高速公路改扩建新老路基差异变形的影响因素及拓宽路基施工技术

摘要：高速公路是我国交通系统的重要组成部分，它在加快地区之间的联系、推动经济发展等方面发挥着重要的作用。随着高速公路的不断发展，其改扩建工程随之发展起来。文章主要分析了高速公路改扩建中新老路基的差异变形因素以及拓宽路基的施工技术两个方面的内容。

关键词：高速公路；拓宽路基；差异变形；改扩建；新老路基；交通系统

中图分类号：U412 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）34-0101-02

对高速公路进行改扩建，指的是在原有高速公路的基础之上，对其进行改建或者扩建，从而进一步提高其道路等级或者是对其通行能力进行改善的一项工程。随着社会的不断发展与进步，原有的高速公路的实际使用远远超过其设计能力，从而出现了交通阻塞现象，甚至还造成交通事故的发生。因此，为了适应社会发展对高速公路提出的新要求，必须要开展高速公路的改扩建，提高其性能，让其为经济发展提供良好的服务。

1 高速公路改扩建新老路基差异变形的影响因素

1.1 路面加宽

第一，加宽方式。就目前情况来看，高速公路改扩建中，比较常见的加宽方式有两种：一种是单侧加宽，另一种是两侧加宽。经过相关的试验表明，在加宽宽度不变的情况下，两侧加宽较之单侧加宽更有优势，前者在新路基的绝对沉降、差异沉降均比较小。因为在两侧加宽条件下，老路的受力和变形都比较均匀。但是，站在施工角度来看，两侧加宽的难度大、工作面小，所以不利于施工。第二，加宽宽度。在高速公路的改扩建中，不管是单侧加宽还是两侧加宽，其加宽宽度都会影响新老路基的差异变形。加宽宽度越大，对新老路基的差异变形影响也越大。第三，加宽路基的填筑高度。这里通过试验两侧加宽相同的条件下，不同填筑高度对路基差异变形的影响。结果表明，当填土高度增加时，新老路基的水平位移、沉降、差异沉降都会随之增加。

1.2 削坡方式

在高速公路的改扩建过程中，当完成地基处理的工作之后，需要对老路基边坡进行削坡处理，其削坡方式同样对新老路基的差异变形产生影响。当边坡削坡越陡峭，新老路基发生不均匀沉降的几率也越大。

1.3 台阶开挖深度

完成削坡处理后，在高速公路的改扩建中，还需要对边坡台阶进行开挖，从而增加新老路基的叠合面积。一般情况，台阶开挖宽度越大，新老路基的沉降量和差异沉降就越小。这是因为台阶开挖宽度越大，新老路基的结合面积也就越大，两者更趋向于一个整体，从而大大减少了沉降变形。

1.4 施工扰动

老路基经过多年的通车使用之后，路基的工程特性也会逐渐稳定下来。但是，经过高速公路的改扩建之后，新路基的施工就会扰动其稳定性。因此，在施工的过程中，需要考虑施工扰动对新老路基差异变形的影响。在加固的过程中如果采用重型动力加固法，新老路基发生的沉降也越大。

1.5 处理区的参数

这里主要讨论刚度差异对新老路基差异变形的影响。在高速公路的改扩建中，由于填筑土体在物理力学参数方面存在很大的差异，再加上施工方法的差异，所以新老路基的刚度也会存在差异。本文用回弹模量来表示新老路基的刚度，经过相关试验表明，当新路基的模量发生变化时，老路基的差异沉降没有发生太大的变化，仅仅是对新路基的沉降产生影响。

1.6 路基填料

第一，强度指标。在高速公路的改扩建中，需要运用相关的填料。经过相关的研究表明，填料的强度会影响新老路基的差异变形。当填料的强度指标加大时，改扩建的路基的稳定性能也会随之增高。第二，填料重度。随着填料重度的加大，新老路基的沉降、差异沉降都会随之增大。

1.7 交通荷载

高速公路发生沉降，主要有两个方面的原因：一方面是由于受到路基堤身和地基排水固结变形的影响，另一方面是由于受到车辆荷载的影响。因此，在高速公路的改扩建中，需要考虑交通载荷的影响。

2 高速公路改扩建过程中拓宽路基的施工技术分析

在高速公路的改扩建中，其施工技术直接影响高速公路的经济效益和社会效益。因此，在施工的过程中，必须要做好以下四个方面的工作。

2.1 做好施工准备工作

在拓宽路基施工之前，需要做好相关的准备工作，主要包括以下两个方面的工作。第一，施工单位需要熟悉施工图纸，并且做好现场施工调查工作。第二，路基填料的选择。在选择填料时，需要根据不同的情况采用不同的填料。比如在土质路基中，为了保障拓宽路基的稳定性，需要选择稳定性比较强的填料，常见的有两大类：一类是石质土，主要包括卵石土、漂石土；另一类是工业矿渣，主要包括建筑废料、钢渣等。

2.2 做好地基处理工作

在地基处理中，需要根据不同的要求进行施工，常见的地基处理主要包括以下三种：

2.2.1 一般土质地基。首先，需要对原地表进行清表处理，一般情况下，清除表土的深度要达到15厘米，然后根据相关的规范，对地面的坑、洞等比较低凹的地方进行回填、压实。当基底属于松散土时，为了提高压实度，在压实之前还要进行翻晒处理。

2.2.2 软土地基。在高速公路的改扩建中，如果遇到软土地基，需要采取有力的措施，大大降低地基的压缩性，进一步提高其承载力，从而有效保障地基的稳定性。一般来讲，处理地基稳定性的方法中，比较常见的有垫层处理法、反压护道法等；在地基的沉降处治中，比较高效的方法有排水固结法、加载预压法等；在两种处治都比较有效的方法，则有振动置换法、加固土桩法等。

2.2.3 排水处理。在路基处理中，由于路基填筑体自身具有一定的渗透性能，所以存在于地面上的一些水分会渗入路基内部，从而影响拓宽路基的稳定性。因此，这里需要采取拦截、引排等措施，做好拓宽路基的排水工作。

2.3 做好拓宽路基的压实与搭接工作

2.3.1 拓宽路基的压实。在拓宽路基的压实中，需要处理好土的含水量、土的性质、压实功、碾压温度、压实土层的厚度等多方面的因素，然后合理选择碾压机具和方法，确保压实工作达到相应的标准。

2.3.2 拓宽路基的搭接施工技术。在高速公路的改扩建中，实行搭接施工，主要是为了缓解路基的不均匀沉降，从而有效避免裂缝现象的发生。就目前来看，在拓宽路基的搭接施工中，常见的方法有冲击强压或者是强夯（主要是针对新老路基的集合部位），这两种方法都可以有效提高改扩建工程的施工质量。

2.4 做好排水系统工作

在拓宽路基的施工过程中，还需要做好相关的排水工作，比如对地下水和地表水进行拦截，避免其进入路基，或者是铺设隔水土工布等。

3 结语

综上所述，高速公路改扩建是一项非常复杂的工程，需要考虑的因素非常之多。在路基处理中，需要考虑新老路基差异变形的影响因素，从而选择良好的施工措施，保障改扩建公路的施工质量，推动我国高速公路建设的良性发展。

参考文献

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作者简介：宋正虎（1982-），男，供职于中交二公局第六工程有限公司，研究方向：工程施工管理。endprint