公路拓宽改建工程路基拼接设计及其应用

2016-08-07刘顺华

大科技 2016年25期

关键词：拓宽新旧碾压

刘顺华

（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都 611130）

公路拓宽改建工程路基拼接设计及其应用

刘顺华

（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都 611130）

在公路拓宽改建过程中，新老路基的差异沉降问题是其关键技术，差异沉降过大不仅会对路基造成一定程度的破坏，并最终导致路面产生裂缝、沉陷以及开裂现象，对公路的使用性能及使用寿命产生严重影响。本文主要从公路拓宽改建工程路基拼接设计的总体思路及常见问题入手，重点对公路拓宽工程路基拼接的施工技术应用进行了分析，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

公路；拓宽改建；路基；拼接

1 引言

最近几年以来，随着经济及社会的不断发展，我国汽车保有量也呈现持续增长状态。加上，公路在修建过程中，因技术水平、经济水平以及建设思想等因素的限制，使得部分公路特别是一些早期修建的高速公路的车流量在建成通车后的二十年左右便达到了饱和状态，车辆行驶缓慢、车多拥堵现象对人们的日常出行和社会经济的发展产生严重影响。所以，提升公路通行能力，加快对公路的拓宽改扩建工作成为全社会亟待解决的重要问题。

2 公路拓宽改建工程路基拼接设计总体思路

①对地基进行处理之后，应采取合理措施，尽可能缩小新路基通行之后产生的沉降量，并对新路基与老路基之间的沉降差予以严格控制，从而有效避免了公路路基纵向裂缝的产生；②在对新路基与旧路基的结合位置进行处理之后，应采取合理措施提升新旧路基结合部位的承载力和整体强度；③进一步完善和健全公路排水和防渗系统，以免雨水进入新旧路基的结合部位中，所以，相关施工单位必须采取科学、有效的排水措施，尽可能减少路表谁对整个公路的影响。

3 公路拓宽拼接过程中的常见质量问题

3.1 新拓宽路基失稳

拓宽路基沿新老路基结合面发生滑移是新拓宽路基失稳的主要表现，严重者引发整体坍塌。这种病害在陡坡地基、软弱地基以及高填方路堤等加宽路段比较常见。当新拓宽的路基沿着结合面滑移量比较小时，新旧路基结合面就会产生相应的错台，使得新旧路基结合部位出现开裂，并引发雨水渗入，结合面强度急剧降低，给路基稳定性留下更大的隐患。当路基滑移量较大，甚至整体坍塌时，会造成加宽路面整体破坏，甚至使既有路基相继出现失稳，致使既有路面也发生结构损坏和使用功能的下降。

3.2 纵向裂缝

裂缝是公路改扩建工程中最常见的病害类型。因新旧路基结合部位两侧的沉降速率不一致，导致结合部位存在着一定的应力突变，一旦弯拉应力超过结合界面强度时，会在该处产生开裂错台。加上，在填土自重作用下，新拓宽路基边坡坡角会逐渐发生侧向位移加剧了填土的沉降和侧向位移，导致整个加宽部分的填土会沿着结合部位出现竖向和横向的移动，在这些外力作用下，极易在交界处形成纵向裂缝。

4 公路拓宽工程路基拼接的施工技术应用

4.1 加宽路基填料的控制

在公路拓宽工程的施工中，一般为了满足必要的交通运输需要，不会对施工路段进行完全的封闭，而是预留出一部分原有路段满足道路使用需要。这种施工方法能够在进行公路拓宽工程施工的同时，不对道路运输产生较大的不良影响，有着较为广泛的应用。但是，这样容易导致原有道路在施工时段所承受的载重量和交通量显著上升，对原有道路造成一定的压力。为此，在公路拓宽工程施工中，需要在保证施工质量的前提下使施工较为快速的进行。在公路拓宽工程的施工中，可以采用大吨位的振动压路机与冲击式的压路机进行施工作业，对道路进行多次碾压，使道路能够得到足够的压实，一方面避免道路地基内留有孔隙，影响道路地基的施工质量。表1为路面压实度。

表1 路面压实度

另一方面也能够在更大程度上避免道路地基沉降现象的发生。公路拓宽工程施工中，也可以进行一定的改良作业，在路基中添加一定的改良土或者无机结合材料。最后，在公路拓宽工程的施工中还需要平衡新老路基的沉降差，使拓宽路基与原有路基能够形成平衡，不会存在较大的沉降差，影响拓宽公路工程的质量，埋下安全隐患。在新路基的铺筑中，可以在新路基内添加一些具备较高强度的材料，使路基的沉降受到控制，实现与旧路基的平衡。

4.2 增强新旧地基结合部的紧密程度

在公路拓宽工程施工中的路基压实施工中，需要确保新路基内的含水量达到最佳的含水量，从而确保压实能够达到较好的施工效果。具体来说，主要表现为以下几个方面：

（1）公路拓宽工程的压实施工应从外向内进行，最开始可以使用TZ18t压路机进行碾压，当完成四次全面的碾压之后，则应该改用25KJ，冲击压路机进行碾压。使用25KJ压路机需要对新路基进行十次左右的碾压，充分确保碾压的压实度达到相关要求。对于新路基与老路基的交汇部位应重点对待，做好压实工作，避免新路基与旧路基存在不平衡的沉降差。对于新旧路基的交接部位应多碾压十次左右。

（2）在公路拓宽工程的施工中，碾压方式应实现普通碾压与冲击碾压的联合作用，充分发挥普通碾压与冲击碾压的作用，使两种碾压在压实过程中能够得到互补和互相促进，确保路基的压实度达到相关的技术要求。在新旧地基的碾压中，应注重普通碾压的使用，这样能够更为有效地提升新旧路基的衔接与粘连，使新旧路基能够结合更为紧密，提升公路拓宽工程的整体施工质量，延长扩宽公路的使用寿命，使拓宽公路的使用质量得到保证。新旧路基普通碾压也能够平衡新旧路基的沉降差，使新旧路基能够更加稳定，满足道路交通运输的使用需要。

（3）为了使新旧路基具备刚高的强度，能够在交通运输的使用过程中具备足够的稳定性，提供良好的支撑作用，在公路拓宽工程施工中可以在老路基的边坡位置进行多层台阶的开挖。多层台阶的开挖能够为新老路基的衔接提供更强的粘连作用，在开挖过程中，可以使用T-140推土机。需要注意的是，多层台阶的开挖，需要参照相关的技术标准进行，应充分保证每层台阶的相关参数在合理范围内，一般而言宽度需保证在1.5m左右，高度应为0.8m左右，阶地面向中心的倾斜角应为3%左右。当台阶侧面发生塌落现象时，需要对台阶进行一定的改造，改造成宽度为0.45m，长度为0.3m的小台阶。在公路拓宽工程的施工中，需要增强新旧地基结合部的紧密程度。

4.3 加强软土地基的处理

在公路拓宽工程的施工中，常常需要面对软土地基的施工问题。软土地基施工一直是路基施工中的重点和难点，软土地基存在着天然空隙大、含水量较高、抗剪能力差、稳定性较差的特点，施工的难度较大。但是，为了保证公路拓宽工程的施工质量，需要对软土地基进行有效的施工处理，一方面避免在公路拓宽工程施工完成投入使用后影响交通运输，造成安全事故的发生。另一方面影响新旧路基的拼接质量，导致路基裂缝的产生。

软土地基的施工处理主要使用四张方法，主要为：路基表层加固法、置换加强与复合地基法、换填置换法以及预压排水固结法。表层加固法应用较为广泛，主要使用一定比例的土层进行软土地基的覆盖，使软土地基的情况得到改善，加固软土地基。但是表层加固法也存在一定的局限，无法保证路基避免沉降，应用存在一定的限制。置换加强与复合地基法主要是进行桩体的加强，将加强后的桩体埋入软土地基中，从而形成复合式的地基。对于一些软土厚度较高的软土地基，置换加强与复合地基法能够有效地提升软土地基的承载力。但是随着软土厚度的提高，置换加强与复合地基法会存在施工成本过高的问题，施工效果也会有一定的减弱。换填置换法则主要包括动力挤淤、分层碾压回填等多种方式，主要施工方法为对软土地基内的软土进行适当清理，之后适当加入二灰土、水泥拌合土、级配砂石、粉煤土等等进行填筑。分层碾压回填更多地应用于浅层的软土地基。

另外，公路拓宽工程施工过程中也需要区分好施工的顺序，首先对体积较大、重量较大的部分进行施工处理，施工中不应为了追求施工进度进行过快的施工作业，应充分保证阶段性施工的施工质量之后，进行下一阶段的施工作业。最后，施工单位在进行基槽开挖时应该预留0.2m左右的保护层，从而避免地基土体结构受到影响。在公路拓宽工程施工中软土地基处理时，需要根据科学的配合比例对混凝土进行配比，使之能够达到更好的凝结效果。混凝土使用过程中应注重混凝土的凝结控制，使混凝土能够在路基中的使用发挥最佳的固结作用，确保路基结构的稳定，使公路拓宽工程能够具备较高的质量。