高速公路擴建工程路基路面設計關鍵技術分析

張成相

摘 要：在我國經濟發展的早期，交通建設首要是解決制約經濟發展的瓶頸問題，在已經建成使用的高速公路中，大多數采用的是雙向四車道。隨著國民經濟的快速發展，早期建設的高速公路相當一部分已不能適應交通量增長和社會發展的要求，迫切需要擴大道路通行能力。通過對高速公路擴建工程中路基路面設計關鍵技術進行分析，以提高公路建設質量，促進交通業的發展。

關鍵詞：高速公路擴建 路基路面設計 關鍵技術

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（c）-0033-02

隨著國民經濟的快速發展，我國高速公路的建設十分迅速，截至2016年底，我國高速公路通車里程已突破13萬km。然而在我國經濟發展的早期，受到建設時期社會經濟水平的制約，在已經建成使用的高速公路中，大多數采用的是雙向四車道。隨著經濟整體結構性轉化穩健發展期，早期建設的高速公路相當一部分已不能適應交通量增長和社會發展的要求，迫切需要擴大道路通行能力。江蘇省滬寧高速公路擴建之后，相序完成了南京機場高速、江廣高速等擴建工程，京滬高速江蘇段及錫宜高速等擴建也進入工程可行性研究，基于江蘇省省內高速公路擴建工程，本文對擴建工程中路基路面設計關鍵技術、重點內容進行分析研究，以供之后的高速公路擴建工程參考。

1 原有公路路基路面調查、檢測

高速公路擴建設計需建立在對原有公路進行詳細的調查以及必要的檢測的基礎上，原有公路的現狀反映出擴建工作需要處理的重難點，后期通過有針對性的設計，才能保證在充分利用原有道路路基路面的基礎上，消除原有道路存在的質量病害。路基調查內容主要包括路肩、邊溝清潔情況、路肩損壞情況、邊坡坍塌水毀沖溝情況、路基沉降、排水系統淤塞情況。路面檢測內容主要包括路面破損、路面車轍、路面平整度、路面結構強度以及探底雷達。

2 路基拼寬設計

2.1 一般路基拼寬設計

當新老路基進行拼寬銜接時，首要考慮新老路基的協調變形，先清除路基邊坡松散的表土，通過開挖臺階、在臺階處設置鋼塑格柵等土工材料來增加路基拼接的接觸面，強化新老路基的銜接。為了減少新建路基填土自身的變形，應優先選用符合規范要求的填料，對需要改良的填料通過摻灰等方式進行處理，并在現有規范要求壓實度的基礎上，提高填土的壓實度標準，鑒于路床的壓實度標準為96%，在此基礎上提高施工上較難實現，設計中可以考慮適當提高上路堤填土的壓實度，同時嚴格控制最小壓實厚度，以減小路基填土自身變形量。

2.2 特殊路基拼寬處理設計

在軟土地基進行路基拼寬時，原有路基在通車數年后已基本完成地基固結沉降，隨著拼寬路基附加荷載的影響，老路基將產生一定的附加沉降，新建路基未進行軟土地基處理的情況下沉降量較老路基沉降量要大得多，過大的差異沉降將導致拼接路基出現縱向裂縫，最終導致路面開裂、路基失穩等一系列不良現象。

軟土地基路基拼接設計時，應加強拼寬路基軟土地基處理，為盡量減少拼接路基荷載對老路基的影響，避免新老路基之間出現較大的差異沉降，保證軟土路基處理設計的針對性、合理性、經濟性，須收集原有高速公路特殊路基處理竣工圖，針對原有路基不同的地基處理方案，結合地質條件，填土高度，路段特征等因素選用經濟、合理的處理方案，有效控制新老路基的總沉降量、新老路基之間的差異沉降、原有路基與拓寬路基的路拱橫坡度的工后增大值。

（1）原有軟基埋深深厚，地基處理采用剛性樁復合地基處理路段，拓寬后地基優先考慮采用剛性樁復合地基進行處理。

（2）原有軟基埋深較厚，地基處理采用固結排水法或水泥土攪拌樁處理，拓寬后地基應綜合比選，選擇剛性樁復合地基、水泥土攪拌樁復合地基，或者采用輕質路基填料。

（3）對于淺層軟土，優先考慮淺層置換這種簡單易行、質量容易保證的方案。

3 路面設計

3.1 老路改造方案

老路面改造方案應盡可能利用原有路面，老路面的結構層組合盡可能與新路面相協調，實現新老基層和瀝青面層的同步施工。同時擴建工程的實施是對老路面進行改善的大好時機，通過對老路面進行適當的重建，可以提高路面承載能力，消除老路面中存在的質量問題。

對于老路面的評價采用單項指標和總體指標的雙控指標。單項指標為彎沉和雷達檢測結果，對彎沉超標或雷達檢測脫空的富水層和空洞區須銑刨重鋪到有問題的層位。總體指標利用高速公路路面綜合評價指標體RCQI，在彎沉檢測或雷達檢測的基礎上，對于RCQI等級為優的段落結合路線縱斷面設計，面層病害局部處理后直接利用；對于RCQI等級為良的段落銑刨上面層后，局部處理后加鋪新路面；對于RCQI等級為中的段落銑刨上中面層；對于RCQI等級為次、差的段落，路面面層全部銑刨，基層局部處理或挖除重鋪。

3.2 拼寬路面設計

擴建后高速公路外側兩車道主要行駛大型貨車，路面設計應考慮分車道設計，滬寧高速公路擴建時考慮外側兩車道路面結構承擔90%貨車交通量，在此基礎上計算分析路面組合結構及厚度。路面拼接時先將老路路面銑刨成臺階狀，臺階寬度25～30cm，在拼接基層的頂面沿路線縱向鋪設玻纖聚酯布以防止反射裂縫的產生。路面基層拼接開挖位置在擴建工程的影響較大，以下兩種方案需建立在硬路肩充分檢測評價分析的基礎上論證選用。

（1）基層頂面開挖線在第二行車道線外邊緣，全部挖除硬路肩，進行路面拼接，優點是處理徹底，效果好，不留隱患；缺點是銑刨料多，造價高。

（2）基層頂面開挖線在硬路肩范圍內，即局部保留硬路肩，進行路面拼接，優點是工程量小，費用低；缺點是原硬路肩路面基層、底基層質量難以保證。

3.3 原有路面銑刨料的再生利用

原有公路瀝青路面改造中，路面銑刨料屬于不可降解物質，棄置不當還會造成大面積的環境污染。通過水泥穩定再生銑刨料用作拼寬部分瀝青路面的底基層，以實現原路面材料的循環利用，江蘇省省內高速公路擴建工程的實踐證明，水泥穩定再生銑刨料作為路面底基層質量可以保證，通車后未發生因底基層損壞而導致的路面病害。

4 防護排水設計

防護設計根據原有路基防護效果分析不同防護型式的適用性，并吸收近年來高速公路路基防護的設計理念，優先考慮生態防護。排水主要考慮到公路排水系統的設計，對公路路基路面排水系統進行詳細的分析和籌劃，建立路基路面綜合排水系統，應考慮恢復舊路面排水系統，如中央分隔帶橫向排水、超高段排水等，并根據擴建工程的實際情況，完善路基路面排水系統，避免排水對公路路基造成損壞。

5 結語

高速公路擴建項目在在原有老路的基礎上進行拼寬，需要面對老路檢測、評價，新老路基、路面的拼接等問題，為了有針對性地對擴建工程進行設計，本文重點分析探討了擴建工程中路基路面設計中存在的關鍵問題，并提出處理方案，在充分利用原有老路路基路面的基礎上優化設計，以提高公路質量。

參考文獻

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