高速公路改扩建工程路基基底处理技术研究

赵博文

[摘 要]通过2016年暑假在中铁十四局集团济青高速公路改扩建工程项目经理部的实习，对新旧路基基底处理的施工，从路基基底地层调查、处理方案、施工工艺、效益比选等方面进行研究，总结一套高速公路改扩建工程施工经验，特别是沿海高速，对类似工程有很大的借鉴意义。

[关键词]改扩建 基底处理 施工工艺 技术研究

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0192-02

1 引言

济青高速公路是山东省已建成的“两纵两横”四大运输通道之一，也是山东省建设的第一条高速公路，为山东省内区域间和省际间的沟通联系走廊，也是全省经济社会发展的主轴和引导省会城市群经济圈、半岛蓝色经济区一体化发展的主通道。

原路全线于1991年3月开工建设，1993年11月竣工通车。济青高速通车以来，随着区域经济社会的快速发展和高速公路网的进一步完善，交通量增长迅速。2013年青岛至潍坊段平均汽车交通量34519Pcu/d，2002年以来交通量年平均增长10%，服务能力逐年减低，无法满足社会和经济的发展。济青高速公路改扩建的建设及运营对于提高济青高速公路通行能力，强化综合运输体系的衔接有重要作用；将进一步提高服务水平，对于改善民生，保畅通、保安全，减少交通事故的发生等具有积极的作用；对促进区域旅游业发展和旅游资源的开发具有重要意义。

2 工程概况及技术要求

由中铁十四局集团承建的济青高速公路改扩建工程第一合同段起止桩号为K36+388至K100+400，全长64.012km，线路跨越青岛、潍坊两个地级市，途经即墨、胶州、高密3个县级市的11个乡镇。合同总工期42个月。主要施工内容为里程范围内的路基、桥涵、路面、交通安全设施，以及缺陷修复等全部内容。其中主线单侧拼宽122.36公里，匝道单侧拼宽16.16公里。新旧路基衔接拼宽图见图1。

拼宽路基沉降要求：工后沉降计算年限不小于15年，拼宽部分路基工后沉降，应满足桥头不大于5cm，通道及涵洞不大于10cm，其他一般路段不大于15cm的要求。

基底处理设计技术参数为：

⑴普通段路基基底处理采用冲击碾压，冲击压路机要求：最大瞬间冲击力不小于250T，轮重16T，动力不小于400马力，压实20遍，速度12-15km/h。检验标准为：压实度不小于91%，碾压第19遍和第20遍平均沉降差小于5mm。

⑵填土高度大于3m，地基黏土层厚度大于5m的结构物台背，40m范围内基底处理采用了水泥搅拌桩加固，固化剂采用普通硅酸盐42.5级水泥，水泥掺入量55kg/m。28天桩体无侧限抗压强度大于1350Kpa，7天桩体无侧限抗压强度大于700Kpa，单桩承载力不小于130KN。

3 老水沟处理和路基地质核查

即有济青高速公路1993年建设完成，至2016年已通车23年，济青高速公路的建设对地方水系特别是地表水系影响很大。而且填方路基两侧排水沟以土沟为主，土沟为顶宽4m左右的大边沟。沿线的沟渠、河流较少，大多数路段的排水沟没有条件与沟渠或河流相连，排水沟内积水基本以蒸发、下渗或外溢方式排出；老水沟位置为建成后的第三行车道，为重车道。

根据现场地质复核，即有济青高速公路两侧土层工程性能改变很大。结合施工经验，以及冲击碾压施工特点，在路基基底处理200m一个点，对土层特别是冲击碾压影响1.5m范围内土层的：①种类、②地下水位、③2m范围内土的含水率、④密度度、⑤液塑限指标等进行验证。

4 冲击碾压施工

4.1 施工准备

在施工前做好施工方案和技术交底工作，以及验收的方法：（1）布设检测点：按图3要求布设沉降和压实度检测点：设置每20m一个断面，每个断面布置3个检测点，用GPS记录好位置，分别为距加宽段路基内、外侧边缘线（含加宽部分）2m处及加宽部分中线处。（2）验收指标：压实度不小于91%，第19和20遍平均沉降差不大于5mm。

4.2 施工过程

冲击式压实机YCT25进行冲击碾压时，用白灰把填土路基坡脚线撒好，速度应控制在12～15km/h左右。冲击压路机双轮各宽0.9m，两轮内边距1.16m，行驶两次为一遍，其冲碾宽度3m。将路面沿行进方向分成多个平行的窄道并依次编号，窄道宽度为1m，共划分为15个窄道，1跑道和2跑道错开1m，2跑道和3跑道错开1m，以此类推。冲击压路机开始时沿1号跑道冲击碾压，冲击碾压到该路段末尾后调头，由距1号窄道半个路宽的5号窄道反方向冲击碾压，冲击碾压至该路段起点后，再次转弯调头，对2号窄道进行冲击碾压。以此类推，采用上述循环方法对各窄道进行冲击碾压施工，将各窄道均冲压到位为一遍，4号窄道结束后在7号窄道往路中心线一侧偏移0.8m冲击碾压一次，依次碾压20遍。

4.3 施工结果及处理方案

不同情况5次试验，按照要求对各个检测点进行验收如表1：

从投入成本、工期、施工效果等方面分析比较，确定对需要加强的段落采用滚填40cm石渣+10cm素土后进行冲击碾压，验收指标为：压实度不小于91%，第19和20遍平均沉降差小于5mm。取得了很好的效果。

5 结论

高速公路改扩建工程，拼宽路基基底处理要求高，冲击碾压作为一种经济快速的减少工后沉降的措施，有其局限性，对地下水位高、黏性土处理效果差，需要加強。在施工前要做好地基土层的工程性能的复核，根据不同种类选择不同施工工艺，确保施工质量加快施工进度。