高速公路改擴建新老路基差異變形與路基拓寬工藝研究

溫勇

摘 要：國民經濟快速增長，使得各地區區域間交流變得更加頻繁，高速公路交通量呈現出了明顯上升的趨勢，原有高速公路已經無法滿足現代交通實際需求，需要進行改建以及擴建施工。文章將以江西昌樟高速公路改擴建項目為例，對高速公路改擴建新老路基差異變形和路基拓寬施工工藝展開全面論述，旨在明確新老路基差易變形有效處理方式，提升國內路基拓寬工藝施工水平。

關鍵詞：路基拓寬工藝；高速公路；改擴建施工；差異變形

中圖分類號：U418.8 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）35-0104-02

Abstract： With the rapid growth of the national economy， the regional communication has become more frequent， and the traffic volume of the highway has shown a clear upward trend. The original highway has been unable to meet the actual needs of modern traffic. Alterations and extensions are required. Taking the reconstruction and extension project of Chang-Zhang Expressway in Jiangxi Province as an exemplar， this paper discusses comprehensively the differential deformation of new and old roadbed and the construction technology of roadbed widening， in order to clarify the effective treatment method for the difference of new and old roadbed and improve the construction level of roadbed widening technology in China.

Keywords： roadbed widening technology； expressway； reconstruction and extension construction； differential deformation

為切實提升高速公路通行能力，保證其性能可以得到全面性發揮，實施高速公路改擴建工程施工極為必要。在交通事業高速發展的今天，對公路實施改擴建施工，已經成為滿足公路實際應用需要的有效手段，因此相關單位一直極為注重高速公路改擴建施工。但在實際施工過程中，很有可能會因為新老路基之間差異，而造成公路變形等問題出現，會對最終公路使用效果產生直接影響，所以對公路拓寬施工工藝進行研究極為必要。

1 工程概括

江西昌樟高速公路，即南昌至樟樹方向高速公路，位于江西省樟樹市與南昌市之間，所處地理環境為典型南方濕熱環境，是江西省重要高速公路之一，日均車流量極高。為增強公路通行能力水平，開始對該公路進行加寬擴建。

整體擴建項目起始于南昌西南側樞紐互通式立交南端位置，經多個鄉鎮到達樟樹市昌傅鎮，總長為86.545千米。整體改擴建項目主要采用局部分離、兩側整體拼寬原則，對原四車道進行了八車道擴建，在完成擴建后，整體路基寬度達到了42米。

2 改擴建新老路基差異變形

2.1 加寬方式

通常如果公路加寬寬度條件相同，在進行兩側加寬時，新老路基差異沉降以及新路基絕對沉降要比單側加寬更加具有優勢，且路基頂面最大沉降點一般都會在新路基路肩位置。就力學角度而言，公路兩側均勻受荷方式對老路基所產生的負面影響，要遠遠小于單側受荷方式，老路基變形以及受力也會更加均勻[1]。因此在條件允許情況下，建議選擇兩側拓寬的方式進行項目施工。但兩側加寬施工模式也存在著一定問題，像對現有交通影響大以及施工工期較長等方面的問題，加之其整體施工技術要求以及設計難度較大，所以施工質量很難控制。在具體施工過程中存在著諸多不可預見因素，應用會受到一定限制。但因為該工程車道已經超過4道，如果采用單側拓寬可能會造成路基出現嚴重沉降的問題，所以應采用兩側加寬手段，以降低新老路基差異變形程度。

2.2 老路路基含水率

由于項目所在區域位于南方濕熱地區，受到當地水文特點以及氣候條件的影響，該工程路基會受到水分的長時間侵蝕，會使路基出現一定問題。經過研究發現，路基濕度變化影響因素主要體現在四個方面：（1）地表水與大氣降水。由于高速公路主要處于自然環境，會受到多種自然條件因素影響，自然降水會經由邊坡以及路面，滲透侵入到路基之中，使得路基含水率出現極速增長，進而造成其處于過濕狀態；（2）蒸發量。蒸發會對路基濕度產生直接影響，在其作用之下，路基邊坡以及路表所含水分會出現明顯減少的情況，路基內部濕度也會隨之減小，整體含水率會出現降低趨勢；（3）氣溫。大氣溫度是地區熱狀況特征主要體現，會通過蒸發作用對路基內部含水率形成影響，一般早春以及晚冬時期，路基含水率會隨著氣溫下降而達到最大；（4）毛細水與地下水。毛細現象是指，土壤中水分會在道路表面張力作用之下，順空隙向其他方向進行移動的現象。在南方濕熱地區，地下水位會隨著降雨量變化而出現明顯變化，進而產生毛細水現象，會對路基水分含量產生直接影響。由于路基含水率發生變化之后，路基回彈性能也會出現改變，所以在進行新路基施工時，需要做好含水率處理工作[2]。

2.3 臺階開挖寬度

實施公路改擴建時，施工人員需要對老路邊坡進行削坡處理，一般需要進行邊坡臺階開挖施工，以增加新老路基有效疊合面積，保證拼接位置可以得到有效結合。現階段，新老路基結合位置臺階開挖寬度一直處于不斷增加的狀態，新老路基差異沉降以及沉降量都得到了有效控制，且新老路基結合面積也保持著增大的狀態，老路基所承受的荷載逐漸向新老路基一體化方向開始轉變，沉降變形問題得到了有效解決[3]。同時老路基路表水平位移也隨著開挖寬度的增加，而出現了逐漸縮小的趨勢，但對于新路基路表影響并不明顯。建議在不考慮工程施工成本的前提下，盡量加大臺階開挖寬度數值，以對新老路基結合效果進行保證。

3 路基拓寬工藝

3.1 做好施工前期準備

在進行路基拓寬施工之前，施工人員需要先做好前期準備工作。一方面要對施工設計方案以及具體設計細節進行掌握，并要做好前期調查工作，要明確施工現場具體情況；另一方面要對路基填料進行科學選擇，要按照具體公路路況，對相應填料進行選擇，像土質路基可以選擇穩定性能較強的材料作為填料[4]。目前較為常用的穩定性能較為理想的填料，主要有工業礦渣（建筑廢料或者鋼渣等）以及石質土（卵石土以及漂石土等）兩種。

3.2 科學展開地基處理

地基處理是改擴建工程施工重要一環，在進行路基填筑之前，施工人員需要先對路基原底面展開清潔處理，要對15cm耕種土地表土進行清理，且要按照規定對其進行壓實[5]。但此種方式多適用于普通土質，如果路基為高含水量松軟土質，要先對其進行翻曬再進行壓實，且為防止邊坡滑動失衡以及路基沉降等問題，要通過合理手段對地基壓縮性進行控制，以對地基承載能力以及抗剪強度進行強化。所以在進行軟土地基處理時，要通過實施反壓護道、墊層處治以及開挖置換等技術，對軟土地基展開處理，并要運用排水固結以及加載預壓等，對沉降問題進行處理。此外在進行地基排水處理過程中，因為地基填筑物擁有一定水平的滲透性，可能會因為地表水下滲而造成內部土體軟化的情況，會對拓寬后路基穩定性形成直接影響，所以要積極采取各項有效措施，要保證基地隔離層水穩定性，以避免因滲水問題而對地基產生不良作用。

3.3 完善路基搭接與壓實

壓實施工質量與路基質量有著直接關聯，在進行改擴建施工時，施工人員需要對路堤以及路塹等處基地實施壓實處理，以降低填料縫隙率，確保填料密實度可以得到切實提升，以對填料間接觸面進行切實增強，保證變形問題發生可能性可以得到有效控制，以為高質量路基建設做好鋪墊。同時要對碾壓機器設備展開科學選擇，要按照土性狀情況對壓實機具進行挑選，以對最終壓實效果進行保證。在進行挑選時，還要保證機具單位壓力要能夠保持在土強度極限之下，以對土基結構進行保護。

在具體壓實過程中，要按照先輕后重原則，逐步對土基強度進行增加，并要對碾壓速度進行控制，要通過勻速的碾壓方式，防止出現松散土被機械推走的情況，以保證壓實施工質量。整體壓實施工需要按照相應標準進行，要對壓實度以及干密度展開科學把控，并要將壓實過程中可能存在的影響因素考慮到其中，以達到標準壓實度。如果老路邊坡壓實度不足，且存在著水分侵蝕的問題，此時需要對問題部分進行清除，并要做好搭接處理，以對輕度沉降問題進行緩解，降低縱向裂縫出現的可能性。邊坡搭接寬度需要按照具體工藝確定，要按照機械作業或者人工作業實況，對搭接寬度進行設置。

3.4 優化路基排水系統

為妥善解決路基含水率過高問題，確保地表水不會對新老路基結合強度以及抗變形能力產生較大影響，在進行路基拓寬工程設計時，設計人員需要做好路基防排水系統規劃。一方面要對地下水以及地表水進行攔截，防止其進入到路基之中；另一方面要在路基內部布置橫向以及縱向盲溝體系，以將水分匯聚到兩側集水溝之中，降低路基內容含水率。同時要做好新老路基結合面布置工作，要通過鋪設隔水土工布的方式，避免路基在表面開裂之后雨水對于路基與路面的侵蝕，以對公路性能進行保證。

由于本次工程主要以老路基邊坡滲水問題為主，所以在進行路基拼接施工時，施工人員不僅要進行橫、縱向盲溝布置，同時還要做好老路基邊坡滲水處理。可在拓寬路基中，按照每隔20米的距離展開橫向盲溝布置。同時要在老路堤中間滲水位置，分別設置一道橫向以及縱向盲溝。如果老路堤坡面出現大面積滲水，此時每填高2米邊坡臺階，便要設置一道縱向盲溝，且要每隔20米設置一道橫向盲溝，要通過此種方式，妥善解決老路基邊坡滲水問題。

4 結束語

通過本文對高速公路改擴建施工相關內容的論述，使我們對公路改擴建新老路基差異變形以及正確路基拓寬施工方式有了更加清晰的認知。公路施工單位要明確新老路基施工的重要性，要加強對該部分施工的研究力度，要在對新老路基差異變形內容進行明確的基礎上，結合工程項目所在地區以及項目施工具體條件，通過優化路基排水系統以及科學展開地基處理等手段，合理展開各項路基拓寬施工任務，以達到切實提升高速公路改擴建施工質量的目標，確保公路交通運輸能力可以得到有效提高。

參考文獻：

[1]陳國長，陳貽強.高速公路改擴建新老路基差異變形影響因素及路基拓寬施工技術[J].交通世界：建養，2015（10）：62-63.

[2]宋正虎.高速公路改擴建新老路基差異變形的影響因素及拓寬路基施工技術[J].中國高新技術企業，2014（34）：101-102.

[3]閆風.公路改擴建新老路基差異變形的影響因素及拓寬路基施工技術[J].城市建設理論研究：電子版，2015（8）.

[4]張忠勝.高速公路改擴建新老路基差異變形影響因素及拓寬路基施工技術[J].交通世界：建養，2015（10）：98-99.

[5]劉子明.高速公路改擴建新老路基差異變形影響因素研究[J].交通世界，2016（19）：40-41.