高速公路軟土路基加寬工程施工技術研究

摘要：為確保高速公路軟土路基沉降得到有效控制，開展對其加寬工程施工技術的研究。首先，對高速公路軟土路基進行處理。其次，通過大邊溝路段回填和小邊溝路段回填，實現邊坡清表與邊溝處理。再次，對新老路基進行拼接施工，并對新老路基、路面銜接處理。通過實證分析證明，該施工技術的應用能夠實現對路基斷面沉降量的有效控制。

關鍵詞：軟土路基；高速公路；工程；加寬；施工

0" "前言

道路拓寬是指在原有道路的一面或兩面進行加寬銜接施工，從而形成新的道路。通常情況下，道路拓寬項目具有工期短、場地狹窄等特點。目前，關于高速公路軟土路基加寬的研究已經不少。張凱樂[1]根據工程項目所在地的實際情況，提出了針對改擴建工程在加寬施工過程中的沉降控制技術。邢又家[2]以固化土加寬高速公路項目為例，在進行沉降控制的基礎上，再次分析了造成施工中路基沉降的影響因素。楊勇[3]選用了國道工程作為研究案例，以現有研究成果為支撐，提出了針對路基加寬工程施工的翻漿處理技術。本文根據工程地質調查數據，結合老公路軟基治理的綜合評估，闡述一種合理、經濟、可靠的軟基處理方法，在保證加寬工程質量符合技術規范的同時，控制加寬工程路基斷面沉降。

1" "高速公路軟土路基概況

在施工之前，應根據工程設計文件，對高速公路老路堤邊坡、邊溝土體的含水量、壓實度等進行實地測試，掌握施工作業現場的空間分布規律，以便為后期邊溝治理及拼接施工提供依據。

所選的高速公路路基為土方路基，舊公路采取的是路旁取土方法施工，土壤主要是黏土和粉沙土。在進行該工程項目現場勘查時發現，公路地表雖有1～3m的硬質層，但硬質層也屬于軟黏土固化形成的，因此要實現對此類工程的規范化施工，需要在施工前進行軟土路基的處理。

2" "軟土路基加寬工程施工技術

2.1" " 高速公路軟土路基處理

為了確保高速公路軟土路基加寬道路與老路基本身的交通安全及使用穩定性，有效地控制拓寬后的路基工后沉降，避免給后續的施工帶來隱患，應加強對軟土地基的治理。在工程現場先進行詳細的地質調查，確定軟土路基底的質量狀況。舊地基在長期工后沉降作用下，地基已完全固結，并處于良好穩定狀態[4]。

考慮到新加寬路基工期緊、交通不能中斷、地基軟弱等特點，在設計時采用預應力混凝土管樁與樁帽復合碎石墊層，并與塑鋼土工格柵配合使用，從而實現對基礎結構的加固。在進行靜壓管樁時，按下列流程進行：測量、定位→安裝→檢查樁位→插樁→樁身對中→靜壓沉樁→接樁→靜壓沉樁→送樁→樁身質量檢測→切割樁尖→填入管樁中的細石混凝土→現澆樁帽。

在按照上述施工步驟施工前，需要了解設計圖紙所提供的地質數據。為查明地基的真實特性及深度，采用靜態觸探方法對地基進行靜態觸探[5]。同時，根據舊路基的沉降數據，對設計指標進行相應的調整，以盡量減小沉降差異。對于舊路基的開挖，其開挖深度必須在距內側管樁中心位置以上110cm以上。對場地進行平整處理，同時，根據工程設計圖，對各樁位進行布置[6]。高速公路軟土處理如圖1所示。

對于預應力混凝土樁結構，需要在工廠完成制備，再將其運送到施工現場。在施工中要求100t或質量更大的靜壓樁，采用靜壓沉樁方式將樁身壓入地基。一般按設計壓樁力1.3～1.5倍，當樁位達到設計高度后持荷10min，沉降不大于2mm/min，即為合格。否則則需要增加樁的長度，并與設計單位協商解決。

2.2" " 邊坡清表與邊溝處理

2.2.1" "大邊溝路段回填

可選用砂礫或山皮土，逐層填筑，直到便道頂部位置。同時，為增強邊溝填充劑與邊溝側墻的粘接強度，采用開挖臺階進行施工。在施工中需要盡可能分段完成，保證便道頂面平齊或高于便道，防止雨季雨水沖刷邊溝。大邊溝路段回填如圖2所示。

2.2.2" "小邊溝路段回填

在進行加寬時，坡腳線如在舊路旁溝內，須在拓寬邊坡范圍內的溝頂標高處填入砂礫或山皮土。拓寬后，如果坡腳線位于老舊路邊溝的范圍之外，則可采用砂礫或土料直接將邊溝填筑至溝頂標高。在這一過程中需要注意，邊溝基底的尺寸，必須超過壓路機要求的最小工作面。若不足，則需要進行適當開挖。小邊溝回填如圖3所示。

2.3" " 拼接施工

對于路基的拼接施工需要按照“臺階開挖→重型壓路機強振補強→高強土工格室施工→液壓強夯機強夯補強施工→鋼塑格柵施工”的順序進行。在進行階梯開挖時，應保證開挖面在較硬的地基上，不得采用虛土人工陪護。為了確保新老路基的拼裝質量，采用大型壓路機和階梯式打樁機對各階段的施工進行加固。

在開挖后，若開路臺階上的壓實度未達到要求，則需要對表面強度較低的土層進行晾曬和摻灰處理。然后將其與新地基土一同壓實，直至達到規定的壓實度[7]。通過對老路的檢測，明確老路邊坡臺階是否存在壓實度不足問題。為了降低后期的工作沉降，需要對其進行加固。首先使用單輪式振動壓路機進行“前進靜壓，后退小振”，將一級臺階壓實，使整段路面處于穩定狀態。隨后使用大型壓路機進行強振碾壓，減小壓實時下層土體的位移。

通過高強土工格室施工，可以提升新舊路基的整體性。在邊溝填筑至原地表后，采用這一方式對拼接路基進行加固，提升整體性的同時也能夠減少新路基的工后沉降[8]。在填土方施工時，要求推土機必須從一側向前推進，每次推進的距離不得超過5m。推土機在填土施工時，必須超出格室10cm，松鋪的厚度應當控制在20cm左右，避免推土機填土對格室造成損壞。為了進一步強化邊坡段的壓實度，在1.2m寬的臺階上，每填80m，再一次應用大型壓路機強夯機強力加固，并在下路床底3m寬的梯形布點進行加固補強處理。

2.4" " 新老路基、路面銜接處理

老路基在經過長時間荷載作用穩定性基本形成，而新路基的成型還需要經過沉降，因此新老路基之間會出現不均勻性，進而引發縱向開裂，并將形成的裂縫反映到路面上。針對這一問題，需對新老路基、路面進行銜接處理。新舊路基連接部位應嚴格按照技術規范進行施工。在一些高填土地段，采用分階段開挖。

為減少新舊路基縱向開裂，提高路基整體穩定，在樁蓋部位加設三層鋼塑復合土工格柵，一層設于樁帽之上，二層設至在50cm厚的碎石墊層，三層設于下路床下部。加寬施工沉降穩定后，對新舊路面進行一次瀝青混凝土覆蓋，使其達到設計高度。全面細致地測量原有道路標高，按實測值與設計高程進行比對，并進行調坡處理。

調整的原則是新鋪面與舊路的交界處的兩邊高度相同，以確保排水順暢。對于高差2.5cm以上的地段，應進行修正處理，并進行再拉坡設計。如果舊路出現非常嚴重的不規則形變，新的道路高程和斜度將不能滿足施工建設要求，必須根據設計高度來對局部老路面進行調整。在對全部鋪面高度和橫向坡度進行調整后，拓寬部分的沉降逐漸穩定后，再進行罩面。

3" "工程實驗研究

3.1" " "路基沉降觀測

為加強現場施工的指導，本次工程改擴建施工采用沉降杯進行加寬工程施工沉降觀測，結合施工現場觀測得到的數據，進行工程施工的指導。加寬路基在施工中，每完成1～2層的填筑，便需要進行一次沉降的觀測。如果兩次填筑的間隔時間較長，應在5～10天內進行一次加寬路基沉降觀測。

通常情況下，要求地基的沉降速率應控制在5mm/d范圍內，當施工中觀測到路基沉降超出限值時，需要停止在現場對路基填筑的加載，直到觀測的沉降值小于界限值后，再進行重新加載施工。根據工程實際情況，進行路基斷面沉降量的觀測，觀測結果見表1。

3.2" " 路基裂縫觀測

施工中，新老路基交匯處10～20cm寬交匯位置，為大型壓路機無法碾壓位置。受到水泥材料收縮性、老路基上其他車輛行駛產生振動等綜合的影響，新老路面的交界位置必然會產生縱向裂縫。根據工程實際需求，可在完成新老路基的順接后，按照下述方式，進行路基的裂縫處理：

對已完成鋪設的路面，設一個沉降監測站，沉降速度在3cm/月以內，即可鋪設路基面層。當基層頂表面有裂紋，且裂縫寬度在5mm以下時，可以采用注漿的方式進行裂縫處理。結合設計情況，輔助泥漿或柏油進行裂縫封堵，以阻止雨水滲透到路基中，提高路面的整體性。

劃分工程施工質量驗收區域，對處理前與處理后，對新老路面交匯位置的裂縫數量進行統計，其結果如圖4所示。從圖4可知，處理后裂縫交匯位置的縱向裂縫數量基本為0，說明提出的方法在實際應用中的效果較好。

4" "結語

本文根據工程地質調查數據，結合老公路軟基治理的綜合評估，闡述一種合理、經濟、可靠的軟基處理方法，在保證加寬工程質量符合技術規范的同時，控制加寬工程路基斷面沉降。得到如下幾個方面的結論：

根據路基斷面沉降量觀測結果可知，路基加寬路段在施工過程中，其沉降量會隨著填筑高度的增加而呈現對應的增加趨勢。但施工過程中，沉降速率相對較小，滿足lt;5mm/d的需求。在路基填筑施工的后期，地基沉降速度整體較為穩定，不會對工程整體施工質量造成影響。

根據處理前與處理后新老路面交匯位置的裂縫情況可知，處理后裂縫交匯位置的縱向裂縫數量基本為0，說明提出的方法在實際應用中的效果較好。該方法可以有效控制路基加寬施工后的裂縫，提高工程施工質量，使工程質量驗收達到標準。

在后續的工程項目研究中，可根據相關工作的具體需求，選擇加寬路段的排水、投入使用后開裂等指標，作為工程質量驗收的關鍵指標，從更多的角度進行施工技術可行性研究，進一步對設計施工方案進行優化。

參考文獻

[1] 張凱樂.高速公路改擴建中路基加寬段差異沉降控制技術的應用[J].交通世界，2022（25）：58-60.

[2] 邢又家.固化土加寬高速公路路基差異沉降參數影響因素及防治措施分析[J].工程技術研究，2022，7（15）：17-19.

[3] 楊勇.國道改擴建工程路基加寬及翻漿處理控制要點[J].黑龍江交通科技，2021，44（6）：57-58.

[4] 胡正河.公路加寬分部填筑路基沉降特性及差異沉降控制技術研究[J].交通世界，2022（12）：104-106.

[5] 盧明鋒.軟基路段公路路基加寬質量影響因素及處治措施研究[J].交通世界，2021，（18）：126-127.

[6] 伊力扎提·伊力哈木.高速公路加寬工程路基拼寬病害成因及處治方式[J].北方交通，2022（6）：75-77.

[7] 彭偉，孫瑞.路基加寬不均勻沉降及其對路面結構應力影響分析[J].工程技術研究，2021，6（8）：27-28.

[8] 于露.軟土地基上高速公路路基擴建加寬中的關鍵問題[J].工程與建設，2021，35（2）：299-300.