国省干线公路改扩建工程路基处治关键技术研究

田琳

（贵州省铜仁公路管理局石阡公路管理段，贵州 铜仁 554300）

0 引言

近年来，公路需求日益增加，原来的公路网已经无法满足通行需求，需进行改扩建。改扩建工程施工作业中，既需要完善公路网，也要清除潜在的风险和隐患，保障公路运行的安全性。路基为病害多发的部位，并且影响到公路整体的质量，做好路基风险分析，结合风险产生的原因，采取加固或者其他措施，实现全面严格控制，具有重要的意义。

1 路基处治技术的要求

一般来说，改扩建工程中会延续老路通过拼宽或者其他方式增加空间，满足人们的需求。路基施工时需对原来路基进行处理，消除质量隐患与问题，促使新旧路基有效衔接，增强路基结构的稳定性，达到建造的要求。路基处治的要求如下：一是经济高效性。充分利用现有的资源，保障建造质量，同时达到节能环保要求。二是低破坏性。路基处治施工要避免给周围的环境造成破坏和不良影响，若无法避免那么施工后及时恢复。三是安全性。路基处治工作的开展，必须要安全性的控制。一方面，保障路基施工的安全性；另一方面，还要保障公路运行的安全性。

2 实例分析国省干线公路改扩建工程中路基处治方案

2.1 案例概述

以A 改扩建工程为例，公路长度为24.25km。根据掌握的资料分析，原路基的下层位置存在的地基土，多为软土和淤泥，由于含水量和承载能力等的影响，无法达到要求，需加以处理。路基处理工程中填料为土石混填，并且采用了强夯法处理垫层。在改扩建施工时，分析路基不均匀沉降风险，确定了路基处治技术，保障了路基工程施工的质量。现结合路基处治技术方案设计，进行具体分析。

2.2 新旧路基结合位置破坏机理

公路路基拓宽施工时，新路基通常作为边载施加在旧路基的边坡，边载对旧路基沉降变形的影响主要如下：

其一，新路基填料的重量相当于作用在原路基的重力。

其二，地基土表层的附加应力在横断面上的分布差异很大，尤其是软土地基，由于固结度和应力不同，使得此位置很容易产生沉降风险。经过调查掌握了路基顶面的沉降原因，属于地基沉降引发的风险。工程施工作业中，地质条件良好的位置，产生地基沉降风险相对较低，对建设的路基坡脚能够有效约束，所以拓宽作业时沉降更的多是因为路基自身压缩变形。根据损伤力学能够得知，如果在路基的顶部出现了张拉裂隙，将会引发系列的反应，周围分布的应力也会出现增加的变化，若产生严重的差异沉降，则会使得裂隙继续发育，进而影响到路基下方的性能。

2.3 路基沉降风险的分析与结果

此次国省干线公路改扩建工程施工所在的位置是山区，在进行路基拓宽施工时产生的不均匀沉降属于平面应力问题，为掌握更多的路基沉降风险情况，采用信息化技术手段进行模拟分析，总计划分为5872个网格。结合公路工程的具体情况，对土层性质做简化处理。物理力学参数如下：

一是地基土。密度为1400kg/m；泊松比为0.25；弹性模量为28MPa；黏聚力为42kPa；内摩擦角为24。

二是原路基填料。密度为1900kg/m；泊松比为0.25；弹性模量为19MPa；黏聚力为38kPa；内摩擦角为27。

三是新路基填料。密度为2200kg/m；泊松比为0.3；弹性模量为24MPa；黏聚力为37kPa；内摩擦角为22。

不同工况下的新旧路基沉降变化：

其一，不同拓宽宽度的影响。为了掌握更多的数据信息，优化路基设计方案，组织开展实验分析，了解不同的宽度参数下的实际情况。根据得到的数据显示，当达到某个临界值后，宽度的增加对旧路基的影响变小，由其引起的沉降没有明显变化。从具体情况分析，宽度参数的差异具体表现不同。其中，宽度在1～6m 时，不协调变形最大值产生在新路基边缘。如果路基加宽超过6m，最大值产生在新路基边缘内侧，拓宽部分路面很容易反坡，造成雨水聚集，使得路面结构层被破坏，进而影响到公路的运营能力以及寿命。

其二，不同填方高度。结合改扩建工程特点，选择8m、14m、20m 以及30m 填方高度，分析新旧路基沉降变形。根据获得的结果得知，拓宽路基的沉降变形和不协调变形都会随填方高度增加而增大。究其原因，由于高度增加带来的连锁反应很多，例如附加应力。除此之外，当路基填方高度相同，距离道路中心线越远位移变化就越明显，如果监测点距离道路中心线＜1m，那么路基顶面基本不会产生不均匀沉降情况。

其三，新路基刚度模量变化的影响。为了分析此因素变化的影响，选择5MPa、12MPa、30MPa、50MP、70MPa 以及90MPa，分析沉降变形情况。根据计算得到的结果得知，必须要严格控制监测点与道路中心线的间距大小，避免新旧路基之间的不均匀问题发生。不过新旧路基填料刚度模量达到30～90MPa 时，增加弹性模量产生的影响很小，此时产生路基顶面沉降的风险小。根据结果可知，需要合理控制新路基填料的刚度模量大小。

2.4 路基沉降的处治方案

从改扩建施工质量的管理角度分析，新旧路基结合位置为薄弱点，提高结合位置的强度是拓宽施工管理重点。通过上述分析掌握新旧路基不均匀沉降机理以及变化特征，结合以往的工程案例分析，最终提出以下措施：

一是外部处治。根据改扩建工程的特点和情况，采用路基坡面防护措施、地基处理措施、路基内部加筋处理措施，来控制路基工程施工的质量，进而保障工程的施工效益。

二是内部处治。为防范路基沉降风险，提出严格控制路基压实度、分区填筑的要求，切实保障路基工程的施工质量。

三是综合处治。为增强路基的质量和性能，提出采用铺设过渡性路面、完善路基防排水以及新旧路基设置分隔带等措施，做好全面严格控制，保障路基工程的施工质量目标实现，防范路基沉降风险的产生。

3 国省干线公路改扩建工程路基处治技术应用策略

3.1 做好旧路基的评估

从路基处治质量控制的角度分析，需对旧路基进行全面评估，分析路基的性能和问题，保障工程建造的质量。一般来说，采取的评价方法如下：

一是道路复合评价。改扩建工程中对于路基的评价，将国省干线公路和制定的国省干线公路改扩建工程路基处治标准，展开对比分析，进而明确需要加以改进和完善的部位，保障方案设计的科学合理性。除此之外，预测公路运行后可能遇到的交通事故，从路基施工设计环节提出防范和处理措施，提升公路运行的安全水平。

二是道路安全评价。在进行安全评估时，主要针对路基和路面等情况开展评价分析。通常来说，道路的安全质量影响到公路改扩建的效益目标实现。组织开展路基处治施工作业前，必须要对公路运营情况进行检查，掌握完整的资料和信息，切实保障路基处治的效果达到要求。为了严格控制建设的质量，需要对每个细节和关键点进行斟酌考虑，保证公路工程的建造效益目标实现，打造高质量的公路工程。在进行设计时对原来的路基进行全面调查，依据获得的资料和信息进行分析，掌握具体情况和问题，提出质量控制措施，例如沉降变形的防治方法等，为作业的开展提供依据和支持。

3.2 做好路基处治施工技术的应用控制

公路改扩建工程中，路基施工作业的难度大，要做好严格有效控制。一般来说，公路路基处治工作的开展，主要采取双侧加宽或者单侧加宽的处理方法。在作业中涉及到的内容和层面很多，潜在的技术风险比较大。例如路基、桥梁和路面等，均需要做好严格的控制，保障技术应用达到要求。为了保证路基处理的质量和效益，要结合路基工程的具体情况，提出有效的治理方案。编制路基施工作业方案之前，需要做好公路工程情况的调查与分析，识别路基沉降风险和各类问题出现的可能性。根据路基施工风险分析的结果，对路基施工技术方案进行优化。针对可能会出现的沉降或者其他问题，采取相应的处理措施，防范风险的产生。在组织施工作业时，需要严格落实技术交底制度，针对路基处治技术应用的方案做好全面交底工作。对参与路基作业的人员则需要进行技术培训，使其可以掌握路基处治施工的应用流程和要点。路基工程施工作业期间，严格按照技术标准和规范，做好细节和要点控制，防范路基沉降风险的出现，切实保障工程施工的质量。在路基处治技术应用质量管理方面，需要针对材料和施工等因素做好严格控制。对于路基工程采用的材料，则需要进行严格的检测分析，同相关标准对比分析，及时掌握材料质量问题，杜绝应用到路基处治工程。组织路基施工质量管理工作人员，对路基施工作业的情况进行全面检查，督促施工人员规范化开展处治工作，保障技术应用的效益。改扩建工程施工作业中，对于路基的压实质量必须严格控制。作业时，根据技术方案和标准设置好碾压设备的参数，并且做好碾压施工作业环节的数据检测与分析，及时掌握压实的情况，做好施工过程的质量控制。公路改扩建工程中路基处治技术的应用面临很多不确定的风险。为了能够保障技术应用的价值实现，需要组建专门的技术小组，围绕技术应用重难点做好全面分析，并且为施工作业人员提供技术指导。在作业中，对路基工程施工遇到的技术难题，需要及时组织技术研讨，分析改扩建工程施工条件和工艺运用等多方面的因素，确定影响技术应用的主要原因，进而提出针对性的应对方案，保证路基处治技术应用达到要求。通过不断加大技术创新，提高路基工程施工质量水平，创造更多的技术效益。路基工程技术人员需要针对技术应用到全过程，做好监督与指导。通过全面严格控制，切实保障路基处理的效果。

3.3 做好路基处治技术的应用效果检测

公路改扩建工程施工质量的控制，需要做好施工过程的监测与检测工作。路基工程施工作业期间，需要构建完善的路基沉降监测系统，针对路基的变化情况做好实时掌握与分析，及时发现路基沉降变形问题，做好相应的处理。根据工程具体情况，积极推广应用信息化技术手段，利用现代化技术和装置，构建完善的路基沉降监测系统。根据传感器和监测系统采集的数据信息，对路基沉降风险进行全面分析，及时掌握存在的问题。路基工程质量管理工作人员根据监测到的数据信息做好对比分析，及时发现路基沉降超出限值的情况，进而实施有效控制措施。

路基工程施工作业期间，严格落实质量检验检测分析制度。根据质量管理工作需求，组建专门的检测技术小组，负责对施工作业过程中的材料和工艺应用情况进行检测分析，掌握工程潜在的隐患与问题，保证路基施工作业达到质量要求。对于路基使用的原材料，根据设计的原材料质量检测方案，按照相应的频率和项目做好针对性检测分析，保障使用的土石和其他填料都能够达到要求。在施工作业期间，也需要对材料进行相应的检测，如果发现材料质量未达标，则及时杜绝应用到工程中，切实保障路基作业的质量达到要求。根据路基施工质量检测安排，对各个要点和环节以及隐蔽工程都要进行严格检查。根据获得的检测数据信息，整体评估路基的施工质量和性能分析是否能够达到要求，若存在质量问题，则需要加以整改。在路基工程施工作业期间，充分利用现代化管理理念和技术方法，辅助路基施工全过程的质量控制，提高质量管理效益。例如，利用智慧化管理手段，搭建信息化管理平台。根据管理系统采集的数据信息，辅助工程施工现场的安全进度与质量控制。不断提高工程管理水平，创造更多的效益。在材料和施工精准化控制方面，都可以利用信息化技术手段，通过掌握材料采购和检测以及工程机械化施工数据，与工程施工方案对比分析，进而及时发现存在的问题，保障公路路基工程的建造质量。

4 结语

综上所述，国省干线公路改扩建工程实践中，路基处治技术的应用，要做好规范化控制。根据路基施工评估和分析的结果，制定科学合理的路基处治方案，指导施工作业高效化开展，实现技术的应用价值。未来，路基处治技术水平将会不断提高，为国省干线公路改扩建工程提供更多技术支持与保障，不过每个工程的情况差异，需结合实际情况，探索适宜的路基处治方法。