公路路基加寬施工控制技術研究

劉 鋮

(重慶市市政設計研究院)

0 引言

隨著我國公路交通流量以及交通荷載的持續增長，現階段一些公路的運輸通行能力已經接近飽和，越來越多的公路需要進行加寬改造以確保正常營運。然而公路加寬改造工程是一項技術難度高、施工管理復雜繁瑣的工程，尤其是路基加寬改造施工，很容易由于施工工藝處理不當造成新舊路基之間出現較大的沉降差異，導致路面裂縫的出現，降低了公路工程的使用性能。因此，對公路路基加寬改造項目必須進行系統的設計研究，制定科學合理的施工方案，以確保新舊路基之間的拼接質量，提高公路改擴建整體施工水平。

1 公路路基加寬常見病害類型分析

對于公路路基加寬施工而言，最常見的病害問題主要是新舊路基拼接處的裂縫以及不均勻沉降問題，這也是路基加寬改造施工過程中需要重點解決的問題。

(1)新舊路基拼接處的裂縫問題。對于路基的加寬改造施工，在新舊路基拼接位置，一側為舊路路基，路基的沉降已經基本趨于穩定，而另一側為新填筑的路基，兩側路基的沉降速率不同、沉降量不同，因而很容易造成新舊路基的結合部位置出現應力突變、應力集中的問題，并導致結合面強度的降低進而出現開裂。此外，如果施工階段的密實度不達標準，新填筑的路基邊坡坡腳也會由于穩定性不足而出現側向位移，造成加寬路基出現橫向以及豎向移動，進而導致新舊路基拼接處裂縫問題的發生。

(2)新舊路基的不均勻沉降問題。新舊路基的不均勻沉降是造成公路加寬改造出現裂縫、錯臺問題的深層次原因，同時也是造成路面平整度、強度不足的重要原因。由于舊路基的固結沉降基本上已經結束，而且舊路區域的地基也已經穩定，但是新路基的初始沉降雖然可以在施工階段完成，但是固結沉降與次固結沉降是一個長期的過程。特別是對于軟土路基，沉降問題更為突出，因此必須通過對新路基的補強以及特殊加固處理措施來解決不均勻沉降的問題。

2 公路路基加寬施工控制技術

為了避免公路路基加寬后出現路面開裂以及路基不均勻沉降的問題，必須強化施工階段的控制管理，重點應該在以下幾方面采取措施進行控制。

2.1 路基填料的選用

路基填料的工程性質對于公路路基加寬施工質量有著非常重要的影響，在公路路基加寬施工中，應當遵循新舊路基填料相匹配的原則，并按照公路施工作業區域地基性狀，選擇CBR強度滿足要求、易于壓實、水穩定性好的路基填料用于公路路基的加寬施工作業，盡可能地選用水穩定性較好的砂礫、碎石土以及灰土等作為公路路基加寬的填料。

2.2 地基的處理

加寬區域地基的承載力直接關系到公路路基的穩定性，如果地基承載力不足勢必會造成路基出現失穩以及坍塌的問題，因此在進行公路路基的加寬改造施工作業之前，必須對地基的承載力進行必要的試驗檢測，確保承載力滿足施工技術規范的要求。在地基的施工處理上，一般需要將地表15 cm的耕植土清除，如果地基基底土體松散而且含水量較高，還需進行過翻挖晾曬，并加強壓實以提高土體的強度。對于基底原狀土不能滿足公路路基施工要求的必須進行置換處理。對于地基區域的軟土路基，應該根據軟土路基的類型綜合采取墊層處理、開挖置換、反壓護道、加載預壓以及排水固結等進行施工補強處理。

2.3 路基加寬界面處置施工

對于公路路基結合部位的界面處治施工，主要是對舊路路肩、路基邊坡以及路基結合部的土工加筋處理。

(1)結合面的預處理。結合面的預處理主要是在新路基填筑施工作業前對新舊路基交界的坡面所進行的處理，主要內容就是拆除舊路面的路肩墻、路緣石或者是擋土墻，同時施工臨時排水設施，并將新舊路基交界坡面的30 cm厚度以及外側路肩范圍進行挖除換填。

(2)臺階設計施工。為了確保新舊路基結合的穩定性，在施工方案的設計上，一般按照從老路坡腳向上挖設臺階，如果舊路路基填筑高度小于2 m時，在坡面處理后可直接填筑新路基。在臺階開挖過程中，臺階寬度一般控制不小于1 m，每級臺階高度按照路基邊坡坡度控制，一般在60～100 cm，并設置成2% ～4%的內向橫坡。臺階挖設施工作業可以參照圖1。

圖1 路基加寬交界面的臺階施工作業圖

(3)土工加筋處治技術。為了緩解新舊路基之間的不均勻沉降問題，在路基加寬改造施工中一般需要采取土工格柵加筋處治進行處理，土工加筋處治的寬度范圍應該根據路基加寬寬度確定，一般需要確保一端伸入舊路基整個臺階寬度，另一端在新路基中達到車道線外緣。在施工過程中，需要確保土工格柵鋪設于平整的墊層中，而且土工格柵強度高的方向應該位于垂直于路基軸線方向，施工中沒有扭曲、折皺、重疊等問題。

(4)加寬路基的壓實與搭接。對于壓實機械的選擇，主要有夯擊式、振動式、碾壓式等幾種形式，應該根據路基土體以及填料的性質確定，例如砂性土應盡可能采用振動式或者是夯擊式，而粘性土最好選擇碾壓式和夯擊式，如果土體含水量較小，為了提高壓實度應當選擇重型壓實機械。此外，由于加寬路基的施工作業面相對較小，因此一般選擇使用小型壓實機具或者是強夯設備，在施工過程中應該按照“分層填筑、分層壓實”的施工作業方式，分層厚度應根據壓實機械性能控制，一般控制在25 cm以內，并注意控制碾壓作業區域之間相互重疊1.0～1.5 m。對于路基壓實度的控制，應該按照公路路基施工技術規范中的相關要求確定。

表1 路堤壓實度標準

3 公路加寬路基施工監測

在公路路基的加寬施工過程中，為了準確的掌握路基的變形情況以及穩定性，應該設計相應的監測方案對公路路基的加固以及拼接效果進行動態的監測，并根據檢測結果指導路基的填筑施工作業，具體的監測方案如下所示。

(1)監測方法的選擇。由于公路路基加寬施工作業面積狹小，因此很難采用沉降板進行路基沉降觀測，在沉降監測方法上主要是采用沉降杯、剖面管來對路基的沉降變化情況進行綜合的監測，同時設置位移樁來觀測路基的水平位移，判斷路基的穩定性，并繪制加寬路基施工的時間-荷載-沉降曲線，綜合分析路基穩定性。

(2)路基沉降監測精度及頻率要求。對于公路路基沉降觀測的精度，應該確保控制沉降杯、剖面管的精度在1.0 mm以內，對于路基沉降的觀測頻率在路基施工沉降量突變階段應每天一次，在路基擱置期、路面施工期間半月一次，在通車運行前的3個月內應每月1次，通車4～12個月內2個月1次進行沉降觀測。

(3)沉降控制標準的要求。對于路基加寬沉降控制標準，應該按照24 h以內新填筑路基的沉降小于15 mm、側向位移小于5 mm;工后沉降量滿足設計值，同時2個月內的沉降量小于5 mm;新加寬路基總沉降量不超過15 cm，工后沉降量不超過5 cm，舊路基總沉降量不超過3cm，新舊路基差異沉降引起的橫坡比變化應在0.5%以內。

4 結語

在公路路基加寬改造項目施工中，應該以控制路基沉降差異、確保壓實質量作為路基加寬施工管理的目標，尤其是需要結合路基加寬施工項目的實際特點，制定合理的路基開挖、填筑以及加固施工方案，并適當的增強壓實功效，以確保加寬路基施工質量，為公路改擴建項目的順利實施提供堅實的基礎。

［1］ 中交集團第一公路工程有限公司.公路路基施工技術規范(JTG F10-2006)［S］.人民交通出版社，2006.

［2］ 中交第二公路勘察設計研究院.公路路基設計規范(JTG D30-2004)［S］.人民交通出版社，2004.

［3］ 章文定，劉玉松.高速公路擴建工程中新路填筑對老路影響的參數分析［J］.公路交通科技，2012，23(7):31-34.