赵永臻 刘浩然 陈晓红
中国建筑土木建设有限公司
摘要：随着国民经济快速发展，区域交通急剧增加，已建成通车的大部分四车道高速公路不能满足日益增长的交通运输需求，于是高速公路改扩建工程快速发展了起来， 但在改扩建施工中，因新老路基之间不均匀沉降和施工周期不合理而导致道路通车后路面出现纵.横向裂缝等病害较为普遍。
关键词：高速公路；改扩建工程；路基施工；质量控制
1高速公路改扩建新老路基差异变形的影响因素
1.1路面加宽
第一，加宽方式。就目前情况来看，高速公路改扩建中，比较常见的加宽方式有两种：一种是单侧加宽，另一种是两侧加宽。经过相关的试验表明，在加宽宽度不变的情况下，两侧加宽较之单侧加宽更有优势，前者在新路基的绝对沉降、差异沉降均比较小。因为在两侧加宽条件下，老路的受力和变形都比较均匀。但是，站在施工角度来看，两侧加宽的难度大、工作面小，所以不利于施工。
第二，加宽宽度。在高速公路的改扩建中，不管是单侧加宽还是两侧加宽，其加宽宽度都会影响新老路基的差异变形。加宽宽度越大，对新老路基的差异变形影响也越大。
第三，加宽路基的填筑高度。这里通过试验两侧加宽相同的条件下，不同填筑高度对路基差异变形的影响。结果表明，当填土高度增加时，新老路基的水平位移、沉降、差异沉降都会随之增加。
1.2削坡方式
在高速公路的改扩建过程中，当完成地基处理的工作之后，需要对老路基边坡进行削坡处理，其削坡方式同样对新老路基的差异变形产生影响。当边坡削坡越陡峭，新老路基发生不均匀沉降的几率也越大。
1.3台阶开挖深度
完成削坡处理后，在高速公路的改扩建中，还需要对边坡台阶进行开挖，从而增加新老路基的叠合面积。一般情况，台阶开挖宽度越大，新老路基的沉降量和差异沉降就越小。这是因为台阶开挖宽度越大，新老路基的结合面积也就越大，两者更趋向于一个整体，从而大大减少了沉降变形。
1.4施工扰动
老路基经过多年的通车使用之后，路基的工程特性也会逐渐稳定下来。但是，经过高速公路的改扩建之后，新路基的施工就会扰动其稳定性。因此，在施工的过程中，需要考虑施工扰动对新老路基差异变形的影响。在加固的过程中如果采用重型动力加固法，新老路基发生的沉降也越大。
1.5处理区的参数
这里主要讨论刚度差异对新老路基差异变形的影响。在高速公路的改扩建中，由于填筑土体在物理力学参数方面存在很大的差异，再加上施工方法的差异，所以新老路基的刚度也会存在差异。本文用回弹模量来表示新老路基的刚度，经过相关试验表明，当新路基的模量发生变化时，老路基的差异沉降没有发生太大的变化，仅仅是对新路基的沉降产生影响。
1.6路基填料
第一，强度指标。在高速公路的改扩建中，需要运用相关的填料。经过相关的研究表明，填料的强度会影响新老路基的差异变形。当填料的强度指标加大时，改扩建的路基的稳定性能也会随之增高。
第二，填料重度。随着填料重度的加大，新老路基的沉降、差异沉降都会随之增大。
1.7交通荷载
高速公路发生沉降，主要有两个方面的原因：一方面是由于受到路基堤身和地基排水固结变形的影响，另一方面是由于受到车辆荷载的影响。因此，在高速公路的改扩建中，需要考虑交通载荷的影响。
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2 高速公路改扩建施工的路基工程
2.1新旧路基结合部位的施工技术要点
在道路改扩建施工过程中，如果能够很好的对道路施工的新旧路基进行衔接处理能够有效的降低新旧路基结合部位的沉降和不均匀开裂问题。在施工前，所有的旧路路基基边坡在填筑施工前必须对其进行彻底的清扫，将其表面的杂物和枯枝烂叶进行彻底的清除。清除完毕之后，将路基周围的防护设备及时的清除，然后对边坡进行清理和耍坡。这项工作做完之后，经过检验如果符合施工的条件，那么就可以直接进行路基填料施工，刷坡后的旧路路基对于5 m以下的高度可以一次刷至1∶0.5，对于高度超过了5 m的填方路段可以根据道路的实际情况先刷至1∶0.75左右的坡度，然后在施工过程中对其进行二次的刷坡，这样做的好处是能够有效的避免因为刷坡而导致的高边坡塌落的现象。同时这样做的好处是能够有效的避免因为雨水的冲刷而引起的路基滑落的现象。在刷坡合格之后，正式开始施工之前，还应该在坡脚分别开挖宽度在0.6 m、高度在1 m左右的台阶，并且将台阶向内做成具有横向坡度的台阶。每一层台阶的实际尺寸大小应该根据施工现场实际的地质条件和施工环境确定，对于沙土类或者小颗粒类的石方路基，其台阶的尺寸以不容易产生塌方为宜，其尺寸一般都需要过大，对于不具备施工条件的区域甚至可以不做这个处理。在施工过程中刷坡台阶的设置一定要合理，同时对于有施工条件的施工单位，在是施工过程中还应该向高坡台阶覆盖一定的保护装置，例如塑料布。
2.2 碾压施工
高速公路改扩建项目工程路基碾压的重点和难点就是新旧路基的结合部位，在施工过程中除了按照施工设计的规范和要求开展施工作业之外，还应该注意以下几个方面的问题。首先，高速公路改扩建工程新旧路基碾压过程中应该为压路机施工过程中配备一名清理人员，在压路机施工作业过程中，始终能够保证有一名工作人员在压路机前方将路面上的石块或者由压路机震动产生的碎石清扫出去，否则会严重影响到路面压实的效果；其次，压路机的震动轮的边缘距边坡坡脚的距离不应该靠太近，应该预留出一定的空间，防止在施工过程中，距离过近而造成的边坡塌方现象。碾压施工过程中始终要保证路面的平整没有杂物，及时的清理路面产生的各种碎石和杂物，碾压过程中一定要预留出足够的空间，防止边坡坍塌。
2.3路床施工
新旧路基主要是在路床处结合，填方在旧路硬路肩的内侧，挖方施工主要在硬路肩的外侧，以错开陆家的结合部位出进行施工，这样的施工方式就需要将新旧路的硬路肩全部挖开，并重新对其进行碾压，施工合格之后才能和新路的路床同时进行施工作业。在实际的施工过程中，如果旧路的路肩全部挖掘之后发现路基的强度不符合设计规范的要求，还需要向下挖掘，换填相应的透水性的施工材料。在施工过程中，一般换填的深度在0.7 m左右。同时为了有效的避免新旧路基施工过程中发生不均匀沉降的现象而导致路基或者路面开裂情况，在施工过程中对结合部位的强夯结束之后，就应该立即开始对其进行碾压和修整，碾压合格之后，应该在其上方安置相应的土工格栅，宽度大小保持在6 m左右。在进行土工格栅设置过程中，一定要注意土工格栅的四周一定要固定紧密，不能出现四角翘起，搭接长度不合符实际要求的现象。
2.4 台背填土施工
施工时应该先将新加宽的台背按照施工设计方案的要求填筑到路床底面的标准高度，然后对就台背的路床进行部分或者全部挖掘，然后对其进行平整碾压，等到平整碾压之后，再和新加宽的台背路基的路床进行同时的施工作业。在施工过程中，如果旧台背路床挖出后的土质或者路基的强的不符合相关设计标准的要求，那么还需要向下挖掘，换填透水性的施工材料。这个过程挖掘的深度大约在0.7 m左右即可。在对道路进行改扩建过程中，如果公路设计中涉及到的防震、抗震等特殊需求，这是就需要对台背进行注浆加固处理。台背施工作业过程中，其最小的工作面积应该满足压路机施工作业的需求，在改建过程中，个别的死角和特殊区域还应该使用强力震动夯实技术。为了有效的增加台背的整体强度和密实度，在施工过程中通常都会使用泥浆灌注加固技术。
参考文献
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[2]旺珍.西藏中尼公路改建工程路基拓宽技术方案及施工技术研究[D].重庆交通大学，2010.
[3]张大伟.内蒙古地区公路改扩建工程路基差异沉降控制技术研究[D].长安大学，2012.
论文作者:赵永臻,刘浩然,陈晓红
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/5
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