高等级公路拓宽项目新旧路基搭接关键技术浅论

2018-04-08冯成祥

商品与质量 2018年34期

冯成祥

天津市交通设施养护管理中心天津 300040

随着国民经济的快速发展，我国已进入了高等级公路大规模拓宽时代。高等级公路拓宽工程面临不少技术难题，新老路基拼接就是难题之一。老路基经过长时间的运营使用和长期荷载作用，沉降已趋于稳定，而新路基成型后必然要经历一个沉降过程，将会造成新老路基的不均匀沉降，从而引起纵向开裂并将裂缝反射到路面。结合工程实践，拟从边坡削坡和台阶开挖、土工合成材料的采用及路堤的压实度控制等方面根源寻找防治措施与对策，使拼接段达到最大限度地减少和延缓纵向裂缝产生的目的。

1 削坡及台阶开挖（含地基处理）关键技术措施

台阶开挖有利于新旧路基的衔接和结合，但不恰当的台阶开挖方式或开挖施工方法将极容易导致施工塌方，这对旧路基的影响是严重的。尤其是在很多拓宽工程施工过程中仍然开放交通的情况下，旧路开挖坍塌的问题更应引起足够重视。为防止拓宽项目旧路台阶开挖不当引起坍塌，建议旧路台阶开挖采用以下方案：

1.1 一般路基（填料主要为粘土）

先进行清表处理，因为需从土路肩外缘刷坡，若固定清表厚度将使刷坡点内移，因此清表厚度视坡面植物根茎影响深度和腐殖质厚度而定。自下往上按100cm高，100cm 宽的尺寸进行台阶开挖，其中顶级台阶尺寸为80cm高，100cm 宽。如图1所示：

图1 粘性土路基台阶开挖方式

图2 砂性土路基台阶开挖方式

1.2 砂土等易松散土路基

当路基填筑材料为较松散、透水性较强的砂性土时路基开挖更容易发生坍塌危险，因此需采取更有效措施进行防护。其中地基处理采用两阶段施工法。具体方案如图2所示：

先进行旧路基坡面清表处理，对BE部分地基进行处理，冲击压实，进行第二次刷坡，开挖出第一级台阶DFG，及时对BF部分地基进行处理，开挖台阶并逐级支挡，对开挖好的每级台阶，采用振动压路机压实，压实厚度控制为20cm。为加强新旧路基结合，各级台阶（路床底面和顶面因进行冲击补压除外）压实后在新旧路基结合部进行夯实。

1.3 路基填料中夹杂其它土质

当旧路基中夹杂有少量粉土，腐殖土等不良土质时，可以直接挖除；当旧路基中夹杂的粉土，腐殖土等不良土质较多时，尤其是呈层状分布时，台阶开挖尺寸应该进行适当调整并与之相适应，使得不良土层在同一级台阶上。当不良土层含水量较大时，应用4%-5%石灰土处理台阶面，处理厚度20cm-30cm；若旧路基中间夹有砾石层，可在清除坡面土层后，直接在新路基铺设相同砾石材料层。针对软弱地基处理，建议老路路堤高度分别采用软土地基浅层处理（如换填垫层法）、深层处理技术（水泥搅拌桩、高压旋喷桩、PTC管桩等）进行处理，然后再进行拼接。

2 土工合成材料铺设关键技术措施

在高等级公路加宽工程中，常用的土工合成材料就是土工格栅和土工格室。为了使加宽部分路堤和既有道路紧密衔接形成整体，减少新老路堤的不均匀沉降，防止路面开裂，拓宽工程中经常采用土工合成材料处理。软基段填方路基拼接时可加大格栅用量，必要时还可采取向老路基中植入筋带的方法加强新老路基间的连接。

土工合成材料用在路基搭接中存在缺点和不确定因素，从技术的角度来说主要包括：（1）格栅的锚固情况不明确。在路基拼接工程中，仅有1m左右的台阶面自然锚固和U形钉锚固，效果如何难以明确。对无台阶的垂直拼接面，格栅与土体的锚固方式及效果值得研究。（2）土工格栅的使用增加了路基压实施工难度，另外，土工格栅在铺设时有张紧、绑扎等要求，如果不能较好落实，将影响其效果。由于新老路基搭接属于横向结合，需要解决的是横向的差异沉降问题，双向土工格栅和单向土工格栅的选择、土工格栅长度的确定、土工格栅锚固方式、设置层数、铺设位置也是拼接方案中需要认真考虑的问题。

3 路基压实控制关键技术措施

路堤的上部需要很高的压实度，主要是增加路基对路面的承载能力，而路堤的下部的压实度主要是减少路堤在恒载作用下的固结变形，从而减少路面在使用过程的沉降量。土层愈深所受的自身恒载愈大，路堤填土层下部承受比较大的恒载作用，可能产生较大的固结变形，因此保证下部土层的压实度，以减小路堤的固结变形是十分重要的。由于压实度的高要求可能导致填方单价的上升和工期的延长，并对质量产生负面作用。因此可以采用新颁路基设计规范的压实度标准，不必再提高。必要时，可采用冲击碾压或强夯等进行增强补压，以削减新老路基拼接拓宽的差异变形。