公路改扩建道路的路基加宽施工技术

白合提尔·艾热提

(新疆交通建设管理局项目执行二处，新疆　乌鲁木齐　830046)

公路改扩建道路的路基加宽施工技术

白合提尔·艾热提

(新疆交通建设管理局项目执行二处，新疆乌鲁木齐830046)

关键词：公路工程；改扩建；路基加宽；技术措施；施工方法

0引言

随着我国近年来经济快速增长，交通运输迅猛发展，道路交通流量急剧增长，早期建设的高速公路已经难以满足现在的交通运输需求，因而很多公路面临改建和扩建的需求，例如沈大高速、杭甬高速、沪宁高速、广佛高速等。为了保障交通运输的通行需求，在原有道路路基上进行加宽扩建成为相对经济的建设手段[1，2]。

路基加宽是道路改扩建的关键工序，其施工技术直接决定了道路的运营质量和长期使用性能。路基加宽具有不同的型式，但总体而言保证新老路基连接顺畅、减少不均匀沉降并使之结合紧密，是确保扩建道路运营性能的基础。本文首先根据改扩建道路的路基加宽基本型式，分析每种型式的特点及其设计与建设的关键问题，认为路基拼接是相对经济的方法，但需解决新旧路基不均匀沉降问题；再通过分析不均匀沉降的形成机理，总结出路基加宽的施工建造方法和施工保障技术，以确保路基加宽的建造性能，保障新老道路的长期使用性能。

1道路加宽型式及特点

根据新建道路与原有道路的连接关系，道路加宽可以分为单侧分离加宽、双侧分离加宽、单侧拼接加宽和双侧拼接加宽四种型式(如图1所示)，各种型式的基本特点和比较如下：

(a)单侧分离加宽

(b)双侧分离加宽

(c)单侧拼接加宽

(d)双侧拼接加宽

1.1单侧分离加宽

单侧分离加宽是在已有的道路结构上，增加一幅完全分离的或以分离带型式形成的新建道路，新老道路路基没有搭接，如图1(a)所示。单侧分离的优点是不需要对原有道路进行干扰，不存在新老路基连接的问题。单侧分离需要较大的横向空间，不适用于用地紧张的道路，同时单向分离造成道路分离，需要对新建道路的横断面型式和预期运载的交通流量进行规划，同时，单侧分离的加宽方式将形成非标准断面，这对交通组织具有较大挑战。

1.2双侧分离加宽

双侧分离加宽主要针对原有道路宽度有限制的特殊情形，碰到道路结构遇到桥梁路段时，例如跨线桥梁，为了避免对桥梁的改建，可以在原有道路结构两侧进行分离加宽，如图1(b)所示。由于双侧分离加宽所形成的工程量很大，一般情况下不采用。双侧分离加宽所带来的问题是施工量大、不经济，同时交通的运行效率差，交通组织和管理困难。

1.3单侧拼接加宽

单侧拼接加宽是以原有道路为基础，新建道路和原有道路各作为半幅使用，且新建道路的路基以旧路基为基础进行施工，如图1(c)所示。单侧拼接存在新老路基的连接问题，且需要将原有道路的横坡与新建道路进行统一调整，适用于单向横坡的原有道路。对于双向横坡的调整，有可能增加道路中心的设计高程引发净空不足的问题，设计时需要特别考虑。单侧拼接方法的突出优点是道路的集散性能好，交通管理集中。

1.4双侧拼接加宽

双侧拼接加宽是在原有道路的两侧分别利用原有路基，增加部分车道宽度进行建设，同样存在新老路基的连接问题，如图1(d)所示。双侧拼接拓宽将重载交通引入到新建路段，对于道路的长期使用性能具有较好的影响，同时双侧加宽的方法对于车道的划分和交通规划也是较佳的，特别适于双向坡度的高速公路，不需要对原有道路结构进行改造。

上述不同路基加宽型式的特点和优缺点比较情况见表1，由表1可以看出，在大部分情况下，采用单侧拼接加宽和双侧拼接加宽是较经济的方法。

表1　不同路基加宽型式的特点和优缺点比较表

2道路拼接加宽的不均匀沉降机理

路基拼接加宽是较为经济的道路加宽方式，路基拼接相对于其他的加宽技术，除了新建路基的整体失稳、沉降过大等问题，最为突出的是新老路基的不均匀沉降问题。例如哈大高速公路在1997年改扩建后，于1998年春季运营中发现了大量的路面损坏，病害类型最多的是纵横向、斜向和块状的裂缝，主要在新老道路连接处；南京宁漂公路、宁镇高速和浦珠公路等扩宽建造完成后，相继在老道路与新道路连接处出现较多裂缝。这些病害是多因素引起的结果，但其中新老路基的不均匀沉降被普遍认为是关键因素[3，4]。

路基的沉降涉及到施工方法、填土类型、地基土特性等参数，是很复杂的问题。由于土体的典型不均匀和非均质特性，较难准确估算其沉降量。根据新老路基连接的不均匀沉降来源，无论采用哪种施工方法或者材料类型，均不能消除不均匀沉降的影响，只能通过各种措施将这种影响控制在较小范围。

3路基拼接加宽施工技术

解决道路拼接加宽的不均匀沉降问题，一方面需要将新旧道路的不均匀沉降控制在最小范围，另一方面采用相关工程措施，保障不均匀沉降不对路面结构形成很大应力而导致开裂。削坡方式、台阶开挖宽度、路基填料类型、路基土参数和地下水系等是影响新老路基不均匀沉降的主要因素，而这些也是确定拼接路基施工技术和方法的关键，因而对于路基的拼接施工，应从以下关键技术层次进行关注，以确保新旧路基的不均匀沉降影响控制在可接受范围。

3.1路基基础的整治

路基基础是影响新建路基沉降的基础因素，软土性质的地基土，其固结沉降时间很短，采用填土压实的方法也无法加速软土的固结沉降，对于问题突出的软土基础，需要采用垫层方法或者灌注桩加固等方法，将软土基础进行加固处理，同时在进行上层路基施工前，采用预压堆载的方法加速填土路基的固结，以减弱软土路基缓慢、长期的沉降效应。

3.2进行适宜的台阶开挖

新建路基与旧路基的连接需要采用台阶的方式，保障上部填土荷载均匀地施加在原有路基上，尽可能保持新老路基的共同变形。在进行台阶开挖前，需要将旧路基的表层浮土、灌木和杂草等清除干净，防止这些物质腐烂在土层中增加沉降。台阶的宽度应该尽可能大，而台阶的坡度也需要适度缓，保证新建路基的荷载平均分配，一般而言台阶高度控制在80 cm以内，坡度在正常路基边坡范围内。

3.3选择适宜的加宽填料

加宽填料是新建路基沉降的直接因素，使用高强度轻质量的填料能保证路基的变形在压实过程中基本发生，减少后期的长期沉降变形。广泛采用的高强轻质调料包含碎石土、山皮土和砂砾土等，这些填料的可压实密度很大，填料强度很高，可以抵抗不均匀沉降的荷载传递。对于路堤高和路基承载力低的路段，亦可采用轻质路基填料减轻自重作用。

3.4进行路基的土工加固施工

新老路基的不均匀沉降可以通过转移的方法进行削弱，采用土工格栅加固新建路基可以将不均匀沉降的效应转移到土工格栅上，土工格栅抗拉强度高、伸长率低而不易变形，土工格栅与土体的接触增加了土的摩擦特性，约束了土体的侧向位移而提高土体承载力和稳定性，这种承载性能的提高降低了不均匀沉降引起的开裂风险。

3.5强化新老路基结合部的施工

路基拼接最为薄弱部位是新老路基结合部，其处于新老路基连接处，面临刚度和强度的突变问题，加强该处的承载性能能够降低最薄弱处的开裂风险，从而延长其他区域的开裂问题。强化加固方法如采用土工格栅等加强结合部土体的粘结效应以提高其承载力，或采用强夯进行补夯处理，强夯将结合部形成一个整体，不均匀沉降在该处直接传递给旧路基，并在较大范围内传递。

4结语

本文总结了道路改扩建下路基加宽的4种基本型式，分析比较了四种方式的特点和优缺点，认为单侧或双侧的拼接加宽方法因施工临时工程少且占地少、不拓宽路基的排水和防护等设施可利用、拓宽的平纵线型与旧路一致、道路通行效率高等优势，设计建造相对经济、但需解决新旧路基不均匀沉降难题。提出了拼接加宽的施工保障技术，一方面将新旧道路的不均匀沉降控制在最小范围，另一方面保障不均匀沉降不对路面结构形成很大应力而导致开裂。

参考文献

[1]游燕燕，陈君朝.高速公路路基加宽拼接及施工控制技术[J].公路交通科技(应用技术版)，2010(12)：12.

[2]梁勇旗.高速公路加宽对路基变形影响研究[J].公路，2013(9)：8.

[3]傅珍.高速公路拓宽工程路基差异沉降及控制技术研究[D].西安：长安大学，2007.

[4]孙四平，张艳.旧路加宽综合处治方案设计的几点考虑[J].华东公路，2002(5)：7-10.

摘要：文章介绍了道路加宽的四种基本型式，对连接和不连接的特点及优缺点进行了比较分析，并提出了多种路基加宽施工技术和方法，以解决新旧路基的不均匀沉降问题和保障新老道路的长期使用性能。

Roadbed Widening Construction Technology of Highway Expansion and Reconstruction

Bratyr Egeti

(Project Execution II Division of Xinjiang Communications Construction Authority，Urumqi，Xinjiang，830046)

Abstract：This article introduced four basic types of road widening，compared and analyzed the features，advantages and disadvantages of connections and non-connection，and proposed various road-bed widening construction technologies and methods，in order to address the uneven settlement prob-lem of new and old roadbed and guarantee the long-term use performance of old and new road.

Keywords：Highway engineering；Expansion and reconstruction；Roadbed widening；Technical measures；Construction method

作者简介

中图分类号：U418.8

文献标识码：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2016.04.010

文章编号：1673-4874(2016)04-0033-03

收稿日期：2016-04-01

白合提尔·艾热提(1986—)，工程师，研究方向：公路建设管理。