高速公路路基加宽施工技术探究

2022-08-03胡振山

中国公路 2022年12期

关键词：土工格栅铺设

胡振山

（新疆维吾尔自治区公路工程造价管理局，新疆乌鲁木齐 830000）

根据交通运输部统计，当前我国部分高速公路交通量已经远超设计预估交通量[1]。为了缓解道路高负荷运行压力，应当对原有道路进行加宽处理以提升道路通行能力。

一、高速公路加宽常见病害及处治措施

（一）新建加宽路基失稳

路基失稳是高速公路路基加宽最为常见的病害之一，施工时未进行挖台阶处理或新老路基连接部位处理不恰当容易造成新建路基的整体滑移或不均匀沉陷，该类病害常出现在陡坡路基或软土路基中，故加宽过程中应针对软土路基应进行夯实，保证路面承载力满足要求，对于陡坡路基应根据坡率进行挖台阶处理，提高新建路基的抗剪切能力。

（二）纵向裂缝

在加宽路基中，纵向裂缝主要出现在新老路基的拼接处。老路基长年累月在车辆荷载的碾压下沉降已经逐步趋于稳定，而新建路基由于施工技术、土质等原因，导致在通车后其沉降仍在继续，由于新老路基沉降量的不一致容易诱发路基纵向错台，向上发展导致路面表面纵向裂缝的产生。针对新老路基拼接处的施工处理，目前常用的防治纵向裂缝的方法是在路基土中铺设土工格栅，通过其约束作用降低新老路基沉降差[2]。

二、工程概况

某高速公路早期设计时以双向四车道为主（部分为双向六车道），伴随着交通量的急剧增长，近年来公路运行期间交通堵塞情况时有发生。为了应对交通堵塞的情况，经过研究后决定通过改扩建方式加宽道路，增加道路车道数以提高道路通行水平。

三、路基加宽施工工艺及质量控制措施

（一）施工准备

高速公路加宽前，首先要对公路沿线两侧地基地质情况进行调查，是否存在软土路基或其他特殊土路基，当存在软土路基或其他特殊土路基时，应根据现场实际情况以换填、强夯等手段来压实地基，保证其满足车辆行驶的承载力要求。对新建路基的地基处理完毕后，原路基的边坡及道路两侧附属设施应当进行拆除，满足使用要求时可循环利用。最后，则根据现场情况和规范要求编写科学的施工方案以便后续施工的稳步进行。

（二）测量放样

为了保证实际施工的准确性，应根据施工图纸进行放样处理，对道路中心、左右边线、道路护坡、设计标高等进行校准，调整误差，保证施工精度。由于路基碾压时按设计宽度施工具有一定难度，容易造成路基边缘压实不均，故在进行路基填筑时，应在设计宽度的基础上拓宽0.5m，以保证后续路基的碾压施工。

（三）边坡的开挖与土工格栅的铺设

路基加宽中最为严重的影响就是新老路基不均匀沉陷，为了降低新老路基之间的沉降差，通过在老路基边坡上开挖台阶的方式来提高路基的抗剪切强度。开挖时，安排施工人员逐级开挖，控制每一级台阶的宽度与高度，保证台阶尺寸满足施工规范要求，由于土质和施工等原因在开挖时可能会造成突然的松散，因此在逐级开挖过程中应逐级压实，稳固路基以防出现边坡塌方情况。同时在进行新建路基填筑时应在地基上铺设土工格栅来提高新建路基的稳定性，土工格栅铺设前应当确保地基整体平整，铺设时应选取专业人员进行操作，铺设应当一次成型，避免反复施工，同时控制好相邻土工格栅的间隔距离，铺设距离过宽将会导致土工格栅对路基土的约束能力下降，铺设间隔距离过近则增加了材料成本，根据当地相关土工格栅铺设施工经验，相邻处土工格栅控制距离适宜范围在8cm～13cm，铺设完毕后，为方便后期对路基内部沉降的监测，在地基部分区域安装传感器来监控路基的沉降。为了确保加宽路基的工程质量，相应土工格栅相关参数需满足以下要求，参数指标及检测结果见表1。

表1 土工格栅相关参数

（四）路基的填筑

新建路基填筑时应对原路基土质进行检验，为了保证路基稳定，应当选择与原路基相同的或相似的填料进行路基填筑。填筑时采用分层平铺方式，运料车将路基土运送至施工场地，卸料后通过推土机及平地机整平施工，为了保证路基内部能够达到相应的压实度，在填筑厚度的控制上，针对新建路基的第一层填筑厚度宜控制在50cm，后续施工时填筑厚度逐步减小。在第一层碾压完毕后，通过灌砂法对路基进行压实度测试，满足要求后铺设土工格栅[3]。

（五）质量控制

路基加宽过程中为了避免路基塌方和纵向裂缝的出现应采取适当措施进行防治，路基开挖过程中，为了避免水分渗入路基降低路基的承载性能，针对填筑路基开挖排水沟、挖方路开挖截水沟的方式来保证路基稳定，防止路基塌方。对于纵向裂缝病害常出现的路基连接部位则应铺设质量满足要求的土工格栅，通过多层铺设的方式约束路基土，降低新建路基的沉降量。

四、试验路段性能检测

（一）沉降监测

新建路基的沉降是路基加宽过程中常见的问题，由于新老路基沉降的不一致时常引起拼接部位的纵向裂缝，纵向裂缝的产生表明路基整体结构发生了损坏，承载力将会大打折扣，严重影响道路安全性能。本文中的项目通过挖台阶与铺设土工格栅的方式来提高路基稳定性，通过传感器监测路基内部沉降，由传感器的数据记录结果可知，通车3月至6月后路基沉降稳定，随着时间的增加，通车6月至12月后内沉降量均值由6.03mm增大至119.4mm，该段时间内沉降增长迅速，但在12月至18月时，沉降趋于稳定。造成该情况的主要原因可能是，通车早期，由于车流量较少，路基土在自重与荷载下产生轻微沉降，随着车流量的增加，6月至12月沉降量急剧提高。但在土工格栅的约束作用下，12月至18月沉降趋于稳定。施工18个月后，路基沉降均值在121mm，满足施工要求，同时，新建路基与原路基拼接处未产生病害，说明该路基加宽满足使用要求。

（二）压实度检测

路基加宽施工中压实度检测需要进行多次，首先针对地基进行压实度检测，若地基压实度不满足要求而在其上填筑时，将会引发路基的沉陷。其次是分层填筑过程中需要对每层进行压实度检测，每一层填筑完成，满足压实度要求后才能开展后续施工。选取典型位置检测压实度后可知，路基上、下路堤的压实度均值分别满足95%和93%要求。