淺談干線公路改建工程中路基加寬常見問題施工處理措施及質量控制

劉克武

(湘鄉市公路局，湖南湘鄉 411400)

“十五”規劃以來，隨著國家加大對原國省干線公路的提質改造，采用沿著老路走，基本達標的建設改造原則進行。在長沙市寧鄉灰湯至湘鄉市虞塘鎮干線公路湘鄉段路基加寬填筑后，部分地段出現縱向橫向裂縫、路基不均勻沉降、塑性累積變形、新路基沉陷和滑落等重大質量安全隱患，反工重做，造成施工單位成本增加，且推遲了交工工期。針對寧鄉灰湯至湘鄉市虞塘鎮干線公路路基加寬填筑后，部分地段出現問題，查閱相關施工技術規范、施工日記、監理日記后，分析總結出問題形成的原因，基本找到施工處理措施、施工技術要點、質量控制方法。為此，在寧鄉橫市至雙峰太平寺(省道S209湘潭市湘鄉段)干線公路路基加寬填筑前，結合以往的實踐經驗，對干線公路建設改造中所發現及處理的路基加寬常見問題，結合采取的成功施工處理措施、施工技術要點、質量控制方法等進行了相應的實驗段，成功杜絕了一些常見問題的發生。本文主要從新老路基結合部位處理方法、新老路基不均勻沉降及其所產生的危害以及新老路基的穩定等出發，尋求比較合理、科學的解決方法，為今后道路加寬改造工程的設計、施工提供科學依據，以確保公路加寬改造工程的質量。

1 路基加寬常見問題及成因

1)在湘鄉市干線公路工程路基加寬改造中，寧鄉灰湯至湘鄉市虞塘鎮干線公路k3+400～k3+860、k5+300～k5+760段，新老路基產生不均勻沉降及塑性累積變形、新路基沿著老路基邊坡整體沉降、新路基沉陷和滑落、縱橫開裂等問題。

通過反工時現場察看、查看相關施工記錄、現場監理日記分析，其容易產生的問題形成原因如下。

①新老路填筑路基不均勻沉降。

老路基基底經多年荷載作用已被壓實，沉降變形已經終結，而新路基基底還需要經過上述過程才能壓實并發生沉降下滑。老路基的填筑材料經多年的自重、路面和車輛等外部荷載作用，已經完全被壓實，而新路基的填筑材料尚未完全被壓實，存在后期變形。

②新路基沿著老路基邊坡整體沉降。

施工時沒有嚴格按照設計圖紙要求，將各結構層挖成臺階狀，不能達到壓實度要求。在老路基路肩的處理過程中挖除不徹底，對原有路基含水量大，密實度不足的地段處理不徹底。

③路基整體加高后，新路基沉陷和滑坡。

路基填土壓實控制不嚴，壓路機的噸位及碾壓遍數不到位，造成路基填方地段出現變形，尤其是填土高度較大的路基，由于塑性、彈性變形的不斷增加，導致路基頂部出現沉陷和滑坡。

④老路基兩側的水溝及砌體處理不當。

老路基兩側的水溝是農田灌溉水渠或泄洪渠道，經常年浸泡或滲透，溝底淤泥淤積或存在溝底暗流，對其產生的危害性估計不足，清理不到位，造成路基沉降。砌體背后的回填往往不能與路基填筑同步完成，造成結合部位的松土處理不到位，造成不均勻沉降，在路基加寬施工過程中，忽略了該部位的處理，造成路基沉降。

⑤新老路基加寬處理后結合部位路基材質和路面結構層厚度，強度不一，特別是一邊為新加寬路基，一邊為原有老路基，質量也存在差異，在結合各部位產生一個臨界面，為道路開裂留下隱患。新老路基加寬處理后，在結合部位沉降不一，產生一定的沉降差值，特別是新加寬路基后沉降較大，而老路基已經完成了相當的工后沉降量，這樣不可避免地在結合部位產生一個沉降差值突變點，成為道路產生裂縫的主要原因。

⑥新老路基結合部位工藝較復雜，施工難度較大，往往在此產生人為的質量因素，如密度達不到設計標準等，也是產生裂縫的原因之一。

2)在湘鄉市干線公路工程路基加寬改造中，k8+450～k8+860、k9+150～k9+620段路基整體加高后，新路基礎坍塌沉陷、移位等問題。

通過反工時現場察看、查看相關施工記錄、現場監理日記分析，其容易產生的問題形成原因如下。

①施工方面，軟弱地基處治不到位。

k8+450～k8+620段軟弱地基處治不到位。

②填筑順序不當，未在全寬范圍內分層填筑，填筑厚度不符合規定，填料質量不符合要求，水穩定性差，原路邊坡沒有去除植被、樹根，未做臺階處理;不同性質的填料混填，因不同土類的可壓縮性和抗水性差異，形成不均勻沉降。

③路基填料含水量控制不嚴，又無大型整平和碾壓設備，使壓實達不到要求;施工過程中未注意排水，遇雨天時，路基積水嚴重，無法自行排水，有的積水浸入路基內部，形成水囊，晴天施工時，未完全排除積水控制含水量就繼續填筑，以致造成隱患，施工單位責任心不強，自檢控制不完全到位。

④路基填筑未分層、壓實不到位。壓實過程中，路基填筑未全幅填筑，存在部分地段幫寬現象;分層填筑厚度不一，分層不明;施工單位的質檢人員應檢查壓實度頻率不足，為每2 000 m2每壓實層測2處，壓實度檢驗不合格時，未及時補壓。

2 路基加寬實驗段采取的相應施工技術措施及施工方法

在寧鄉橫市至雙峰太平寺(省道S209湘潭市湘鄉段)干線公路路基加寬k9+520～k9+780、k10+050～k10+110實驗段中，采用總結寧鄉灰湯至湘鄉市虞塘鎮干線公路湘鄉段路基加寬填筑教訓后所找到的施工處理措施、技術要點、質量控制方法等進行了現場實驗，通過近1 a來的觀察，基本杜絕了路基加寬填筑后，部分地段出現的類似問題，收到了良好的效果，主要采用以下措施:

1)填筑路基前，首先疏通路基兩側縱橫向排水系統，避免路基受水浸泡。特別是地基土為黃土、黏土等細粒土，在干燥狀態下(最佳含水量)結構比較強，有較強承載能力，一旦受水浸泡，將易形成翻漿或路基沉降，做好路基施工前排水暢通尤為重要，施工質量自檢人員應認真監督;嚴格選取路基填料用土。路基填料確定前，進行土質分析，CBR值、標準擊實等試驗，對于種植土、腐殖土、淤泥、強膨脹土等劣質土和CBR值、最大粒徑不能滿足規范要求的材料，不用于路基填筑。

2)清除原路肩邊坡上草皮、樹根及腐植土等雜物，并挖臺階處理。臺階尺寸為高≤30 cm，寬≥45 cm，臺階挖好后與新路基一同進行分層同填碾壓施工。

3)路基填筑前先放出邊坡線及中樁護樁，然后根據邊坡及設計圖紙的要求，需做出臺階的地方做出臺階，分層填筑，每次填筑厚度不大于30 cm，并向里有2%的坡度，經上料、攤平、碾壓完畢后，放出臺階寬度(根據其臺階高程計算得出)。臺階填筑完成后，全斷面填筑，放出邊線，放邊線時需加30 cm的碾壓寬度，然后上料、整平、碾壓，路基頂面施工時控制好高程、寬度、平整度、橫坡等，斷面符合規范要求:縱斷面高程+10 mm、-20 mm，寬度不小于設計值，中線偏位不大于100 mm，平整度不大于20 mm，橫坡 ±0.5%。

4)原有路肩質量較差，達不到設計要求時，將土路肩翻曬或摻灰重新碾壓，以達到質量要求。

5)在低路堤新老路基結合部位采用三層土工布處理(沿線其它地段采用3～5層土工布處理)，土工布寬一般為4 m以上，水平鋪在新老路基結合部位上，每層相隔20 cm。由于高路堤不均勻沉降差大，影響范圍大，破壞力大，故在新老路基與路面結合部位采用高強度的土工格柵處理，以加強新老路基的結合強度，從而解決新老路基的不均勻沉降。

6)路基施工分層填筑，分層碾壓，嚴禁滾填，分層壓實厚度不大于30 cm，不同性質的土不混填，同一種填筑材料填筑厚度不小于50 cm(兩層)。路基填筑須全幅填筑，一次到位。碾壓過程中，控制好含水量，壓實度達到規范要求后，才進行后續施工，壓實度檢測每層2 000 m2(不足2 000 m2按2 000 m2計)不少于4點，必要時增加檢查點數，以防止壓實不足處漏檢，檢驗不合格時，能夠及時補壓，根據不同填土類型和壓實厚度，選擇大噸位振動壓路機壓實，效果較好。

7)增設地下排水:如k9+650～k9+760段屬主滑區，山體滲水量較大，滑動面層多，地下滲水豐富，抗滑工程來不及做滑體就蠕動變形。采取豎井—平孔聯合排水法取得了明顯的治理效果。從5個集水井觀察，地下水位由原來的離地表0.5～1.5 m降到滑動面3 m以下，從5個平水孔排水流量分析計算與山體涌水量基本持平。

8)采用排除和攔截滑坡地表水措施:如k10+080～k10+110坡體最不穩定，施工期間采用了臨時性排水工程，如臨時土水溝、截水溝等措施，同時在工程完工后采用了截水溝排水，并用土工布黏土覆蓋都取得了明顯的效果。

3 路基加寬總結出的相應施工技術措施

1)新路基加寬的填土部分應當與老路基完全形成一個整體結構，保持良好的穩定性，最好的辦法就是選用與原路基一樣的土壤。當無法做到這點時，可以選用適用的砂性土壤。

2)老路基兩側一般為邊溝或邊坡，不同程度的淤泥與腐殖土較多，需要認真的做好清表工作，挖除全部草根、樹根及腐殖土，進行填前壓實，壓實度必須達到標準規定。

3)老路路肩一般質量較差，達不到設計要求，需要把路肩土翻曬或改良或全部挖除廢棄，重新換填碾壓。

4)挖臺階是老路基加寬的一個重要環節，臺階尺寸一般高為≤30 cm，寬為≥45 cm(或按照設計要求)，臺階挖好后與新路基一同進行分層回填碾壓施工。

5)在低路堤新老路基結合部位，采用土工布處理是行之有效的，土工布寬度一般為4 m以上，水平鋪在新老路基結合部位，每層相隔20 cm。

6)確保路基最小填筑高度。路基最小填筑高度必須保證不因地面水、地下水、毛細水及凍脹作用的影響而降低其穩定性，按照路基設計規范要求，根據土基干濕類型及毛細水位高度，確保路基最小填筑高度，當路基填筑高度受限制而不能達到規范規定時，則應采取相應的自治措施，如:換填砂礫、石渣等透水性材料設置隔離層或修筑地下滲透溝等以避免地面積水和地下水浸入路基，影響路基工作區內的土基強度與穩定性。土質挖方路基，須換填不少于60 cm砂礫，橫向排水不暢路段要加設盲溝。

7)由于高路堤不均勻沉降差大，影響范圍廣，破壞力大，所以在高路堤新老路基結合部位需要采用高強度的土工格柵進行處理。土工格柵施工方法及要點為:精確放出中基邊坡線，放線時每側各加寬0.5 m，然后把晾曬好的基底土進行整平后用22 t振動壓路機靜壓2遍，振壓不能少于6遍，不平整的地方采用人工配合方法整平。土工格柵鋪設，沿路基縱向斷面一次性進行，根據所鋪路基寬度在兩側預留2 m，保證能折翻上層碎石土，相鄰的兩幅土工格柵需搭接0.2 m。第一層土工格柵鋪好后，開始填筑第二層0.3 m厚的碎石土。

8)為確保工程質量，采用大噸位振動壓路機碾壓土體以及增加碾壓遍數來減少土體孔隙率，增加路基壓實度，減少路基本身沉降。

9)在確保原有路堤穩定的前提下，充分考慮影響新老路堤的各種因素，重點做好原路基處理，采取防側滑措施，改良路基填料性能，提高壓實度，做好新舊路排水的銜接，使之提高路基強度，減少路基后沉降，進而有效控制縱向裂縫的產生。

10)軟基處理施工:軟基處理是通過各種工程措施來增強地基的強度和減少工程工后沉降和沉降差異，以此確保工程的穩定性和工后沉降滿足設計要求。

軟土地基應根據軟土、淤泥的物理力學性質、埋層深度、路堤高度、材料場地條件、公路等級等因素分別采取換土、拋石擠淤、反壓護道、滲水、土工織物等措施進行處理。根據軟土的特性，現場的實際情況，因地制宜的采用各種成熟方法進行處理。

11)排水、防止滑坡措施。

①地表排水措施。

排除和攔截滑坡地表水是治理滑坡的的輔助措施之一，而且是先行措施。其目的就是隔斷滑坡體以外的水，排除滑坡體范圍內的地表水和泉水，避免地表水滲入，增加滑坡體的穩定性。如k31+160～+460滑坡段滑坡體最不穩定，施工期間采用了臨時性排水工程，如臨時土水溝、截水溝以及裂縫搗實、水泥漿灌縫等措施，同時工程完工后采用了截水溝排水，用土工布黏土覆蓋都取得了明顯的效果。

②地下排水措施。

其主要目的就是排除滑坡體范圍內的地下水，降低水位增加滑動面的穩定。

③設置坡腳滲井、滲溝措施。

坡腳滲溝、盲溝的作用就是排除滑坡體前緣的邊坡壤中水或上層滯水，疏干邊坡，提高土體的抗剪強度，防止因含水量過大而造成滑坡頭部坍塌削弱滑坡的穩定性。k30+900～k31+600滑坡段在開挖抗滑樁基坑時發現山體滲水較大，坡腳路床頂面多處滲水，為保證山體及路床的穩定，降低地下水位，在坡腳碎落臺處每100 m設一滲水井，并將原邊溝下盲溝由原60 cm加深至150 cm，使滲水沿縱坡向滲出，大大地降低了水位，同時在路基左側有滲水處設滲水井并通過橫向盲溝排入右側盲溝，解決了路基過濕對路基的損害。

④砌筑抗滑擋墻。

有普通重力式擋墻和預應力擋墻，其意義和抗滑樁一樣。一般用在中小型抗滑體，高速公路上大型滑坡體和抗滑樁結合使用，大部分應用在一級坡面上，起抗滑裝飾作用。需要注意的是擋墻背后砂礫排水非常關鍵，設計中的砂礫墊層、泄水管量不大，其作用和意義深遠。一些普通擋墻的坍塌主要就是墻后滲水排不出而引起的。

12)路基施工必須分層填筑，分層碾壓，按以下4點規范施工:①分層填筑，分層碾壓;②全寬填筑，全寬碾壓;③控制好填土的厚度;④一層施工完畢檢查合格后方可填筑下一層。保證路基的整體強度，水穩定性和整體穩定性。

a)嚴禁路改工程中滾填，一般路段壓實度不得大于30 cm，構造物兩側(橋涵頭處理)松鋪厚度不得大于20 cm，不同性質的土不能混填，同一種土填筑厚度不能小于50 cm(兩層)。路基填筑須全幅填筑，一次到位，嚴禁幫寬。碾壓過程中，要控制好含水量，壓實度達到規范要求后，方可進行后續施工，要控制好路基壓實質量，首先應充分認識影響壓實的各種因素，然后根據現場實際情況采取各種技術措施，選擇適宜的碾壓機械。

b)壓實過程中，施工單位的質檢人員應檢查壓實度是否符合要求。檢查頻率為每2 000 m2每壓實層測4處，必要時可增加檢查點數，以防止壓實不足處漏檢，壓實度的評定以一個工班的路段實層為檢驗單元比較合適，如果檢驗不合格時，能夠及時補壓，不至于等待過久而含水量變化過大。

13)盡可能做到路基、路面跨年度施工，使車輛盡可能在加寬路基上行駛，把沉降量降到最低程度。

14)填土路基施工工藝流程圖見圖1。

4 路基加寬質量控制管理

1)施工單位應加強質量意識，建立完善的自檢體質，制定質量目標、質量責任制，以實驗數據為依據，進行質量控制。

圖1 填土路基施工工藝流程圖

2)監理單位應充分發揮其在工程質量中的主體作用，堅持旁站，充分保證施工的受控。

3)建設單位應建立質量管理專職機構，全面督查質量檢查和管理項目的質量及其相關工作。加強日常巡檢，隨機抽查、定期組織評比活動，獎優罰劣。

4)加強政府交通行業質監部門督查力度，實行集中領導、分級管理，實行日常巡查、隨機抽查、專項檢查等方式控制工程質量。

5)建立“優質優價”的激勵機制，充分調動各單位的主觀能動性和生產人員的積極性，切實把自己的工作做好，把好質量關，確保工程質量和進度。

6)施工前控制:①做好施工組織設計，合理安排施工段的先后順序，明確構造物和路基的銜接關系，對高填方段應優先安排施工，在施工中以施工組織設計為龍頭，根據施工現場的實際情況，合理調配人員、設備，是保證路基施工質量的重要環節。②技術交底，在一系列的前期準備工作結束之后，工程領導層應在具體的施工前把相關資料等對施工人員及設備操作人員等相關人員進行全面的交底，這主要包括總體施工部署，整體施工安排、相關的施工規范、設計要求、合同要求以及作業全流程和規程等。以使得全體施工人員能全面的了解工程的施工要求及施工過程的總的重點要點，保證施工計劃和工期計劃能順利的落實。③路基填筑施工前施工測量放樣工作，督促施工單位做好護樁的工作，則隨時可以恢復中樁和邊樁了，這是一項保證路基施工質量必不可少的工作。杜絕路基施工中的中線偏位，路基寬度不足，填挖方邊坡與設計不符等現象。④選擇好填筑材料，正確區分土的種類，做好土工實驗，確定好最大干密度和最佳含水量。表1中的數據在施工中可供參考。

表1 土工實驗數據

關于土的分類在一些教科書中有比較詳細的說明，實際施工中可用肉眼和簡單的手感來判斷土的種類。在最佳含水量下壓實可以做最少的壓實功，得到最好的壓實果。含水量的控制應做好以下兩點:①在土場中取土時注意區分不同種類的土，分層、分片挖取，在路基上盡量把不同種類的土分段填筑;②用肉眼檢驗法和含水量快速測定儀判斷各段的土質和含水量，以決定加水多少或晾曬時間。

7)施工中質量控制。

①路基施工必須分層填筑，分層碾壓，嚴禁路改工程中滾填，應按以下4點規范施工:分層填筑，分層碾壓;全寬填筑，全寬碾壓;控制好填土的厚度;一層施工完畢檢查合格后方可填筑下一層。

②壓實過程中，施工單位的質檢人員應隨時隨地檢查壓實度是否符合要求。檢查頻率達到每2 000 m2每壓實層測4處，必要時可增加檢查點數。

③檢測路基填筑平整度、寬度、線形順適，及時糾偏。

路基整修包括排水橫坡、平整度、邊坡等，路基嚴格按照設計結構尺寸進行，對于加寬部分在整修階段應掛線清刷夯拍，路基整修達到表2檢驗標準要求。

表2 基床以下路基外形尺寸檢驗標準

④路基土石施工時或完工后，應及時進行路基防護工程施工和養生。各類的防護與加固應在穩定的基礎或坡體施工。防護工程的砂漿、混凝土，應采用機械拌和，隨拌隨用，并注重做好養生。

⑤注意排水防護工程的施工。

路基在使用期間的質量隱患大多都與水毀有關，因此加強排水、防護工程的質量控制，使道路工程長期處于干燥的環境中，對延長道路工程的使用壽命，減少質量隱患具有重要的現實意義。

排水防護工程施工質量控制要點:理解設計意圖，在施工中保證工程滿足實際需要;原材料和現場施工質量;因排水防護工程與地形、地貌的關系很大，在施工中最重要的是因地制宜，多與設計溝通，確保排水防護工程能最好的起到保護道路的作用。

5 結束語

在干線公路改建過程中，新老路基加寬結合處容易出現上述常見問題，路基加寬的工程質量對道路路面的運營質量有重要影響。老路基加寬處理是非常復雜的，而且影響因素很多。因此，在設計施工管理中，需要認真分析，精心處理，然后綜合考慮具體工程地質條件，公路等級標準，現場施工條件等因素，要進行充分的研究論證，根據實際情況，選擇最為合適的公路路基加寬處理方案，同時，通過老路加寬改造的實踐探索，總結出更多有效的、經濟的、科學的、合理的干線公路改建工程路基加寬常見問題的處治措施、施工方案及質量控制方法。因地制宜制訂適合本地區的施工方法，精心組織、嚴格施工，而隨著我國經濟建設的高速發展，對公路工程建設提出了更高的要求，公路的等級也不斷提高，只有精心施工確保路基工程的穩定性和耐久性、均質性、平衡性，嚴格按照公路施工程序進行施工，嚴格根據公路規范設計要求進行施工，及時總結成功的處理措施、施工方法、各級監管到位，才能建設好符合國民要求的合格公路產品，為建設一批經濟和社會效益顯著、質量優良的干線公路工程項目做出貢獻。

［1］黃曉明，張曉冰.公路建設質量通病分析與防治［M］.北京:人民交通出版社，

［2］JTG F10-2006，公路路基施工技術規范［S］.