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摘要：在高速公路改扩建过程中，普遍存在新旧路基拼接存在相互影响的问题，由于新旧路基的固结时间存在差异，造成路基不均匀沉降，结合处出现纵缝，使得整个路面稳定性下降，质量因此降低。因此，有必要对路基拼接加宽技术进行分析研究。
关键词：高速公路；改扩建工程；路基施工
随着经济社会的发展和交通量的迅速增长，呈现出先期建设的高速公路运输能力紧张，交通拥堵现象日益严重，服务水平严重下降，其通行能力与其承担的交通运输任务和在路网中的作用不相匹配等矛盾已然突出，已不能适应经济社会发展的需要。高速公路的改扩建势在必行。
高速公路改扩建对缓解路段交通压力，防止交通拥堵，提高公路运输通行能力和服务水平具有重要意义，而改扩建施工涉及到的路基拼接在很大程度上影响着工程质量。因此，有必要对路基拼接加宽技术进行分析。
1公路改扩建工程特点
公路改扩建不同于新建，由于在改扩建过程中要满足保通要求，所以在交通组织方面存在一定多样性与阶段性。在不中断交通的原则下实施改扩建工程，路基设计应不破坏原有路基稳定，保证原有道路运营畅通，所以施工难度较大，且施工重点集中于新老路基拼接。
2工程案例
某高速公路工程项目属于国道主干线改扩建工程，总设计长度约63km，双侧拼宽为主，分离新建为辅，局部单侧拼宽，将原有双向四车道拓宽为八车道。施工中的原有道路需保持车辆通行，即边通车边施工，这会严重增加改扩建施工难度，复杂性有了较大提高。本改扩建工程所处区域为低山丘陵区，沿线填料有风化砂粒料、土、石等多种填料。原路基土类型主要为砂类土及含有粗粒的粉质土，改扩建各路段路基填料宜采用与旧路路基填料一致，或透水性更好的材料填筑以利于新旧路基的衔接。
该高速公路通车已有20余年，原有路基已基本稳定，两侧拼接加宽以后，路基拼接加宽将导致新老路基之间产生差异沉降，差异沉降主要由加宽路基荷载引起地基沉降所致，路基填土越高，地基差异沉降越大，根据填土高度，地基土层的物理指标，计算地基差异沉降量，当大于地基差异沉降指标时，采用工程措施对地基进行处理。
3高速公路改扩建工程路基施工技术
3.1路基填料要求
填筑路基时，尽量采用强度高、水稳定性好的材料填筑路基。路基需要换填透水性材料时，宜采用砂、砾石、卵石、片石、碎石等透水性材料或强度较高的碎石土、砂土。路基填料应符合《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）及《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）的要求，泥炭、淤泥、强膨胀性土、有机质土等不得直接用于路基填筑。
原路基土类型主要为粉质粘土、粉土、碎石土，改扩建各路段路基填料宜采用与旧路路基填料一致，或透水性更好的材料填筑以利于新旧路基的衔接。
路基填料强度不满足规范要求时，视CBR值大小确定是否掺灰处理。
为节约工程造价和保护环境，对于老路路基开挖的台阶土方及老路边坡拆除的圬工和拆除的路面基层底基层等材料，经改善处理并符合设计要求后也可用于路基填筑，老路路基清坡土方和基底清表土方不得用于路基填筑。
3.2对旧路基边坡的处理
对旧路基边坡来说，当地面横坡的坡度小于1∶5时，清除缓坡上的表土之后，可以马上进行路堤的填筑；当地面横坡的坡度介于1∶5和1∶2.5之间时，缓坡上的表土清除之后，需要在原地面上挖台阶，且台阶宽度应该不小于2.0m，且需向内倾斜4%。
3.3对新旧路基结合部位的处理
控制结合部位的开裂是保证拓宽改造公路质量的关键，采用削坡和挖台阶的方式拼接是有效的技术手段。
既有路堤边坡削坡和台阶开挖能够清除老路边坡一定深度内的表层植被土和压实度不足的填土，同时能够增加新老路结合部接触面积，增强结合部抗剪能力，开挖的横向台阶为土工隔栅的使用提供一个锚固面。
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挖台阶的方式对老路扰动少，可充分利用原有路堤，土方工程量小，自下而上挖台阶更能保证拼宽搭接位置的压实度和新建路基压实度统一。根据保通期间减少对原路基扰动的要求，本项目采用自下而上挖台阶的方式，台阶尺寸根据原路基土质而变化，台阶底面向路中心横坡4%，台阶立面向路中心线倾斜15°，分层夯实。
3.3.1填方路段施工
路基填筑前应对原地表进行清理，对地表耕植土层清除的厚度可根据现场调查情况分别拟定，一般按20cm考虑，清表后进行填前压实，达到压实度（压实度≥90%）要求后再填筑路基。拼宽路基需要拆除原有道路边沟圬工防护并清表挖台阶后填平压实，拓宽部分基底压实度≥91%。为确保基底达到压实度控制标准，采用25KJ的冲击压路机冲击碾压，压实范围为底层第一个台阶内侧至拓宽路基后坡脚外1m，并对现有的路基边坡台阶进行开挖，且开挖之后，要及时拼接填筑，自下往上开挖一级台阶后马上填筑一级台阶。当开挖构筑至路床底面一级的台阶时，则需要依据路基的填筑高度来进一步确定台阶开挖的宽度和高度。平整压实后，铺设一层高强土工格室，以改善新老路基的不均匀变形，土工格室深入至台阶内缘。
3.3.2浅挖段路基施工
在进行浅挖段路基部分的施工时，需要使用反开挖一级台阶的方法来进行路基的衔接。在施工的过程中，为了尽量避免因为新旧路基之间的不均匀沉降而影响到新旧路基之间的衔接，需要使用反开挖路床。反开挖路床完成以后，需要使用重型压路机来对基底部实施强震碾压。碾压之后，再使用砾类土进行分层回填，一直到路面结构层底部为止。另外在路基填筑的施工过程中，需在上下路的路床底部各铺一层钢塑格栅。
3.4提高新旧路基结合部位的压实度
为了进一步提高路床及路基基底部的压实度，需要使用重型压路机来进行碾压补强作用。重型压路机的技术要求为：压路机的自身质量大于或等于36t，而对路面产生的总体压力值大于等于75t，在碾压的过程中，所产生的激振力大于等于99t，振动的频率值在20～30Hz之间，振幅值在1～1.8mm之间。在填方路段施工的时候，需要使用重型压力机来对路基底补强碾压一次，另外在高路基的边坡处也需要使用重型的压路机来补强碾压一次。此外，在下路床的顶面上，亦需要使用重型压路机来碾压补强一次。最后在新旧路基衔接处的低填浅挖地段，需要使用液压夯进行一次纵向的夯实处理。
3.5路基拼宽过程中的沉降差控制
对于普通路基段，差异沉降控制，应满足拼宽路基的路拱横坡度增大值不大于0.5%，相邻路段差异沉降引起的纵坡变化不大于0.4%，当不满足时，按照特殊路基进行处理。
为增加新旧路基的整体协调性，避免或减少横向错台和纵向裂缝的发生，对基底进行冲击碾压，采用的压实遍数为20遍，速度12～15Km/h，临近构筑物、管道和建筑物路段应采取保护措施，可通过开挖隔震沟、预留安全距离、降低压路机的行驶速度，增加冲击遍数或采用其他碾压方法，验收标准按现行规范的压实度提高一个百分点验收。
路基进行冲击碾压时，临近构筑物、管道和建筑物路段应采取保护措施，可通过开挖隔震沟、预留安全距离或采用其他碾压方法。
此外，通过对土工合成材料的合理应用，可起到增强路基土连接性能的作用，制约土体发生的变形，使荷载分布均化，提高强度，增强整体性。针对土质挖方段与填土总高度比路床和路面总厚度小的路段，在路床完成超挖以后应分别在上、下路床的底部铺设土工格栅；针对填土总高度比路床和路面总厚度大的路段，不仅要设置格栅，还要按1.5～2.0m的垂向距离增设格室。挡土墙段的路基在进行拼接时，也需要在凿除表面增设格室，且其强度不能低于设计要求。为进一步增强拼接部位强度，台阶结合部位除常规压实外，还要经过补强。
4结语
路基施工时主要的承载结构部分，其工程质量严重影响到路基工程整体质量和使用寿命。因此，施工单位应该充分的了解现场实际情况，制定合理的施工方案，选择科学的施工技术，全面提升高速公路改扩建路基工程的质量管理水平。在进行路基拼接过程中，需严格按照现行的技术规范和质量检验评定标准进行施工，这样方可保证高速公路工程总体质量，积极促进我国公路事业的健康稳定发展，实现经济发展和社会进步的最终目标。
参考文献
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［3］佟永恒，郑毅．集同高速公路改扩建工程拼宽技术［J］．黑龙江交通科技，2013，36（2）：51-52．
论文作者:王娜,杨广亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/20
标签：路基论文; 台阶论文; 改扩建论文; 压实论文; 压路机论文; 填料论文; 高速公路论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;