公路改擴建道路的路基加寬施工技術

白合提爾·艾熱提

(新疆交通建設管理局項目執行二處，新疆　烏魯木齊　830046)

公路改擴建道路的路基加寬施工技術

白合提爾·艾熱提

(新疆交通建設管理局項目執行二處，新疆烏魯木齊830046)

關鍵詞：公路工程；改擴建；路基加寬；技術措施；施工方法

0引言

隨著我國近年來經濟快速增長，交通運輸迅猛發展，道路交通流量急劇增長，早期建設的高速公路已經難以滿足現在的交通運輸需求，因而很多公路面臨改建和擴建的需求，例如沈大高速、杭甬高速、滬寧高速、廣佛高速等。為了保障交通運輸的通行需求，在原有道路路基上進行加寬擴建成為相對經濟的建設手段[1，2]。

路基加寬是道路改擴建的關鍵工序，其施工技術直接決定了道路的運營質量和長期使用性能。路基加寬具有不同的型式，但總體而言保證新老路基連接順暢、減少不均勻沉降并使之結合緊密，是確保擴建道路運營性能的基礎。本文首先根據改擴建道路的路基加寬基本型式，分析每種型式的特點及其設計與建設的關鍵問題，認為路基拼接是相對經濟的方法，但需解決新舊路基不均勻沉降問題；再通過分析不均勻沉降的形成機理，總結出路基加寬的施工建造方法和施工保障技術，以確保路基加寬的建造性能，保障新老道路的長期使用性能。

1道路加寬型式及特點

根據新建道路與原有道路的連接關系，道路加寬可以分為單側分離加寬、雙側分離加寬、單側拼接加寬和雙側拼接加寬四種型式(如圖1所示)，各種型式的基本特點和比較如下：

(a)單側分離加寬

(b)雙側分離加寬

(c)單側拼接加寬

(d)雙側拼接加寬

1.1單側分離加寬

單側分離加寬是在已有的道路結構上，增加一幅完全分離的或以分離帶型式形成的新建道路，新老道路路基沒有搭接，如圖1(a)所示。單側分離的優點是不需要對原有道路進行干擾，不存在新老路基連接的問題。單側分離需要較大的橫向空間，不適用于用地緊張的道路，同時單向分離造成道路分離，需要對新建道路的橫斷面型式和預期運載的交通流量進行規劃，同時，單側分離的加寬方式將形成非標準斷面，這對交通組織具有較大挑戰。

1.2雙側分離加寬

雙側分離加寬主要針對原有道路寬度有限制的特殊情形，碰到道路結構遇到橋梁路段時，例如跨線橋梁，為了避免對橋梁的改建，可以在原有道路結構兩側進行分離加寬，如圖1(b)所示。由于雙側分離加寬所形成的工程量很大，一般情況下不采用。雙側分離加寬所帶來的問題是施工量大、不經濟，同時交通的運行效率差，交通組織和管理困難。

1.3單側拼接加寬

單側拼接加寬是以原有道路為基礎，新建道路和原有道路各作為半幅使用，且新建道路的路基以舊路基為基礎進行施工，如圖1(c)所示。單側拼接存在新老路基的連接問題，且需要將原有道路的橫坡與新建道路進行統一調整，適用于單向橫坡的原有道路。對于雙向橫坡的調整，有可能增加道路中心的設計高程引發凈空不足的問題，設計時需要特別考慮。單側拼接方法的突出優點是道路的集散性能好，交通管理集中。

1.4雙側拼接加寬

雙側拼接加寬是在原有道路的兩側分別利用原有路基，增加部分車道寬度進行建設，同樣存在新老路基的連接問題，如圖1(d)所示。雙側拼接拓寬將重載交通引入到新建路段，對于道路的長期使用性能具有較好的影響，同時雙側加寬的方法對于車道的劃分和交通規劃也是較佳的，特別適于雙向坡度的高速公路，不需要對原有道路結構進行改造。

上述不同路基加寬型式的特點和優缺點比較情況見表1，由表1可以看出，在大部分情況下，采用單側拼接加寬和雙側拼接加寬是較經濟的方法。

表1　不同路基加寬型式的特點和優缺點比較表

2道路拼接加寬的不均勻沉降機理

路基拼接加寬是較為經濟的道路加寬方式，路基拼接相對于其他的加寬技術，除了新建路基的整體失穩、沉降過大等問題，最為突出的是新老路基的不均勻沉降問題。例如哈大高速公路在1997年改擴建后，于1998年春季運營中發現了大量的路面損壞，病害類型最多的是縱橫向、斜向和塊狀的裂縫，主要在新老道路連接處；南京寧漂公路、寧鎮高速和浦珠公路等擴寬建造完成后，相繼在老道路與新道路連接處出現較多裂縫。這些病害是多因素引起的結果，但其中新老路基的不均勻沉降被普遍認為是關鍵因素[3，4]。

路基的沉降涉及到施工方法、填土類型、地基土特性等參數，是很復雜的問題。由于土體的典型不均勻和非均質特性，較難準確估算其沉降量。根據新老路基連接的不均勻沉降來源，無論采用哪種施工方法或者材料類型，均不能消除不均勻沉降的影響，只能通過各種措施將這種影響控制在較小范圍。

3路基拼接加寬施工技術

解決道路拼接加寬的不均勻沉降問題，一方面需要將新舊道路的不均勻沉降控制在最小范圍，另一方面采用相關工程措施，保障不均勻沉降不對路面結構形成很大應力而導致開裂。削坡方式、臺階開挖寬度、路基填料類型、路基土參數和地下水系等是影響新老路基不均勻沉降的主要因素，而這些也是確定拼接路基施工技術和方法的關鍵，因而對于路基的拼接施工，應從以下關鍵技術層次進行關注，以確保新舊路基的不均勻沉降影響控制在可接受范圍。

3.1路基基礎的整治

路基基礎是影響新建路基沉降的基礎因素，軟土性質的地基土，其固結沉降時間很短，采用填土壓實的方法也無法加速軟土的固結沉降，對于問題突出的軟土基礎，需要采用墊層方法或者灌注樁加固等方法，將軟土基礎進行加固處理，同時在進行上層路基施工前，采用預壓堆載的方法加速填土路基的固結，以減弱軟土路基緩慢、長期的沉降效應。

3.2進行適宜的臺階開挖

新建路基與舊路基的連接需要采用臺階的方式，保障上部填土荷載均勻地施加在原有路基上，盡可能保持新老路基的共同變形。在進行臺階開挖前，需要將舊路基的表層浮土、灌木和雜草等清除干凈，防止這些物質腐爛在土層中增加沉降。臺階的寬度應該盡可能大，而臺階的坡度也需要適度緩，保證新建路基的荷載平均分配，一般而言臺階高度控制在80 cm以內，坡度在正常路基邊坡范圍內。

3.3選擇適宜的加寬填料

加寬填料是新建路基沉降的直接因素，使用高強度輕質量的填料能保證路基的變形在壓實過程中基本發生，減少后期的長期沉降變形。廣泛采用的高強輕質調料包含碎石土、山皮土和砂礫土等，這些填料的可壓實密度很大，填料強度很高，可以抵抗不均勻沉降的荷載傳遞。對于路堤高和路基承載力低的路段，亦可采用輕質路基填料減輕自重作用。

3.4進行路基的土工加固施工

新老路基的不均勻沉降可以通過轉移的方法進行削弱，采用土工格柵加固新建路基可以將不均勻沉降的效應轉移到土工格柵上，土工格柵抗拉強度高、伸長率低而不易變形，土工格柵與土體的接觸增加了土的摩擦特性，約束了土體的側向位移而提高土體承載力和穩定性，這種承載性能的提高降低了不均勻沉降引起的開裂風險。

3.5強化新老路基結合部的施工

路基拼接最為薄弱部位是新老路基結合部，其處于新老路基連接處，面臨剛度和強度的突變問題，加強該處的承載性能能夠降低最薄弱處的開裂風險，從而延長其他區域的開裂問題。強化加固方法如采用土工格柵等加強結合部土體的粘結效應以提高其承載力，或采用強夯進行補夯處理，強夯將結合部形成一個整體，不均勻沉降在該處直接傳遞給舊路基，并在較大范圍內傳遞。

4結語

本文總結了道路改擴建下路基加寬的4種基本型式，分析比較了四種方式的特點和優缺點，認為單側或雙側的拼接加寬方法因施工臨時工程少且占地少、不拓寬路基的排水和防護等設施可利用、拓寬的平縱線型與舊路一致、道路通行效率高等優勢，設計建造相對經濟、但需解決新舊路基不均勻沉降難題。提出了拼接加寬的施工保障技術，一方面將新舊道路的不均勻沉降控制在最小范圍，另一方面保障不均勻沉降不對路面結構形成很大應力而導致開裂。

參考文獻

[1]游燕燕，陳君朝.高速公路路基加寬拼接及施工控制技術[J].公路交通科技(應用技術版)，2010(12)：12.

[2]梁勇旗.高速公路加寬對路基變形影響研究[J].公路，2013(9)：8.

[3]傅珍.高速公路拓寬工程路基差異沉降及控制技術研究[D].西安：長安大學，2007.

[4]孫四平，張艷.舊路加寬綜合處治方案設計的幾點考慮[J].華東公路，2002(5)：7-10.

摘要：文章介紹了道路加寬的四種基本型式，對連接和不連接的特點及優缺點進行了比較分析，并提出了多種路基加寬施工技術和方法，以解決新舊路基的不均勻沉降問題和保障新老道路的長期使用性能。

Roadbed Widening Construction Technology of Highway Expansion and Reconstruction

Bratyr Egeti

(Project Execution II Division of Xinjiang Communications Construction Authority，Urumqi，Xinjiang，830046)

Abstract：This article introduced four basic types of road widening，compared and analyzed the features，advantages and disadvantages of connections and non-connection，and proposed various road-bed widening construction technologies and methods，in order to address the uneven settlement prob-lem of new and old roadbed and guarantee the long-term use performance of old and new road.

Keywords：Highway engineering；Expansion and reconstruction；Roadbed widening；Technical measures；Construction method

作者簡介

中圖分類號：U418.8

文獻標識碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2016.04.010

文章編號：1673-4874(2016)04-0033-03

收稿日期：2016-04-01

白合提爾·艾熱提(1986—)，工程師，研究方向：公路建設管理。