軟土路基改擴建高速公路新舊路基的結(jié)合技術(shù)探討

幸佐文 姜新愛

摘要：分析了軟土路基改擴建高速公路舊路基施工的技術(shù)特點與面臨的問題，分別從軟土地基處理、舊路基邊坡清理、土工格柵應(yīng)用、碾壓工序組合等角度探討了新舊路基的結(jié)合技術(shù)；最后，分析了施工過程中應(yīng)注意的若干問題。

關(guān)鍵詞：軟土路基；新舊路基結(jié)合；基底處理；土工格柵

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國高速公路網(wǎng)已經(jīng)逐漸成型。與最近幾年新建的高速公路相比，早期興建的高速公路多采用雙向四車道的設(shè)計方案，現(xiàn)在已無法滿足社會日益增長的交通量的需求。滬寧、滬杭、沈大等早期高速公路已經(jīng)改擴建為雙向八車道，京港澳高速河北段改擴建工程正在施工。交通養(yǎng)護部門利用原有舊路加寬改造工程將大量展開。

1軟土路基加寬施工要考慮的問題

加強新舊路基的整體性，減少路基路面錯臺、不均勻沉降等病害是高速公路改擴建工程面對的主要技術(shù)問題。尤其在軟土路基段，經(jīng)過多年的行車荷載和自然沉降，舊路基已經(jīng)被充分壓實，新建路基壓實度即使?jié)M足規(guī)范要求，在行車荷載和自然因素的影響下，依然會逐漸沉降。

新建路基與舊路基的填筑材料以及材料的含水量、壓實機械組合有所差異，使得新舊路基整體性較差，接縫處易出現(xiàn)錯臺、縱縫、不均勻沉陷等病害。地表水通過裂縫滲入路基，負(fù)溫度條件下，新舊路基出現(xiàn)不均勻凍脹，從而導(dǎo)致路基進一步不均勻沉降。

新舊路基搭接時，邊坡綠化清理、夯實以及基底施工，也會擾動舊路基，引起路基松散、開裂，降低搭接處及其周圍路基承載力下降。

軟土的天然含水量大、孔隙比大、強度低、壓縮系數(shù)低、而且具有蠕變性、觸變性的特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)。在軟土地區(qū)，路基的不均勻沉降對填筑材料、材料含水量、施工工藝及壓實機械組合等條件差異性的反應(yīng)更加敏感，同時也受路基鋪筑的時間差異性影響顯著。軟土地區(qū)的地基需要采取超載預(yù)壓、豎向排水、擠密樁等切實可行的方法加固，不但要確保新填筑路基的密實度減少沉降，還要保證原地面的總沉降達到基本穩(wěn)定，才能鋪筑路面。新建路基時應(yīng)考慮不同的地基加固法對路基沉降的影響。

2高速公路路基加寬方式

2.1單側(cè)加寬。單側(cè)加寬是指公路路基新加寬集中在左側(cè)或右側(cè)一側(cè)進行，特點是新舊路基的中心線不重新。

2.2雙側(cè)相等加寬。雙側(cè)加寬是指公路路基左右側(cè)進行對稱加寬，但加寬值較小時，新舊路基填土間不容易壓實，施工難度大，不宜采用。

3新舊軟土路基結(jié)合技術(shù)

3.1通過換填、夯實、排水、加筋等方法對軟土地基進行加固來提高地基的抗剪強度，降低地基的壓縮性，改善地基的透水性、動力性，以達到改良地基土的工程特性的目的。

當(dāng)?shù)鼗喜寇浲翆虞^薄且含水量大時，在軟土地基上敷設(shè)50cm—120cm厚的含泥量不大于3%的中砂或粗砂砂墊層，可以起到上部排水層及地下隔水層的作用，從而固結(jié)軟土層。砂墊層的寬度要略大于加寬路基底寬以防止施工機械影響效果。針對軟土地基含水量大、孔隙比大的特點，采用加載法可以預(yù)先促進軟土地基的沉降，增加地基強度。

3.2為了清除舊路邊坡的表層雜土，保證邊坡的土層具有較高強度，在開挖臺階前要對舊路邊坡進行削坡。當(dāng)舊路邊坡較緩，可以采用等坡度削坡，清除邊坡約50cm厚的表層土；而舊路邊坡較陡時，容易引發(fā)舊路基坍塌，宜采取自下而上的多次漸進削坡法，每削一次，進行部分地基處理，然后再削坡，以確保舊路基邊坡的穩(wěn)定性。

清除表層雜土后，為了增強新舊路基結(jié)合部的抗剪切能力，提升加寬路基的穩(wěn)定性，在新路基填筑前應(yīng)采用推土機與人工相結(jié)合的方式對舊路基邊坡進行挖臺階處理，推土機推出大部分土后，人工進行修整。每層臺階高度約為兩層填料的厚度（約50cm），寬度不小于2.0M，臺階頂做3%—4%內(nèi)傾斜坡。臺階挖好后與新填路基同時分層碾壓施工，以方便鋪設(shè)土工格柵，確保攤鋪和壓實度滿足要求。

3.3土工格柵是以高密度聚乙烯或高強度聚丙烯等高分子聚合物為材料制成的格柵狀結(jié)構(gòu)物，具有抗拉強度高、伸長率低、不易變形等特點。在新舊路基臺階上鋪設(shè)土工格柵與土體連接，可以彌補軟土路基抗拉能力的不足，大幅提高土體的摩擦，有效約束土體側(cè)向位移，最大限度提高了加寬路基的承載能力和穩(wěn)定性，減少軟土路基新舊結(jié)合部的不均勻沉降。

土工格柵按照橫向從臺階內(nèi)側(cè)向加寬路基邊坡鋪設(shè)，并盡量避免搭接，避免出現(xiàn)扭曲、折皺、重疊現(xiàn)象?？v向格柵搭接時寬度應(yīng)為30cm—50cm；若采用縫合方式，搭接寬度不小于10cm，且縫合強度不低于土工格柵的設(shè)計抗拉強度。軟土路基基地鋪設(shè)土工格柵時必須緊貼下承整平層，使土工格柵強度較高的方向垂直于線性方向。

3.4軟土材料填筑新建路基時，應(yīng)通過試驗段選擇適宜的壓實設(shè)備和合理的碾壓組合方案。新舊路基結(jié)合部需適當(dāng)提高壓實度，宜采用重型壓路機進行碾壓作業(yè)，并且每個層面碾壓變數(shù)比其它部位多碾壓2次。碾壓時應(yīng)遵循先輕后重、由慢到快的原則，以不超過4km/h的行駛速度碾壓；碾壓直線段時從加寬段路基邊緣向新舊路基結(jié)合部碾壓，超高段則從低處向高處碾壓。

新舊路基結(jié)合部采用沖擊碾壓法施工對路基進行補強可以有效提高加寬路基的壓實度，避免新舊路基結(jié)合部因碾壓不足出現(xiàn)軟弱的滑動層，使其很好地結(jié)合成一個整體。新舊路基每4層（壓實厚度約200cm）使用沖擊式壓路機充分碾壓全斷面。

新填路基兩側(cè)應(yīng)各預(yù)留30cm超寬，一步壓實，最后做削坡處理至設(shè)計寬度，以防止路基邊緣碾壓不實，壓實度無法滿足要求。

4施工中關(guān)鍵因素的控制

4.1軟土路基施工過程中應(yīng)注意及時排出路面施工范圍內(nèi)的地表水，減少地下水從基地滲入。在施工時采取集中排水的方式，在硬路肩外側(cè)設(shè)置攔水帶，每隔30M左右設(shè)置泄水槽將降水排至坡腳排水溝內(nèi)，以免沖刷路基邊坡。地下水位較高時，在基底鋪筑40cm碎石墊層，底部鋪土工格柵，上層鋪反慮土工布可以有效阻隔地下水向路基滲透。填筑路堤時，新舊路基結(jié)合部每層填筑應(yīng)做成向外3%—4%的橫坡，并且避免出現(xiàn)坑洼以防止積水。雨季施工時，路基工程必須建設(shè)排水溝、泄水槽、滲水池等完善的排水系統(tǒng)，并隨時注意檢查。

4.2舊路基兩側(cè)的排水溝經(jīng)過長時間的雨水侵蝕，基底多為淤泥、垃圾等腐質(zhì)土，極易使新舊路基結(jié)合部出現(xiàn)剪切變形破壞，因此必須徹底清除。應(yīng)首先拆除排水溝內(nèi)的漿砌片石，清理軟弱土層并整平，再將排水溝兩側(cè)開挖不小于40cm的內(nèi)傾臺階，逐層填筑路基填料，分層壓實至地面，基底壓實度要比規(guī)范高出2%。地下水豐富地區(qū)應(yīng)在基底鋪設(shè)透水性較好的材料，選用聚苯乙烯泡沫等新型材料填筑路基既能減少地基沉降，又節(jié)省材料。

4.3路基施工完畢后開放交通并增加加寬段車流量，加大行車荷載，能夠有效促進新建路基快速沉降固結(jié)，同時經(jīng)過雨雪侵蝕考驗，待跨年后再進行路面施工，可以使加寬路基沉降量降到最小。

參考文獻

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