎重，必要時均可采用換填的方式，已滿路基強度的要求。

4.3 加寬路基的壓實

加寬處路基的壓實直接影響今后新舊路基的不均勻沉降、強度、穩定性。清理完表面后，對原地面進行處理，壓實度最好大于92%；每層的厚度控制在20 cm左右，各層的壓實標準做好高于規范要求的標準，對壓路機不能到達的地方，一定要用小型壓路機或夯實機壓實。

5 結束語

新舊路基之間的不均勻沉降，加寬高填方地段的穩定性，是舊路改造的路基施工的難點，選擇良好的材料、做好地基處理、加固好邊坡、提高路基壓實度。