农村公路路基加宽施工技术研究

杨中杰

（漯河市农村公路管理处，河南 漯河 462000）

农村公路路基加宽施工技术研究

杨中杰

（漯河市农村公路管理处，河南 漯河 462000）

伴随国民经济增长速度的不断加快，早期修建的农村公路交通量大大增加，运营能力已经与当前农村经济发展需求不符。因此，除修建新路线以外，还应对现有农村公路路基进行加宽改造，这也是公路运营能力有效提升的重要途径。为此，文章结合工程案例，对农村公路路基加宽施工工艺进行了分析与探究。

农村公路；路基加宽；施工技术；运营能力；路基沉降

经过长期自重荷载与行车荷载作用，原有路基沉降已经逐渐稳定，剩余沉降量极小，但新建路基却需要经历一个新的沉降过程，进而导致新老路基之间存在较大沉降差。差异沉降较大的情况下，路面极易出现纵向裂缝，影响行车安全。

基于此，在农村公路路基加宽改造施工中，新老路基差异沉降问题能否解决极为关键。为此，优化农村公路路基加宽施工设计，规范施工工艺，提高施工技术水平，只有这样才能最大程度降低沉降量，提升公路工程施工整体质量。

1 工程案例

某农村公路工程于2005年建成通车，至今已运营12年，伴随交通量的不断增加及道路路面损坏情况的日益严重，扩建该段公路极为重要。本文以K442＋110断面位置5.0m高路基为例进行数值模拟。按照地质勘察实际情况，其地面土层依次为4.5m粉土—5.7m淤泥质粉质黏土—11.3m粉质黏土及粉土。

1.1 计算假定

第一，路基长度较长，因此需将三维空间问题向二维平面问题转化，根据平面应变问题进行施工。

第二，新路基和原有路基处于完全连续状态。

第三，选取Mohr-Coulomb模型用于地基土与路基填土本构关系。

第四，完成原有路基固结沉降。

第五，加宽路基后，通过地基土与原有路基土自重形成地基与路基内初始应力场。

(4)加强数据管理，实现信息共享。构建多级地下水数据库系统，包括：基础信息数据库、实时监测信息数据库、整编数据库、分析成果数据库、试验信息数据库、图形与空间数据库[14]等。同时考虑随着城镇化进一步加快，生态文明建设进一步推进，对地下水环境治理工作也必然会加快步伐，多部门间联动磋商机制正在形成，建立一个数据共享服务平台势在必行[15]，不仅服务于国土资源部门，也可以实现信息的共享，避免重复建设带来的浪费，更好地为政府管理决策提供科学支撑，也可为社会公众提供及时的信息服务。

第六，路面荷载＋车辆荷载＝均布荷载。

1.2 建立模型

模型断面路基面宽度从16m增设到22m，5m为路基填高，1∶1.5为边坡斜率，对称轴为路基中心线，取半结构进行模型建立。土层计算参数如表1所示。新路基填土由1m向5m填筑。

表1 土层计算参数

2 农村公路路基加宽施工工艺

随着我国交通量的不断攀升，公路工程所承担的交通压力也在进一步增加，必须不断提高施工质量以适应新的时代需求。路基加宽施工作为农村公路建设的重点内容，提高施工技术水平，规范施工流程，才能有效提高路基承载力，提高公路使用性能。具体内容如下：

2.1 施工准备

农村公路原路路基加宽施工中，应先调查路基的现有情况，对其存在的病害问题进行有效处理。调查内容较多，主要包含路基填筑材料使用情况、损坏情况，且对病害的类型、大小、原因等进行分析，并在施工前期彻底处理好路基各类病害。加宽路基施工前，应组织相关施工人员对设计图纸、技术资料进行详细阅读，对合同文件、技术规范进行全面掌握，并做好各项地质地形调查工作。

2.2 基底处理

排水边沟与碎落台是原有路基两侧的主要构造物，因雨水长期侵蚀边沟，导致其下部土质极为软弱，已经发展为腐质土，为此必须清理干净以上地基。如路基下的地下水位较高，且极为丰富，应及时将透水性材料铺筑到路基上。与施工设计要求相比，基底压实度应高出一些，比例约为1%～2%。除此之外，施工过程中，还应严格按照施工规范规定，提高基底承载力，降低新老路基剪切变形现象。

2.3 路基加宽

第一，台阶开挖。1∶1.5为路基边坡坡率，要求进行原边坡台阶开挖施工。作为连接新旧路基的重要结合部，施工单位必须重视台阶施工工艺。确定台阶宽度时，应对摊铺、压实机械设备的工作能力进行充分考虑，以此为机械施工提供便利，台阶需控制在2.0m以上。因施工现场实际情况不同，也可适当减少其宽度，但必须控制在1.0m以上，其倾斜角度需控制在2%～4%之间。

第二，填筑材料。经过长期自重、路面及车辆等荷载的作用，原有路基填筑材料压实度基本符合施工规定。但新路基填料压实度却存有一定差异，后期极易出现变形现象。基于此，必须合理选择填筑材料，只有这样才能降低对路基沉降量的影响。要求选用的填筑材料必须等同于原路路堤材料，也可选取良好透水性填料。基于经济性原则，施工单位在路基填筑时往往会选取较小沉降量的材料，如碎石土、石渣等，同时应对填料的液塑限、承载比等指标条件加以严格控制。

第三，路基碾压。填筑路基前，应按照施工规范规定进行试验段施工，且对填筑材料的含水量、松铺厚度等条件进行严格把关，确保各项技术指标与施工设计要求相符，确保压实度满足施工规定。针对加宽渐变段，需对其碾压宽度进行有效控制，如原路路基台阶开挖受限，需及时进行护道铺设，并严控其压实度。根据工程施工所需，本文选取分层碾压方式施工，机械以20t以上重型压路机为主，实行双驱双振作业。要求压实完各层新老路基结合部后，确保其具有平整、光滑性，且对路堤填筑速率加以严控。如填土施工速度过快，则地基强度增长速度将滞后，此时剪切变形问题加重，为此应适当降低填土速率。

2.4 铺设土工格栅

土工格栅作为路基加宽的主要补强措施，其特点为高抗拉强度、低伸长率及变形度小等。设置土工格栅能够和土体之间充分接触，提升与土体之间的摩擦性能，能够对土体侧向位移问题进行有效制约。将其铺筑到加宽路段，可增强新旧路基之间的结合，提升结合位置的抗剪性，避免因新路基沉降对原路路基造成严重损害，进而达到降低新旧路基沉降及稳定路基的目的。

要求按照路基填筑高度合理设置土工格栅，一般情况下，路基填筑高度在1.5m以内时，可将3层土工格栅设置到底部位置；1.5～8m为填土高度时，则需将3层土工格栅分别设置到路基底部、顶部位置，共6层；如填筑高度在8m以上，应将3层土工格栅分别设置到路基底部、中部及顶部位置，共9层。因本工程填筑高度为5m，可将土工格栅铺筑到路基底部（3层）、顶部（3层）位置。

土工格栅加筋效果可通过其弹性模量调整进行分析，选取0.1、0.5、1与2GPa分析土工格栅弹性模型。横坡比和土工格栅弹性模量关系如表2所示：

表2 横坡比与土工格栅弹性模量关系

由表2所示，土工格栅弹性模量从0.5向1GPa增长时，路基表面最大沉降量将有所降低，从10.2向6.7cm下降，降低比例为34.3%，则横坡比也随之减少，从5.0%向3.3%转变。除此之外，土工格栅模量向1GPa增加时，可大大改善新路基的各类指标，但模量增加到2GPa时，则加筋效果提高不再显著。通过分析对比得出，1GPa为土工格栅弹性模量最佳值。

通过土工格栅铺设处理后，本工程路基表面具有4.6cm最大沉降量，2.3%为新旧路基横坡比，以上数据均与施工规范规定相符。

3 结语

综上所述，随着科学技术水平的不断提高，越来越多的新技术被应用到公路工程建设的过程中来。路基作为农村公路工程建设的重要组成部分，能够有效地保证农村公路的承载能力和使用年限，在农村公路工程扩建的过程中，对于加宽路基的质量也有着更高的要求，它直接影响着农村公路工程改扩建之后的稳定性能和使用寿命。因此在加宽路基施工过程中，应采取有效的措施减少沉降，提高农村公路工程的通行能力。

[1]王波．浅谈公路路基加宽施工技术[J]．黑龙江科技信息，2011，（11）.

[2]宋文章，董妮娅．浅谈公路路基加宽施工技术[J]．黑龙江科技信息，2011，（2）.

[3]范超群．对公路工程路基施工技术的几点看法[J]．科技资讯，2011，（5）.

[4]秦瑞芬．浅析我国公路施工中的路基施工技术[J]．黑龙江交通科技，2011,（10）.

[5]李洪文，林原．公路路基施工控制技术在施工中的应用[J]．公路交通科技（应用技术版），2011，（3）.

[6]占辉．大流量交通状态下的高速公路改扩建交通组织研究[D]．华南理工大学，2012.

（责任编辑：王 波）

U416

1009-2374（2017）12-0183-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.094

杨中杰（1967-），男，河南漯河人，漯河市农村公路管理处中级工程师，研究方向：土木工程。

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