改建公路路基加寬技術及方案研究

盧少利

（山東省濱州公路工程有限公司，山東 濱州 256600）

0 引言

G339 濱榆線是重新調整確定的國道公路網的重要組成部分，起自山東省無棣縣濱州港，途經山東省、河北省、山西省，終至陜西省榆林市。山東省境內全長174.474km，其中無棣縣境內全長77.955km，是無棣縣南北向的主要通道，也是區域重大戰略實施的重要基礎設施，G339 濱榆線無棣北海經濟開發區界至無棣柳及張連普至無棣縣城段改建工程，將優化區域路網結構，緩解現有路網中相關公路的交通壓力，為沿線區域車輛往來提供快速、安全、舒適的交通條件，從而適應未來交通量的快速增長。

1 工程概況

G339 濱榆線無棣北海經濟開發區界至無棣柳及張連普至無棣縣城段改建工程，該項目路線全長23.507km，分兩段改建，其中無棣北海經濟開發區界至無棣柳堡段6.015km（K35+578.5—K41+593.536），張連普至無棣縣城段17.492km（K51+351.35—K68+843.124），均為沿舊路加寬改建。采用一級公路技術標準，設計速度80km/h。無棣北海經濟開發區界至無棣柳堡段采用雙向四車道，一般路基寬度25.5m；張連普至無棣縣城段采用雙向六車道，一般路基寬度為33m。

2 改建依據

2.1 項目交通量及交通組成情況

2022 年信陽觀測站（張連普至無棣縣城段）汽車交通量為42681pcu/d，大型車輛占汽車絕對值的30.6%，遠超二級公路的適宜交通量。交通量預測結果表明，G339 濱榆線無棣北海經濟開發區界至無棣柳堡段未來年交通量由2025 年的11032pcu/d 到2045 年的20467pcu/d，張連普至無棣縣城段未來年交通量由2025 年的48076pcu/d 到2045 年的52697pcu/d，北海經濟開發區至無棣柳堡段明顯少于張連普至無棣縣城段，兩段公路交通量存在明顯差異。

在預測年限（2025 年—2045 年）內的各特征年，其交通組成中，兩段公路特大貨車及集裝箱所占比例均超過20%，此類車輛其載重質量一般均在20t 以上，其整車+載重總質量將大于25t，由此可測算，該項目重載列車總質量大于或等于25t，車輛自然數所占比例將大于20%。

因此，北海經濟開發區至無棣柳堡段采用雙向四車道一級公路標準、張連普至無棣縣城段采用雙向六車道標準建設，加設中央分隔帶和路側護欄的防護。由于小型客車占比最高，經過村鎮路段較多，小型客車中有相當一部分為區間短途慢行車輛，應設立短途慢行車輛快速駛入駛出的通道。

2.2 工程地質特征

項目區域主要工程地質區劃為濱海平原工程地質區（Ⅱ）。分布于路線的東段，為歷年高潮淹沒區，地下水側向排泄困難，主要是垂直蒸發而地表積鹽的過程，土壤滲透性較弱，水鹽運動易上不易下，容易發生鹽漬化。路線通過區域屬黃河沖積平原地貌，地勢平坦開闊。地表土以粉質黏土為主，以小片粉土間隔，主要工程地質問題為鹽漬土、軟土、地震液化。

2.3 不良地質路段情況

根據全線地質調查、鉆探及土工試驗成果，沿線不良地質現象為液化土，液化等級為輕微－中等，特殊性巖土主要有松軟土類和弱鹽漬土兩類，無棣北海經濟開發區界至無棣柳堡段受毛細水上升及地表蒸發等因素影響，鹽漬土普遍分布于表層。另外，由于部分路段路側邊溝排水不暢，以及養殖池、灣塘路段常年積水，存在表層淤泥和軟土。無棣北海經濟開發區界至無棣柳堡段養殖池或水塘內，在靜水環境下，池塘底淤積而成的淤泥類土，厚度約為0.5m。部分排水不良路段邊溝存在季節性積水。

3 路基加寬方案優選

3.1 北海經濟開發區—無棣柳堡段

綜合考慮舊路兩側的地形、地物條件，該路段采用雙側對稱加寬方案。

3.2 張連普—無棣縣城段

綜合平衡占壓道路西側灌溉溝渠、村鎮地坪和東側綠化林地的關系，結合拆遷情況，確定如下加寬方案。

3.2.1 下穿榮烏高速段（K54+759.153—K55+273.309 段）。張連普—無棣縣城段在車王鎮北與G18榮烏高速交叉，現狀為單喇叭互通立交。榮烏高速設置9～20m 預應力混凝土空心板橋跨越G339，交叉角度53°。現狀道路中央設置有橋墩，公路上下行需分別在橋下兩孔通過，單側凈寬14.7m，不滿足標準路段凈空寬度要求，下穿路段嚴格按照中心對稱加寬。下穿路段設置混凝土護欄對中墩和邊墩進行防護，中間帶寬度采用3.5m，硬路肩寬度采用1.5m。中間帶和硬路肩均需設置漸變段與路基標準段進行過渡，中央分隔帶漸變段長度采用85m，硬路肩漸變段長度60m。

3.2.2 店子村以南—郭來儀村以北段（K64+291.492—K65+519.692 段）。該路段店子村、陳家村、張陳村街里路段，現狀舊路瀝青路面邊部較外側店鋪高約50cm，且距離店鋪較近，為減輕對路側店鋪的影響以及避免新河路交叉口位置加油站的拆遷，該路段采用單側加寬（東側加寬）的方式。

3.2.3 其他路段原則上將設計中心線位較舊路中心線位往東偏移約3.75m，采用非對稱加寬。

4 路基高度及控制因素

該項目利用現有舊路進行加寬改建，路基最小填土高度在現有舊路路基填高的基礎上略有抬高。由于地處濱海平原，路基高度需考慮受地下水位、地表長期積水和沿線土質等因素，保證中濕或干燥狀態，滿足以下要求。沿河及受水浸淹路段，路基邊緣標高應不小于百年一遇設計水位+壅水高+波浪侵襲高+0.5m 的安全高度；大中橋橋頭引道（在洪水泛濫范圍內）的路基邊緣標高，應高于該橋設計水位（并包括壅水和浪高）0.5m；小橋涵附近的路基邊緣標高應高于橋（涵）前壅水水位0.5m（不計浪高）[1]。

根據既有路基檢測評定結論，路基高度滿足中濕狀態臨界高度及設計洪水頻率要求，因此一般加寬路段路基高度主要受既有路基高度和路面結構補強方案的控制，路基高度較現狀邊溝外地面高約2.5m。

5 路基類型及施工技術

5.1 路基類型

該項目路段較長，路基類型較多，包含一般路段路基（含一般路堤、低填淺挖路基），舊路利用、新舊路拼接路基，一般橋頭路基及穿越溝塘軟土路基等。

5.2 路基施工技術

5.2.1 一般路堤填筑

路基土填筑高度大于路床厚度，路基施工前應首先進行清表，清表厚度采用30cm，清除草根、樹根及垃圾雜物等。清表后對地表統一進行沖擊碾壓處理，處理后壓實度不應小于90%（重型）。對于清表后天然地面橫坡陡于1∶5 或縱坡大于12%時，應對其開挖臺階，臺階寬度不小于1m，并設置內傾4% 的坡度。所經區域地下水位較高，排水較困難，土質含水量較大。

為保證地基碾壓質量，減少沉降，除地基特殊處理路段外，地基清表后進行摻加石灰就地拌和壓實處理，厚度為30cm。

5.2.2 低填淺挖處理

對于沿街、穿村鎮等店前路段、張連普至無棣縣城段幸福河側綠化帶以及原綠化平臺較寬的野外路段，清表后加寬部分路面結構下填土高度不足路床80cm 時，需按低填淺挖路基進行反開挖回填處理，沿舊瀝青路面邊部往下進行開挖，開挖至80cm 路床底，路床底部就地摻拌30cm，8%石灰土處治，再按路床改善要求逐層回填石灰土至路床頂。

對于沿街、穿村鎮路利用原有綠化帶加寬路段，清除原有綠化土反挖至路床底，并拆除現有排水、燃氣、通信、電力管線。對路床底以下50cm 范圍有管線路段，挖除管線后回填8%石灰土壓實處理；對路床底以下＞50cm 有管線路段，挖除管線后回填素土壓實（夯實）處理。優先選用強力夯實機夯實，當采用強力夯實機高速液壓夯實處理對附近建筑物影響較大時，則采用大噸位壓路機重型強震碾壓處理。

5.2.3 拼接加寬路基

拼寬的路基由于與舊路基在填料種類、填料強度、填料壓實度、地基強度等多方面存在一定差異，易造成新舊部位產生縱向開裂和不均勻沉降，需要在施工時嚴格按照施工組織設計及質量要求進行控制，盡量減少開裂和不均勻沉降等病害的發生[2]。

在加寬填筑路基前，先進行舊路綠化平臺、路基邊坡進行30cm（垂直于坡面方向）的清坡處理，對基底進行30cm 清表處理。對于原路綠化平臺范圍路基，按照低填淺挖處理要求對路床80cm 開挖，對基底進行30cm 就地摻灰處理。該設計拼接部采用開挖臺階方式，臺階寬度不小于1m。開挖后及時進行拼接填筑，自下而上開挖一階及時填筑一階，對加寬部分路床底進行沖擊碾壓，減少不均勻沉降（沖擊碾壓考慮10cm 補償土方）。開挖拼接至路床底面的臺階時根據路基填高確定其臺階高度和寬度，臺階面距離路床底面小于100cm 時應將其作為臺階開挖回填，距離路床底面大于100cm 時應等分成兩個臺階高度開挖回填；路床部位作為單獨一層臺階進行開挖處理，其開挖位置為原路硬路肩外側，臺階高度為80cm。對于路基加寬后放坡至舊路邊溝路段（邊坡高度大于0.8m+路面寬度且小于4m），清表開挖臺階后，對基底進行特殊路基處理，填筑素土至路床底，按路床改善要求逐層回填石灰土至路床頂。對于路基加寬后放坡至荒地路段，清表開挖臺階后，對基底30cm 就地摻拌8%石灰穩定土處理。然后，填筑素土至路床底，再按路床改善要求逐層回填石灰土至路床頂。

為加強新舊路基銜接，在路床底和最底層臺階底部分別跨縫鋪設4m 寬雙向土工格柵。沖擊碾壓施工前應通過試驗確定各項施工參數。沖擊碾壓機械規格建議不小于25kJ，沖擊碾壓遍數建議不少于20 遍，最后5 遍沉降量應小于3cm，沖擊面以下1m 處壓實度不小于94%，否則應繼續沖擊碾壓。土工格柵采用雙向聚丙烯土工格柵，極限抗拉強度≥50N/m，2%伸長率時的抗拉強度≥20N/m，格柵搭接寬度不小于20cm。新老路基結合部位先清除路基邊坡松散土層，再自上而下開挖臺階，至原地面后分層回填；加寬段兩側有排水溝時，路基施工應先排除舊路邊溝積水后挖出淤泥，換填建筑粒料進行處理，再進行舊路基加寬施工。

5.2.4 特殊路基處理

路段主要為溝、塘等路段。溝渠、塘底部淤泥腐殖質含量高，壓縮性大，土質指標差。根據溝塘含水情況，進行圍堰抽水、清淤后換填建筑碎料至常水位以上50cm，之后填筑50cm，6% 石灰土壓實處理。對于換填厚度較大的部分，則加強碾壓，以減少工后沉降。特殊路基處理工程應與路基施工緊密銜接，分別根據特殊路基處理措施，嚴格控制換填材料質量，做好材料試驗，合理安排路基處理工作面，保證特殊路基施工質量。

5.2.5 橋頭路基處理

橋臺與路堤相鄰處中小橋（臺后5～7H）、大橋（50m 范圍內）的允許工后沉降≤10cm，根據場區地層結構特征和巖土體工程性能，涵洞可換填碎石層做基礎持力層。對于橋頭位置處存在軟弱土或高壓縮性土的地層，對地基需做強夯、堆載預壓或者采用粉噴樁進行處理，以減小施工后的差異沉降為減小橋頭路基的工后沉降，對橋頭兩側路基加寬范圍采用漿噴樁處理地基。噴漿樁水泥采用42.5 級普通硅酸鹽水泥，水泥摻量由室內配合比試驗確定。根據土壤天然含水量、孔隙比的不同，水泥摻入量應相應變化，參考值為55kg/m。

6 施工注意事項

6.1 路床改善處理

該項目交通等級為中、重交通，沿線多數路段土質為粉質黏土，部分路基填料CBR 值達不到設計要求。結合區域內國省道設計施工經驗，根據土質情況，對加寬部分路床進行摻加石灰處理，其中路床頂部以下0～40cm 摻石灰劑量8%，40～80cm 摻石灰劑量6%。舊路挖除新建路段，對舊路按新建路面結構層厚度進行開挖，開挖至新建路面結構層底后繼續往下開挖至設計路床頂以下20cm，然后回鋪20cm，8%石灰穩定土。

6.2 土工格柵

土工格柵在運輸、存放期間嚴密遮蓋，防止長期暴露在陽光下，施工場地應壓實平整、呈水平狀、清除尖刺突起物。鋪開后應及時填筑填料。多雨季節施工時注意關注天氣預報，遇下雨停止施工，提前做好防雨準備，施工作業面未完成封閉前遇雨應采用彩條布覆蓋，防止雨水滲入土工格柵地基層。盡量減少土工格柵的切割量和縫合量，以避免浪費。下承層應平整，攤鋪時應拉直、平順，緊貼下承層，不得扭曲、折皺[3]。

7 結語

本文通過對G339 濱榆線改建的路基加寬施工中各個環節的分析，結合公路實際情況和當地的環境等條件，選擇了合適的加寬加固設計方案，并針對現有路基施工遇到的問題，加強了技術的探索，促使改建后的公路更加合理，真正達到設計的安全性和經濟性。