高速公路改扩建工程路基搭接技术应用分析

2023-11-21谭光辉

运输经理世界 2023年23期

谭光辉

（江西省交通投资集团项目管理公司，江西南昌 330006）

0 引言

随着社会经济的发展和交通运输需求的增长，高速公路改扩建成为推动交通基础设施建设的重要举措。在高速公路改扩建项目中，路基搭接技术是一项关键的工程技术，其在确保道路安全、提高工程质量和缩短施工周期方面具有重要作用。路基搭接技术是指进行公路改扩建时在原有道路路基上，采用一定的方法和措施，将新建路段与旧有路段进行衔接，使其形成连续、平稳的道路。通过合理的路基搭接设计和施工，可以有效避免工程中断和交通堵塞，保证施工安全和道路通行的连续性。通过研究和应用先进的路基搭接技术，可以有效提高高速公路改扩建项目的工程质量和施工效率，减少对交通的影响，最大程度地保护环境资源，实现可持续发展的目标。

1 路基搭接技术概述

高速公路改扩建工程中，路基搭接技术是一种关键性的施工方法，目的在于将新建路段与既有路段无缝连接，实现平稳过渡和整体稳定性。这项技术通常应用于道路改建、扩建、修复等工程中，以确保道路的持久性和安全性。路基搭接技术的核心重点是在新旧路段交汇处，通过一系列精确的施工步骤，将两个不同路段的路基结构有机地连接起来，形成平稳的过渡。有助于避免由于路基不均匀性或变形引起的道路沉降、裂缝等问题，同时提高道路的承载能力和交通流量。在路基搭接技术施工过程中，需要考虑多种因素，如地质条件、土壤性质、交通流量等，确保新建路段与既有路段的路基达到一致性。

2 高速公路改扩建工程路基处理内容

在目前的高速公路工程改扩建过程中，通常会在道路两侧设置边沟、排水等设施，而这些边沟因为长期的雨水侵蚀导致土壤强度下降，很大一部分成为腐殖土，如果没有采取处理措施就将其应用于改扩建工程中，将会产生严重危害。对于边沟结构处理而言，应该做好如下工作：

第一，公路扩宽施工之前，对周边自然环境进行全面调查分析，了解边沟地质条件，展开深入调查[1]。由于边沟土壤松软，且长期受到雨水浸泡，含水量逐步升高，结构性能不合格，应该重新进行材料填筑，以恢复其结构性能。

第二，边沟开槽清理。边沟多为泥质土，极易生长杂草，形成茂密的植被，所以在填筑材料之前要加强边沟的清理作业，将表面的植被和浮土全面清理干净。

第三，边沟回填。由于边沟长期受到雨水的侵蚀影响，因此应加强软土结构的处理，进行回填施工时，应加入6% 的灰土，使用砂砾回填50cm，以保证路基结构的稳定性。在具体实施环节，应确保基体结构具备较高的承载性能，减小路基结构的变形量，提高路基结构的强度。

3 高速公路改扩建工程中路基搭接技术的应用

3.1 工程概况

某高速公路项目是当地的重要基础设施，该项目长度约为110km，经过多年通行之后，该项目已无法满足当前的通行需要，应进行改扩建施工。改扩建工程采取路基两侧搭接加宽的方法进行，将原有的双向四车道升级为双向八车道。在施工现场，车辆仍然保持通行，导致现场改扩建施工难度升高。改扩建施工地区为冲积平原，地质条件比较复杂，并且施工路段结构损坏比较严重，所以，在该项目路基施工中，需要对路基搭接技术进行规范并加强施工管理，以确保施工效果满足预期要求。

3.2 施工方案拟定

依据现场施工情况确定施工方案，明确施工工艺。根据现场施工要求，组建高水平的施工团队，做好施工材料和设备的部署工作，加强材料与设备性能的检测，为现场施工顺利开展提供良好基础。

3.3 台阶开挖

经过对现场调查分析发现，旧路基结构的边坡坡率为1∶1.5，所以需要将旧路基结构进行开挖处理使其形成台阶结构，让旧路基和新路基能够通过台阶交错的方式形成一个整体[2]。台阶宽度要求在2m 以上，并选择合适的摊铺机械和压实机械进行施工。如果现场施工环节存在限制条件，可以适当减少台阶的宽度，但是也要保证台阶宽度在1m 以上，并且设置为内倾斜坡的形式，倾斜度控制在2%～4%之间。旧路基结构施工中通常会忽视边坡部分填土或者填土压实度不合格，造成结构性能不达标。因此，在施工过程中加强压实度控制，确保结构性能满足设计要求。

3.4 路基填料

路基加宽部分和旧路基结构要保持整体性，减小新旧路基的不均匀沉降量，提高路基结构的稳定性。为了达到这一目标，应选择和旧路基相同的土壤材料进行施工。如果土壤材料不同，则需要使用强度较高的填料如碎石土、砂砾土等进行新路基结构的填土施工。在填料施工开始之前，应采用室内试验的方式，检查材料性能是否合格，确定各项质量参数指标，符合要求后才能投入工程中应用。通常而言，碎石土、砾石土等在应用过程中，需要使用30%～50%之间的碎石和砾石材料，粒径在0.5～10cm 之间，粒径尺寸最大不超过15cm，含水量为10%～15%之间。路基结构填筑施工之前，严格按照标准要求进行土工试验，加强强度、密度、液限与塑限等参数的控制。目前，很多工程都会采用粉煤灰、石灰等轻质填料进行路堤填筑施工，以减小结构自重。轻质填料可以有效提升结构的强度及刚度性能，消除不均匀沉降问题，实现路基搭接施工效果的提升。

3.5 开挖台阶

路基台阶施工的过程中，按照1∶5 的斜坡坡度进行设置，原地面的台阶宽度超过2m，原有路基的台阶宽度在1m 以上，倾斜度为2%～4%。台阶开挖工作实施之前，组织技术人员对现场进行压实度检测，如果存在不合格的情况，应及时进行补充压实处理，以确保结构的稳定性合格[3]。台阶的尺寸控制尤为重要，目前主要设置为60cm×90cm。在台阶施工过程中，需要预留10cm 左右的间隙，通过人工的方式进行整平处理。通常而言，开挖施工按照从下到上的顺序进行，裸露时间控制在4d 以内。

3.6 新旧路基搭接

3.6.1 土工格栅施工

对于路基结构性能比较差的施工路段，需要结合现场路基结构的性能进行分析，选择是否需要使用土工格栅等材料提升新旧路基的搭接强度。一般而言，最下层台阶尺寸控制在100cm×150cm，确保土工格栅深入原有路基1.5m 左右。上路床顶部以下20cm 位置上设置土工格栅，连接形成整体结构。原有路基一侧铺设的土工格栅应该深入该路肩1m 左右，确保连接的效果达到要求。土工格栅铺设之前，需要对现场进行平整处理，不能有突出物，并将碎石、砾石等清理干净，以免影响土工格栅结构的完整性。在土工格栅铺设环节，因为受力问题，应确保土工格栅和路基保持垂直状态，搭建时要保持稳定性，以提升铺设施工的整体质量。在受力连接方向上，土工格栅的强度应超过设计的抗拉强度，并且搭接宽度在20cm 以上，施工现场如图1 所示。如果在土工格栅铺设施工后发现存在褶皱问题，应及时组织人员进行拉平处理，再利用铁钉固定土工格栅。铺设工作结束之后，及时进行填筑施工，采用轻型推土机、前置装载机等沿着施工轴线进行施工作业，确保施工效果达到要求[4]。

图1 施工现场

3.6.2 石灰土施工

在路基结构搭建施工环节，将石灰土铺设在土工格栅表面，按照施工标准的要求，加强掺灰量的控制，一般以40%为宜。在现场施工环节，采用搅拌设备对材料进行拌和处理，以保证材料的均匀性，使其各方面性能指标达到要求。对石灰土进行整平作业前，要确保表面的压实度超过80%。采取撒布石灰土的施工方式进行深度翻拌处理，达到整平的效果，满足现场施工要求。然后进行材料含水量的检测，确保含水量达到工程标准，以免影响结构性能。石灰土施工现场如图2 所示。

图2 石灰土施工现场

3.7 扩宽压实

路基填筑之前，工作人员需要对现场的施工材料进行全面的试验检测，尤其要加强松铺厚度、含水量方面的测量，合格之后才能开展后续施工[5]。根据现场施工情况，选择合适的压实设备，确定设备组合形式，并且明确碾压参数、碾压速度等技术指标，确保碾压施工效果合格，压实度性能达标。

与此同时，工作人员还要对加宽渐变位置的碾压宽度进行控制，如果因为某些因素的影响而造成旧路基开挖台阶施工不合格，应该采取在现场铺设护道的方式，确保台阶开挖工作顺利进行。现场碾压的过程中，工作人员应采取分层碾压的施工方式，加强每层压实度和厚度的控制，以免影响结构的性能和质量。在碾压施工过程中，施工机械设备主要是应用20t 重型压路机，以确保碾压效果满足要求。新旧路基连接处是碾压施工的重点，每层都要达到平整、光滑的效果。在路基填筑作业过程中，工作人员要对路基填筑的速度加强控制，如果填筑速度过快，则容易产生剪切变形，所以要尽量减缓填筑速度，以保证施工效果合格。路基结构的沉降变形控制非常重要，通常应该保证24h 内沉降量在10mm 以下。在路基加宽搭接环节，铺设土工格栅可提升新旧路基连接效果，减少不均匀沉降变形问题，确保新旧路基整体性能达到正常的运行标准。

3.8 完善排水系统

高速公路旧路基进行拓宽过程中，为了避免降雨、降雪对道路结构造成的不利影响，应加强路面结构的处理，设置合格的排水系统，避免结构受到损坏。路面排水系统在设计过程中，应考虑现场的实际情况，选择合适的排水设计方式，构建完善的排水体系，进而提升总体施工效果[6]。通常而言，在排水系统建设过程中，需要在新路基顶部间隔20～50m 设置一条横向碎石盲沟，与路基搭接位置的纵向盲沟连接起来，保证拓宽部位的排水性能达标。此外，应在道路中央设置分隔带，并且布置防水层，对于坡度较小的位置，可以直接将水引出道路表面。

4 路基搭接技术应用效果

此次工程项目拓宽施工完成之后，经过检测发现，90% 的检测点沉降量不超过5.5mm，只有10% 的检测点沉降量在5.5～6.86mm 之间。运行一年之后，最大沉降量为125mm，经过计算分析，每月沉降量在0.85mm 左右，基本达到稳定状态。从此次工程项目施工结果来看，新旧路基没有发生开裂或者沉降的问题，高速公路拓宽施工效果得到提升，对于整个道路工程的通行质量产生积极的作用。