淺析公路路堤加寬方案

李大鵬

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)的迅速發(fā)展，部分公路功能已不能滿足日漸增長(zhǎng)的交通需要，為此對(duì)原有的高速公路進(jìn)行改造勢(shì)在必行。而公路路基加寬無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工，都是改造工程的關(guān)鍵。本文以參與建設(shè)的公路擴(kuò)建工程經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)行闡述，希能為其他項(xiàng)目施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：公路擴(kuò)建； 路基加寬；設(shè)計(jì)；施工

公路在經(jīng)多年的通車后，路基沉降基本完成，路基加寬段由于新舊路基的不均勻沉降，必然產(chǎn)生以縱向裂縫為代表的裂縫，從而對(duì)公路產(chǎn)生破壞。為此，必須加強(qiáng)公路路基加寬時(shí)設(shè)計(jì)優(yōu)化及施工質(zhì)量，使沉降量減為最少，以保證公路的質(zhì)量。

一、施工準(zhǔn)備

舊路路基加寬，首先要對(duì)舊路的狀況進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)原路基的病害進(jìn)行處理。調(diào)查內(nèi)容包括舊路路基的填筑材料、使用和損壞等病害情況，分析病害的種類、規(guī)模、狀態(tài)、原因等，并在施工前或施工期間，對(duì)路基不同類型的病害要進(jìn)行徹底地處理。

二、基底處理

（一）一般路基

舊路兩側(cè)一般為排水邊溝和碎落臺(tái)， 邊溝經(jīng)長(zhǎng)期的雨水侵蝕，其下部已基本變得相當(dāng)軟弱；平臺(tái)由于綠化其底部實(shí)際也為腐質(zhì)土。對(duì)于上述情況地基必須作徹底清除，對(duì)于地下水豐富區(qū)域，須鋪設(shè)透水性材料?；讐簩?shí)度一般比規(guī)范要求高出1～2%；施工時(shí)必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，保證基底承載力，減少新老路基剪切變形。

（二）軟基處理

對(duì)于淤泥、魚塘、軟弱土等地基，具體由地質(zhì)情況而確定，如拋石擠淤法、換填、固結(jié)法、攪拌樁等方法進(jìn)行處理，其施工方案與普通路基施工軟基處理相同。工程施工時(shí)，除壓實(shí)度（承載力）等達(dá)到規(guī)范要求外其寬度必須也符合，根據(jù)施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)填筑寬度不少于50cm。

三、加路基寬

（一）臺(tái)階

由于原路基邊坡坡率一般為1：1.5，必須將原邊坡挖成臺(tái)階，臺(tái)階使新舊路基有效得交錯(cuò)結(jié)合，是銜接的重要組成部分，施工時(shí)必須引起足夠的重視。臺(tái)階寬度應(yīng)滿足攤鋪和壓實(shí)設(shè)備操作的需要，以便有利于機(jī)械施工，一般不少于2.0m，如受環(huán)境限制可適當(dāng)放窄，但寬度不得小于1m，并作成2%～4%的內(nèi)傾斜坡。由于原路基邊坡部分填土由于原來(lái)施工的忽視、現(xiàn)施工的撓動(dòng)及其他原因，填土壓實(shí)度實(shí)際上一般都未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為此，臺(tái)階的開挖能很好的將該部分隱患消除。

（二）填筑材料

填筑材料經(jīng)自重、路面和車輛等荷載的作用，老路基已經(jīng)基本被壓實(shí)，而新路基的填料雖經(jīng)嚴(yán)格壓實(shí)，仍存在后期變形。為此，填筑材料的選擇將很大程度影響路基的有效沉降。所有填料宜與舊路堤相同或選用透水性較好的材料，相關(guān)單位在綜合考慮工程造價(jià)和施工實(shí)施的問(wèn)題上，盡量使用碎石土或石渣等沉降量較少的材料進(jìn)行填筑，并控制好填筑材料的液塑限、承載比（CBR）和擊實(shí)試驗(yàn)等各項(xiàng)指標(biāo)。

（三）路基碾壓

路基填筑前，須根據(jù)規(guī)范要求做好試驗(yàn)段，必須嚴(yán)格控制材料的最佳含水量、松鋪厚度、壓實(shí)設(shè)備的類型、最佳組合方式、碾壓遍數(shù)及碾壓速度等，使各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，保證壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)于加寬漸變部分（寬度n～0），必須嚴(yán)格控制其碾壓寬度，如舊路基挖臺(tái)階受限制時(shí)，可通過(guò)鋪設(shè)護(hù)道等方式滿足其要求，使路基壓實(shí)度均滿足要求。

在施工時(shí)分層碾壓，控制每層填筑厚度及壓實(shí)度，提高壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。碾壓應(yīng)采用重型壓路機(jī)（>20t）進(jìn)行，雙驅(qū)雙振。碾壓虛方厚度不得大于30 cm ，壓實(shí)度必須達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的壓實(shí)度要求，且重點(diǎn)應(yīng)放在新老路基的結(jié)合部，每層壓完后應(yīng)平整光滑。

路基填筑時(shí)應(yīng)控制路堤填筑速率。當(dāng)填土速率較快時(shí)，地基強(qiáng)度來(lái)不及增長(zhǎng)，易產(chǎn)生較大的剪切變形。在施工時(shí)按照慢速填土標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，控制標(biāo)準(zhǔn)為地面沉降率每晝夜不大于10mm，坡角水平位移速率每晝夜不大于5mm。

四、補(bǔ)強(qiáng)措施及其他

（一）鋪設(shè)土工積物

土工格柵具有抗拉強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率低，不易變形等特點(diǎn)，其全面與土體接，大大增加了與土體的摩擦，有力約束土體的側(cè)向位移，土工格柵網(wǎng)格與粗顆粒填料結(jié)合，其最優(yōu)的鑲嵌作用最大限度地提高了加寬路基的承載能力和穩(wěn)定性。在加寬路段中的鋪設(shè)，可以增加新舊路基的結(jié)合，增大結(jié)合部抗剪能力，防止新路基的沉降對(duì)老路基的破壞，從而達(dá)到穩(wěn)定新舊路基不均勻沉降的效果。

土工格柵設(shè)置可根據(jù)路填土高度進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)路基填筑小于1.5m時(shí)，可在底部進(jìn)行設(shè)置3層；填土高度在1.5m～8m（10m）時(shí)，在路基底部和頂部各設(shè)置3層；填土高度大于8m（10m）時(shí)，在路基底部和頂部各設(shè)置3層，中部平臺(tái)設(shè)置3層，其中底部鋪設(shè)在基底平整碾壓后鋪設(shè)1層，每2層填土鋪設(shè)1層，上部鋪設(shè)位置為上路床頂部和底部、下路床底部各1層。土工格柵鋪設(shè)寬度根據(jù)加寬寬度進(jìn)行，但新舊路基鋪設(shè)寬度不應(yīng)少于1.5m。條件許可情況下可采用長(zhǎng)60cm￠12鋼筋進(jìn)行錨固，并進(jìn)行注漿，鋼筋穿越新舊路基土層，對(duì)抗剪起積極作用。土工格柵可優(yōu)先考慮使用鋼塑雙向土工格柵，但其伸長(zhǎng)率應(yīng)小于4%抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于45kN/m，錨固間距及搭接寬度與普通施工同。

（二）沖擊夯實(shí)

路基的本體沉降主要與路基本身的壓實(shí)度有很大關(guān)系，進(jìn)行充分沖擊，使其緊密結(jié)合，形成一個(gè)整體，使路基本體和地基的沉降都達(dá)到最小，以減小路基的沉降，減少或避免新老路基結(jié)合部縱向裂縫的產(chǎn)生。由此，可選擇沖擊碾壓（夯實(shí)）的方法，對(duì)路基進(jìn)去補(bǔ)強(qiáng)。沖擊碾壓施工可提高加寬路基的壓實(shí)度，使新舊路基很好地結(jié)合在一起結(jié)合成一個(gè)整體，增加其極限抗，使路基本體沉降減到最小以便使其沉降系數(shù)減?。粵_擊碾壓另可避免結(jié)合部因碾壓不足出現(xiàn)軟弱的滑動(dòng)層。

路基施工的機(jī)械碾壓很難達(dá)到規(guī)范要求的96%的壓實(shí)度已相當(dāng)?shù)睦щy，根據(jù)在梅河高速公路及粵贛高速公路的施工經(jīng)驗(yàn)，使用沖擊夯實(shí)可使壓使度達(dá)到98%。目前在我省高速公路中使用較多，施工技術(shù)較為成熟的藍(lán)派壓路機(jī)（強(qiáng)夯機(jī)）。機(jī)械作業(yè)時(shí)牽引機(jī)帶動(dòng)壓實(shí)機(jī)壓實(shí)輪滾動(dòng)，壓實(shí)輪輪廓非圓曲線對(duì)地表施以揉壓--碾壓--沖擊的綜合作用，使土體從上部至下部深層隨著壓力波的傳遞得到壓實(shí)。

在施工前選擇有代表性的路段進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)機(jī)械的行走速度、影響深度、沉降量、行走篇數(shù)等進(jìn)行總結(jié)。以往經(jīng)驗(yàn)為：采用25t對(duì)深度為1.0m（4層）填方段路基沖碾補(bǔ)壓，5～7遍是合適的，補(bǔ)壓效果也是明顯的；通過(guò)采用沖擊式壓路機(jī)對(duì)路基進(jìn)行沖碾補(bǔ)壓施工，使路基壓實(shí)度得到提高，加速路基沉降，最大限度地縮短了路基自然沉降的時(shí)間，有效地減少了路基的沉降變形，對(duì)新老路基的結(jié)合起到了良好的作用。（注：沖擊遍數(shù)過(guò)多，沖擊壓實(shí)功太大，土體會(huì)產(chǎn)生塑性破壞）

（三）跨年度施工

為降低加寬路基的沉降量，盡可能做到路基跨年度施工，使路基經(jīng)歷雨季；在路基完成后盡量開放交通，在路上采取一些措施，使車輛盡可能的在加寬處行駛，加大行車荷載作用，把沉降量降到最小程度。

五、沉降觀測(cè)及效果

為了預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和校驗(yàn)理論，對(duì)路堤施工實(shí)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)，檢測(cè)點(diǎn)選擇在有代表性的位置進(jìn)行。對(duì)沉降和裂縫觀測(cè)在填筑完成后第一個(gè)月每層每4天進(jìn)行一次，；第二個(gè)月每15天觀測(cè)一次。其后視實(shí)際中沉降量大小增減檢測(cè)頻率。并要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員每天查看填筑后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的縱向裂縫產(chǎn)生，并及時(shí)匯報(bào)，以作出相關(guān)的措施。

六、結(jié)語(yǔ)：

舊路加寬的質(zhì)量直接影響公路的營(yíng)運(yùn)及使用壽命，設(shè)計(jì)單位在對(duì)公路加寬進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)公路的地質(zhì)條件、道路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、交通流量及現(xiàn)場(chǎng)情況（含病害檢查）等因素進(jìn)行充分調(diào)查，以對(duì)路基基底處理、路基填筑等設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的依據(jù)，選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案；施工單位按設(shè)計(jì)要求施工，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，并及時(shí)將出現(xiàn)的問(wèn)題反饋相關(guān)單位。各單位加予重視，路基加寬的不利因素將能減至最小。