公路路基加宽施工控制技术研究

刘 铖

(重庆市市政设计研究院)

0 引言

随着我国公路交通流量以及交通荷载的持续增长，现阶段一些公路的运输通行能力已经接近饱和，越来越多的公路需要进行加宽改造以确保正常营运。然而公路加宽改造工程是一项技术难度高、施工管理复杂繁琐的工程，尤其是路基加宽改造施工，很容易由于施工工艺处理不当造成新旧路基之间出现较大的沉降差异，导致路面裂缝的出现，降低了公路工程的使用性能。因此，对公路路基加宽改造项目必须进行系统的设计研究，制定科学合理的施工方案，以确保新旧路基之间的拼接质量，提高公路改扩建整体施工水平。

1 公路路基加宽常见病害类型分析

对于公路路基加宽施工而言，最常见的病害问题主要是新旧路基拼接处的裂缝以及不均匀沉降问题，这也是路基加宽改造施工过程中需要重点解决的问题。

(1)新旧路基拼接处的裂缝问题。对于路基的加宽改造施工，在新旧路基拼接位置，一侧为旧路路基，路基的沉降已经基本趋于稳定，而另一侧为新填筑的路基，两侧路基的沉降速率不同、沉降量不同，因而很容易造成新旧路基的结合部位置出现应力突变、应力集中的问题，并导致结合面强度的降低进而出现开裂。此外，如果施工阶段的密实度不达标准，新填筑的路基边坡坡脚也会由于稳定性不足而出现侧向位移，造成加宽路基出现横向以及竖向移动，进而导致新旧路基拼接处裂缝问题的发生。

(2)新旧路基的不均匀沉降问题。新旧路基的不均匀沉降是造成公路加宽改造出现裂缝、错台问题的深层次原因，同时也是造成路面平整度、强度不足的重要原因。由于旧路基的固结沉降基本上已经结束，而且旧路区域的地基也已经稳定，但是新路基的初始沉降虽然可以在施工阶段完成，但是固结沉降与次固结沉降是一个长期的过程。特别是对于软土路基，沉降问题更为突出，因此必须通过对新路基的补强以及特殊加固处理措施来解决不均匀沉降的问题。

2 公路路基加宽施工控制技术

为了避免公路路基加宽后出现路面开裂以及路基不均匀沉降的问题，必须强化施工阶段的控制管理，重点应该在以下几方面采取措施进行控制。

2.1 路基填料的选用

路基填料的工程性质对于公路路基加宽施工质量有着非常重要的影响，在公路路基加宽施工中，应当遵循新旧路基填料相匹配的原则，并按照公路施工作业区域地基性状，选择CBR强度满足要求、易于压实、水稳定性好的路基填料用于公路路基的加宽施工作业，尽可能地选用水稳定性较好的砂砾、碎石土以及灰土等作为公路路基加宽的填料。

2.2 地基的处理

加宽区域地基的承载力直接关系到公路路基的稳定性，如果地基承载力不足势必会造成路基出现失稳以及坍塌的问题，因此在进行公路路基的加宽改造施工作业之前，必须对地基的承载力进行必要的试验检测，确保承载力满足施工技术规范的要求。在地基的施工处理上，一般需要将地表15 cm的耕植土清除，如果地基基底土体松散而且含水量较高，还需进行过翻挖晾晒，并加强压实以提高土体的强度。对于基底原状土不能满足公路路基施工要求的必须进行置换处理。对于地基区域的软土路基，应该根据软土路基的类型综合采取垫层处理、开挖置换、反压护道、加载预压以及排水固结等进行施工补强处理。

2.3 路基加宽界面处置施工

对于公路路基结合部位的界面处治施工，主要是对旧路路肩、路基边坡以及路基结合部的土工加筋处理。

(1)结合面的预处理。结合面的预处理主要是在新路基填筑施工作业前对新旧路基交界的坡面所进行的处理，主要内容就是拆除旧路面的路肩墙、路缘石或者是挡土墙，同时施工临时排水设施，并将新旧路基交界坡面的30 cm厚度以及外侧路肩范围进行挖除换填。

(2)台阶设计施工。为了确保新旧路基结合的稳定性，在施工方案的设计上，一般按照从老路坡脚向上挖设台阶，如果旧路路基填筑高度小于2 m时，在坡面处理后可直接填筑新路基。在台阶开挖过程中，台阶宽度一般控制不小于1 m，每级台阶高度按照路基边坡坡度控制，一般在60～100 cm，并设置成2% ～4%的内向横坡。台阶挖设施工作业可以参照图1。

图1 路基加宽交界面的台阶施工作业图

(3)土工加筋处治技术。为了缓解新旧路基之间的不均匀沉降问题，在路基加宽改造施工中一般需要采取土工格栅加筋处治进行处理，土工加筋处治的宽度范围应该根据路基加宽宽度确定，一般需要确保一端伸入旧路基整个台阶宽度，另一端在新路基中达到车道线外缘。在施工过程中，需要确保土工格栅铺设于平整的垫层中，而且土工格栅强度高的方向应该位于垂直于路基轴线方向，施工中没有扭曲、折皱、重叠等问题。

(4)加宽路基的压实与搭接。对于压实机械的选择，主要有夯击式、振动式、碾压式等几种形式，应该根据路基土体以及填料的性质确定，例如砂性土应尽可能采用振动式或者是夯击式，而粘性土最好选择碾压式和夯击式，如果土体含水量较小，为了提高压实度应当选择重型压实机械。此外，由于加宽路基的施工作业面相对较小，因此一般选择使用小型压实机具或者是强夯设备，在施工过程中应该按照“分层填筑、分层压实”的施工作业方式，分层厚度应根据压实机械性能控制，一般控制在25 cm以内，并注意控制碾压作业区域之间相互重叠1.0～1.5 m。对于路基压实度的控制，应该按照公路路基施工技术规范中的相关要求确定。

表1 路堤压实度标准

3 公路加宽路基施工监测

在公路路基的加宽施工过程中，为了准确的掌握路基的变形情况以及稳定性，应该设计相应的监测方案对公路路基的加固以及拼接效果进行动态的监测，并根据检测结果指导路基的填筑施工作业，具体的监测方案如下所示。

(1)监测方法的选择。由于公路路基加宽施工作业面积狭小，因此很难采用沉降板进行路基沉降观测，在沉降监测方法上主要是采用沉降杯、剖面管来对路基的沉降变化情况进行综合的监测，同时设置位移桩来观测路基的水平位移，判断路基的稳定性，并绘制加宽路基施工的时间-荷载-沉降曲线，综合分析路基稳定性。

(2)路基沉降监测精度及频率要求。对于公路路基沉降观测的精度，应该确保控制沉降杯、剖面管的精度在1.0 mm以内，对于路基沉降的观测频率在路基施工沉降量突变阶段应每天一次，在路基搁置期、路面施工期间半月一次，在通车运行前的3个月内应每月1次，通车4～12个月内2个月1次进行沉降观测。

(3)沉降控制标准的要求。对于路基加宽沉降控制标准，应该按照24 h以内新填筑路基的沉降小于15 mm、侧向位移小于5 mm;工后沉降量满足设计值，同时2个月内的沉降量小于5 mm;新加宽路基总沉降量不超过15 cm，工后沉降量不超过5 cm，旧路基总沉降量不超过3cm，新旧路基差异沉降引起的横坡比变化应在0.5%以内。

4 结语

在公路路基加宽改造项目施工中，应该以控制路基沉降差异、确保压实质量作为路基加宽施工管理的目标，尤其是需要结合路基加宽施工项目的实际特点，制定合理的路基开挖、填筑以及加固施工方案，并适当的增强压实功效，以确保加宽路基施工质量，为公路改扩建项目的顺利实施提供坚实的基础。

［1］ 中交集团第一公路工程有限公司.公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)［S］.人民交通出版社，2006.

［2］ 中交第二公路勘察设计研究院.公路路基设计规范(JTG D30-2004)［S］.人民交通出版社，2004.

［3］ 章文定，刘玉松.高速公路扩建工程中新路填筑对老路影响的参数分析［J］.公路交通科技，2012，23(7):31-34.