路基拼接技術在高速公路擴建工程中的應用

曹 寬

（新疆立弓交通勘察設計研究院，新疆 烏魯木齊 831401）

在許多已建成的高速公路中，受到建設時社會的經濟水平、技術水平和思想水平的制約，相當一部分高速公路已不能適應交通量增長和社會發展的要求。與另建新道路相比，對已有的高速公路進行擴建更符合我國的國情。本文對高速公路擴建工程中路基拼接技術進行闡述，并對路基拼接技術在高速公路擴建工程中的應用進行探討。

1 路基拼接技術的概念

路基拼接技術就是使加寬的路基與舊路路基之間能夠保持良好的銜接，同時，采取必要的工程措施，以減小加寬路基與原有路基之間的不均勻沉降，防止縱向裂縫的產生。路基拼接應保證新舊路基的整體穩定性，在施工過程中，需要解決的關鍵問題就是使新舊路基的變形保持一致。路基拼接技術要達到以下目的：

（1）通過地基的處理，減少新加寬路基的沉降量，控制新舊路基的沉降差，防止縱向裂縫的產生；

（2）完善排水防滲系統，防止雨水滲入新舊路基的結合面；

（3）通過對新舊路基結合部位的處理，增強新舊路基結合的強度，減輕新舊路基因材質、施工質量等差異所引起的危害；

（4）因新舊路基工程地質、路基填料、路基壓實度等方面存在的差異等，會引起新老路基之間的差異沉降，從而造成新老路基銜接處形成縱橫向開裂，應采用相應措施防治新舊路基之間產生的較大差異沉降。

2 路基拼接技術在高速公路擴建工程中的應用

高速公路擴建工程的重點便是路基拼接設計，同時也是擴建工程的難點之一。路基拼接技術主要目的是減少新舊路基之間的沉降，同時避免因差異沉降而造成道路出現縱向與橫向的不均勻沉降。因此，科學、合理地在高速公路擴建工程中應用路基拼接技術，是解決路基拼接部位不均勻沉降以及保證路基拼接后穩定性的最有效的方法。以下對路基拼接技術應用于高速公路擴建工程時需要注意的事項進行總結。

2.1 軟土地基的處理技術

在路基拼接后，沉降不均勻較為常見。地質不良的軟土地段應根據地質資料，采用有利于加快地基固結沉降或提高地基承載力的設計施工方案，這樣可以有效減少工后沉降。以瀘寧高速公路為例，該段公路軟土分布全長約92.29km，占全線總長的37.1%。公路建設時處理方式為超載預壓、塑排板處理等，雖上述方法較為經濟，但耗時較長，因此，擴建時拼接處理方式以硬化地基、控制沉降為主，其中包括：水泥攪拌樁、預應力管樁等，如遇到水泥攪拌樁與預應力管樁無法順利施工的路段，可采用高壓旋噴樁和小直徑素混凝土樁。

2.2 路基填充技術

高速公路擴展工程大都是在維持現有交通的基礎上實施的，舊路部分仍然需要承擔正常的交通，交通量仍然比較大，而且重載車輛較多。在工期要求比較緊的情況下，為了確保擴展工程的質量，在加寬路基時，可以采用大噸位振動壓路機、沖擊式壓路機碾壓土體，通過增加碾壓的遍數減少土體本身的孔隙率，減小路基沉降，增加路基拼接的壓實度。為有效減少新舊路基的沉降，填充材料也十分重要，應根據公路實際情況，選擇適合的材料，新填路基應填充強度較高的材料，如碎石土、砂礫土、山皮土等；新建路基則需要填筑石渣直到路基頂面。

2.3 路基壓實技術

路基拼接時需要對路基進行壓實，以一般碾壓和沖擊碾壓兩種形式為主。與一些工程中采用碎石土、砂礫土的作用機理相同，這兩種碾壓方式都是通過提高路基的強度和整體性，增強其抗壓及抗變形的能力，減小由地基傳遞到路基頂部的沉降值和沉降差異。在路基的含水量接近最佳含水量時，自路基外緣向路基內緣進行逐層碾壓，兩種碾壓方式相結合，就可以消除單獨采用一般碾壓時的薄弱環節，達到了減少路基拼接后沉降的目的。同時，壓實標準的提高，還可以減小路基本身的工后壓縮變形。為提高路基的整體強度和穩定性，在舊路基的邊坡，應采用開挖多層臺階的方式進行銜接。結合部位必須碾壓到位，確保擴展路基的任何部位的壓實度均符合要求。

2.4 土工格柵技術與新舊公路拼接技術

路基拼接施工時，應注意在新老路銜接的臺階處或者路基的頂層設置土工格柵。因為，土工格柵可以和土相互作用，有效承受土體中的拉應力和剪應力，這樣即可減小路基中的拉應力和剪應力，進而改善應力分布狀態，防止或降低路基發生裂縫。同時，土工格柵還可通過土工格柵與土的相互作用，對路基的側向位移起到約束作用。另外，土工格柵的加筋可以使路基的整體性得到提升，承受荷載和抵抗變形的范圍增大，減小路基頂面沿橫向的沉降差異，使路面沉降得到改善。根據土工格柵的性質，新老路基拼接部位分層鋪設土工格柵，可以增加拼接路基之間的黏結力，有效減少不均勻沉降和側向位移，從而使拼接后的路基形成一個整體（見圖1）。設置沉降過渡段，單側、兩側加寬時，將舊路路面邊緣1m范圍內銑刨，與新建路基共同鋪筑天然砂礫，成為沉降過渡段，減小新舊路銜接處的不均勻沉降。

2.5 舊路基邊坡上開挖臺階

為更好地進行新舊路基的拼接，可在舊路基邊坡上開挖臺階。開挖臺階前，挖除邊坡上一定深度內的表層土以及壓實不足的填土，清坡后再填土進行壓實。新舊路基拼接的部分始終是一個薄弱的環節，臺階的開挖使得拼接的部位有較多的接觸面積；橫向臺階面可為鋪設土工格柵加筋提供一個錨固的位置或平臺。

圖1 新舊公路拼接中土工格柵應用示意圖（單位：m）

在原有老路邊坡開挖土質臺階，臺階寬度應不小于1.0m，并做成向內傾斜2%的橫坡。加寬過渡段和加寬寬度不足2m的路段采用超寬填筑的方式，保證壓實寬度要求。土質臺階應自上而下開挖，沿舊路土路肩開始往下挖，臺階挖除的不可利用土方應運至棄土坑廢棄。土工格柵須使用抗腐蝕、防老化的材料，采用高強雙向土工格柵。

2.6 防水技術

擴建前的高速公路質量標準普遍偏低，路基的強度比新擴展的部分低，在交通和環境等因素的綜合作用下，路面很容易開裂或損壞，雨雪水滲入后，不容易及時排出，會破壞路基的穩定性，容易造成高速公路裂縫和加快路面損壞。在擴建的過程中，應該采取相應的排水措施，可在拓寬部位的路基頂部，每隔一定的距離增設橫向碎石盲溝，這樣可以有效地防止路表水對公路的影響。同時還要考慮路基的特殊情況，對不同的路基有針對性地制訂處理方案，例如，常水位以下浸水路堤，填充時需要選擇水穩性好的填筑材料，并應用帶護腳的漿砌片石進行護坡；而對于路床內遇地下含水層的挖方路基，需要增設滲溝，方便邊溝底下排水，同時，可利用埋設已鉆孔的硬質聚氯乙烯管，將路基中的地下水從出口排出。

3 結語

路基拼接存在的問題相互聯系、相互影響，除了土質條件以外，不同的構造物對路基也有著各種不同的要求，在路基拼接過程中采用單一的處理方法往往難以解決問題，如果采用復合的方法，綜合發揮幾種方法的各自優勢，根據擴建工程的實際情況加以分析選擇，就可以更好地解決問題。

[1] 楊吳.沈大高速公路改擴建工程軟土地基處理的設計思路和施工控制要點[J].東北公路，2002（2）：11-14.

[2] 蘇陽.廣佛高速公路擴建工程軟基路段施工簡介[J].水運工程，2001（2）：51-55．

[3] 陳玉良，呂悅，張志寧.公路拓寬改建工程路面縱向開裂原因及防治[J].華東公路，2003（1）：38-41．