赵璐
深圳高速工程顾问有限公司 广东深圳 518000
摘要：差异沉降在高速公路拓宽工程中比较常见。施工单位要结合具体工程背景，采用专业方法，严格控制高速公路拓宽工程施工过程，灵活处理路基搭接位，科学控制新旧路基差异沉降，从根本上规避路基失稳及路面裂缝情况，达到良好的高速公路施工效果，保证行车舒适度。文章依据具体工程概况，简单论述高速公路拓宽工程施工难点及处理方法，提出路基差异沉降控制措施，以期实现预期工程目标，满足高速公路拓宽工程中路基处理要求。
关键词：高速公路；拓宽；路基处理；差异沉降
社会经济快速发展使高速公路上行车数量增多，依据设计要求，适当拓宽高速公路，能够缓解路面行车压力，提升高速公路通行服务水平。但因具体工程实践中，设计方法不当，或者施工过程不合理，使新旧路基拼接施工过程中出现差异沉降问题，造成路基失稳、路面裂缝等，导致高速公路拓宽工程质量不达标。工程负责人和技术人员要结合整体项目背景，对该施工过程进行灵活处理，明确拓宽工程中路基处理的正确流程和方法，对该过程中的各项技术指标进行有效控制，从根本上避免高速公路拓宽工程中的差异沉降问题，达到良好的路基处理效果。
1.工程概况
惠盐高速深圳段改扩建工程路线起点桩号K32+174，终点桩号K52+500，路线总长 20.326km。桥梁、涵洞：全线主线桥梁长2335.40m/22座，其中大桥长 1226.0m/6 座（≥100m），中桥长 1109.42m/16 座（30m~100m），上跨主线桥长 229.4m/2 座；互通立交4处，分别为富地岗互通立交（改建）、金钱坳-龙岗互通立交（改建）、碧新路互通立交（新建）、荷坳互通立交（改建）；涵洞 51 道，通道 9 道。全线桥梁总计桩基1321根、箱梁1616片。
本项目扩建采用双向八车道，路基总宽41.0m，中央分离带宽2m。为便于与惠盐高速公路惠州段对接，本项目起点至深圳外环坪地枢纽互通段采用双向六车道标准，路基总宽度33.5m；路基挖方249.22万m³，路基填方171.96万m³，排水工程3.52万m³，挡墙防护12.91万m³，边坡防护工程40.11万㎡；路面基层212.48万㎡，路面面层305.44万㎡。桥涵设计荷载采用公路-I级，桥涵与路基同宽，行车道、中间带、硬路肩、土路肩宽度等技术指标按照部颁《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）的规定执行。
2.拓宽施工技术难点及处理方法
在高速公路拓宽工程中，新旧路基拼接位置常会出现纵向裂缝情况。究其原因：旧路基长期沉降之后具备相对较强的稳定性。而新路基因施工完成后，交通压力大，沉降不够彻底，导致新旧路基拼接位置出现沉降差。该情况会使路面附加压力大于材料抗拉强度，导致拼接位置出现纵向裂缝，破坏路面结构层，从而产生各种问题。诸如，雨水透过裂缝渗进路基，对内部结构产生侵蚀，增加路面病害，使公路使用寿命缩短，甚至影响行车安全等。
改建或扩建高速公路时，要采用正确的方式，从根本上避免公路路基拼接位置差异沉降。如图1所示，新老路基衔接处理立面图。工程初期，依托实验深入研究工程方案。该过程中，可选择抛石挤淤、基底换填、堆载预压、台阶开挖等诸多技术手段[1]。具体实施过程如下：
图1 新老路基衔接处理立面图
首先，选用塑料形式排水板方法，进行基底处理，借助排水板引出基底中的水，使土体固结，达到良好的地基沉降效果。或者，采用人工打桩方法，对复合型地基进行构建，增强地基承载力，对大幅沉降情况进行规避。在基底处理工作中，采用抛石挤淤方法时，可以在薄弱软土层部位直接填筑石料，从根本上对路基沉降情况加以规避。
其次，将现有道路边坡土清除30cm左右，顺着边坡由下往上依次开挖台阶，分别将台阶宽度和斜坡度控制为1.5m和向内的4%，开挖与填筑工作同时进行。拼接桥头路段、涵台后、挡土墙路段路基时，因需要进行基础开挖，坡度往往比较陡峭，因而需要将台阶支护工作落实到位。
第三，采用科学合理的方式，增加路基压实度。这个背景下会用到液压式压路机碾压补强工艺。当压实度符合要求时，使用液压式压路机在基底和基底上部进行压实操作，以5遍为宜。该操作方式能够避免填方路堤出现压缩变形情况，对路基工后沉降问题进行有效控制。
第四，拼接新旧路基时，会用到土工格栅材料，使老路基和拼接路基土体之间具备很强的联结性，避免出现路基土体变形情况，保持荷载均匀，确保拼接路基具备较好的抗剪强度及整体性。如果填土高度不超过3m，需要将土工格室铺设在路床底部。反之，填土高度在3m以上，土工格室仍然铺设在新填路基底部，每填筑2m时铺设一层土工格栅，土工格栅与老路基搭接1.5m，与新路基搭接5m。原来的旧路基为挡墙段，拼接处理路基过程中，要将立体格栅设置在凿除位置墙身后的顶面部位[2]。
3.拓宽工程中路基差异沉降控制方法
在高速公路拓宽工程中，路基差异沉降控制方法比较多，实施过程中，需要考量很多专业要素。该背景下，要对基底和挡土墙基础部分进行科学处理，依据实际工程情况及高速公路拓宽工程要求，对路基和挡土墙填料进行合理选择和应用，使压实度始终保持在可控范围内，为各工序开展奠定良好基础。
3.1处理基底部分和挡墙基础部分
首先，处理路基基底。现场路基施工过程中，依据具体工程情况，挖除腐殖土，将挖土深度控制为30cm，还要集中堆放被清除土体。当地基含水、杂质、淤泥量等相对比较大时，需要借助机械将路基土方压实，保持其均匀度和平整性。其次，处理挡土墙基础。选择C15片石混凝土砌筑挡土墙，分别将地基承载力和墙趾底最小深度（土质填料）控制为150～200KPa及1m以上。将挡土墙作为倾斜基底或墙趾设置台阶时，开挖过程中，要考量基底坡度、标高、台阶宽度等指标。一些路段地基承载力不符合要求，依据实际工程背景，开展基础换填工作。开挖基坑过程中，还要对地质情况进行考量，灵活调整。完成开挖工作之后，检平、夯实基底，使其具备较强的
承载力，并在第一时间回填[3]。
3.2优选路基和挡土墙填料
路基填料要具备较强的水稳定性，且压缩性好，便于施工。依据实际工程情况，科学利用弃土，合理设置取土坑，保证边坡稳定的前提下，在取土坑处进行取土。路基填料一定要均匀，密实性和强度兼备，将粒径控制在100mm之内。同时，还要依据实际工程背景，对其液限和塑性进行科学控制。倘若土体超标，严禁用作路基材料。浇筑路堤墙时，选择质地坚硬、未风化石料作为片石材料，厚度在15cm以上，科学控制块石、浇筑部位规格，填充之前冲刷片石，使其强度和稳定性兼备。回填墙背时，需要对透水性好的级配砂砾进行科学选择。当墙体高度较高时，需要采用分层摊铺、碾压等方式对其进行回填，确保压实度达标，倘若部分压实度无法满足施工要求，可采用人工补强夯实方法，并进行横坡设置，满足排水要求。
3.3合理控制压实度
高速公路拓宽工程中，需要对路基进行压实处理。压实工作中，一定要确保填料的含水量在最佳含水量（±2%）时，当含水量过高是，填料压实很难达到设计要求，需要对填料进行翻晒后在进行碾压；当含水量过低时，需要进行晒水闷料后再进行碾压。该过程中，要依据实际工程背景和路基质量，对压实机具进行合理选择，参照压实标准，分别对新旧路基进行合理控制。一些路段压实难度比较大，可选择人工补强方式，进行压实操作。同时，还要开展压实度检测工作，严格控制检测间隔，消除各类工程问题[4]。压实工作的优势在于能够减小土体压缩性，即使路基承受反复荷载，也不太会出现永久变形情况。同时，其还能够使路基具备较大的回弹
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模量，避免路基因长期受荷载影响发生回弹变形情况。该项工作使土体抗剪强度和路基强度等增加，很大程度上保障了路基稳定性。除此之外，土体孔隙率和渗透率都得到了相应控制，避免深水问题和持水问题，避免水对公路路基产生破坏。
4.结语
综上所述，高速公路拓宽工程中差异沉降现象在所难免。施工单位要结合具体工程背景，明确高速公路拓宽工程中路基处理技术难点及具体实施过程，采用专业方法，对基底、挡土墙位置等进行处理，并依据实际工程背景，对压实度和沉降值等进行科学控制，使其在合理范围内，从根本上解决路基失稳、路面裂缝问题等，提高工程质量，使行车过程更加舒适，达到良好的路基处理效果，为后续各项高速公路分部分项工程开工实施奠定良好基础。
参考文献：
[1]李练文.高速公路拓宽工程路基拼接施工技术研究[J].价值工程，2016，35（4）：95-96.
[2]魏建国，李洋，等.驻信高速改扩建工程路基沉降观测研究[J].湖南交通科技，2016，42（2）：37-40.
[3]潘修铭.高速公路扩建工程中路基沉降监测技术[J].江西建材，2016，（4）：163-163.
[4]乔月江.高速公路路基施工技术与管理策略分析[J].交通世界，2016，（1）：47-48.
论文作者:赵璐
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/10
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