王瑋瑋
(河北省唐山市交通運輸局)
隨著社會經濟的不斷發展,我國交通運輸事業也得到長足進步,其中一些公路由于各種各樣的原因而導致其無法適應不斷變化的交通需求。同時,為了減少占地面積、節約資源,對原有道路進行充分利用,從而在原有公路的基礎上實施拓寬改建的計劃,這其中會涉及到路基拓寬和新老路基的搭接施工問題,為確保新老路基在承受路面荷載、行車荷載時還能保持一致的穩定性和強度,避免新老路基結合部位發生路面開裂、路基失穩等情況,而需要采取一些措施。對有關公路新老路基的搭接施工技術進行分析和探討,不足之處,敬請指正。
新老路基的區別,主要在于老路基已經承載多年的自重及行車荷載,地基發生固結沉降,而且其壓縮變形量也已經達到使用要求,新路基施工完成之后,會使得其繼續發生地基固結沉降和壓縮變形。路基填料和壓實度的區別會導致新老路基的回彈模量存在一定的差異;以上這些因素會造成新老路基在拓寬道路運營中發生工程響應差異的現象。
原本的公路路面在拓寬改建施工過程中,以及施工后,新路基進行填土時會利用老路基邊坡,把部分荷載傳遞給老路基,會造成老路基發生二次沉降和壓縮變形的情況;新路基在發生沉降后,利用新老路基界面之間的負摩阻力,也會導致老路基發生一定程度的變形;老路基發生變形后又反映到路基頂面,會在老路的路面結構中造成一個附加應力,對老路路面結構造成損壞。
某公路進行拓寬工程,公路全長約為235 km,其中軟土路段的長度是32 km,軟土路段的土質主要是淤泥,在其表層覆蓋著一層薄硬殼,土性主要以粘土或者亞粘土為主。軟土厚度分布不均勻,深度不一,最深可達20.5 m。路基含水量甚至超過50%,孔隙比基本上1.6~1.8 之間。
項目新老路基進行搭接施工技術,主要包括對老路邊坡一定距離內的植被土以及壓實度不符合要求的填土進行清除,便于加寬路基進行下軟基的處理工作,新老路基結合處,要增加其接觸面積,以促進結合處抗剪能力的增大,對橫向臺階面進行設置,一方面解決了新老路基整體性問題,另一方面為土工隔柵進行使用時也提高了錨固長度的準確性。
項目通過研究決定,對于路基填土高度不超過4 m 的路段,對其表層清坡40 cm,然后按照同等比例對邊坡進行開挖,直至坡腳處,地基進行處理后對臺階進行逐級開挖,逐層進行填土,直至設計標高,圖1 為施工措施和相關截面尺寸。

圖1 新老路基搭接斷面圖
這個處理措施的最大好處就是工作面較大,工序不復雜,樁長一致,在路基填土高度不小于4 m 時,項目采用從下往上開挖的順序,外部整平完地基后,逐級向上開挖,最后在填土施工一級臺階位置對地基進行處理,以此循環,直至設計標高。這種施工方法土方量比較少,對于老路基的影響也不大,穩定性可以得到有效保證,圖2 為新老路基搭接斷面圖。

圖2 新老路基搭接斷面圖
結合工程實踐,對于公路新老路基搭接施工相關措施提出一些建議。
4.1.1 地表處治
(1)地表處理施工前,先對原公路的地表進行土清除工作,對原有的土坑進行回填,并且夯實。
(2)對部分地基進行拓寬時,要按照工程的實際情況,選擇合適的填土,盡可能的選擇較近的填料,同時也要符合相關規范和標準要求,同時還可以選用輕質路堤填料,對路段路堤的拼接工作,以此促進路基的附加應力的減小。在本工程案例中,一部分路基選用的是EPS 超輕質材料,對于避免發生地基變形和沉降有著較大的幫助,避免發生裂縫等質量通病。
(3)地表施工時要按照路基的類型,以選擇合適的碾壓機具,在現場做路段試驗,對相關參數和數據進行確定,包括碾壓功率、厚度、遍數以及最優含水量等施工參數。
(4)對壓實度進行檢查,確保填土路基的質量。
4.1.2 軟基處理
對于路段中有軟土地基的情況,首先要對軟土地基進行處理,現階段的常規處理方法有以下幾種。換填法、粉噴樁+砂墊層、攪拌樁、PTC 樁、EPS 路堤以及CFG 樁等。應按照施工現場的實際情況,以及地層特點、工期要求以及周邊環境因素等進行選擇。
4.1.3 路基排水
公路新老路基搭接施工中,要注意水的影響,這是路基質量通病最大的影響因素,如果地面水或者地下水對路基的穩定性造成一定的影響時,應當采取必要的措施,比如引水、排水以及攔截等,確保影響路基質量的因素始終處于可控制范圍之內。
公路新老路基搭接施工時,要確保新老路基的銜接性,確保施工時老路的安全,以及施工的便利性。
4.2.1 新舊路基結合部位的處理
(1)清刷老路的路基邊坡,主要是由于對路基進行拓寬時,往往會在高路堤進行路基路段的拓寬,具體處理時舊路路基邊坡進行刷坡處理,舊路路基邊坡進行臺階開挖,高度約為60 cm,坡度則按照實際土質進行選擇,臺階開挖過程中要按照路基填筑高度逐層進行,避免一次性完成臺階作業。
(2)填筑壓實,結合位置進行填筑壓實,把舊路硬路肩開挖,至路基頂面1 m 標高處,和新路基一起進行填筑。
(3)鋪設土工格柵。為了確保土體填筑能夠具有一定的抗拉強度,在路基填筑到頂面時,新老路基銜接處要進行土工格柵的鋪設,之后進行強夯整平處理。
(4)降低路堤高度。老路基對新路基產生了一個附加沉降量,其大小和拼接寬度、高度以及受力大小有很大的關系。
4.2.2 搭接處臺階尺寸
裂縫容易出現的位置,是在公路老路基的兩側拓寬的銜接處,為了避免此處發生裂縫,同時增強其拼接強度,因此進行臺階的設置,首先要解決搭接臺階尺寸問題,利用現場實踐以及數據模型分析,得出一個合適的尺寸,臺階的高寬比要符合施工標準,如果設置的尺寸太小,沒有預期效果,如果太大則增加了工作量。
軟土地基進行處理,以及新老路基的搭接工作,在現階段而言,還沒有成立一套成熟的施工處理體系,許多施工技術建立在施工經驗的基礎上,無法進行有效計算和設計,因此必須加強施工現場的管理工作和檢測工作,這是非常有必要的。
綜上所述,新老路基拼接施工處理是一項復雜和系統的工作,針對的是新老路基搭接施工中發生不協調變形以及如何有效控制的問題,結合工程實踐,對有關公路新老路基的搭接施工技術進行分析和探討,以期對于我國公路建設施工質量的提高,起到一定的理論指導意義。
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