改建公路路基加宽技术及方案研究

卢少利

（山东省滨州公路工程有限公司，山东 滨州 256600）

0 引言

G339 滨榆线是重新调整确定的国道公路网的重要组成部分，起自山东省无棣县滨州港，途经山东省、河北省、山西省，终至陕西省榆林市。山东省境内全长174.474km，其中无棣县境内全长77.955km，是无棣县南北向的主要通道，也是区域重大战略实施的重要基础设施，G339 滨榆线无棣北海经济开发区界至无棣柳及张连普至无棣县城段改建工程，将优化区域路网结构，缓解现有路网中相关公路的交通压力，为沿线区域车辆往来提供快速、安全、舒适的交通条件，从而适应未来交通量的快速增长。

1 工程概况

G339 滨榆线无棣北海经济开发区界至无棣柳及张连普至无棣县城段改建工程，该项目路线全长23.507km，分两段改建，其中无棣北海经济开发区界至无棣柳堡段6.015km（K35+578.5—K41+593.536），张连普至无棣县城段17.492km（K51+351.35—K68+843.124），均为沿旧路加宽改建。采用一级公路技术标准，设计速度80km/h。无棣北海经济开发区界至无棣柳堡段采用双向四车道，一般路基宽度25.5m；张连普至无棣县城段采用双向六车道，一般路基宽度为33m。

2 改建依据

2.1 项目交通量及交通组成情况

2022 年信阳观测站（张连普至无棣县城段）汽车交通量为42681pcu/d，大型车辆占汽车绝对值的30.6%，远超二级公路的适宜交通量。交通量预测结果表明，G339 滨榆线无棣北海经济开发区界至无棣柳堡段未来年交通量由2025 年的11032pcu/d 到2045 年的20467pcu/d，张连普至无棣县城段未来年交通量由2025 年的48076pcu/d 到2045 年的52697pcu/d，北海经济开发区至无棣柳堡段明显少于张连普至无棣县城段，两段公路交通量存在明显差异。

在预测年限（2025 年—2045 年）内的各特征年，其交通组成中，两段公路特大货车及集装箱所占比例均超过20%，此类车辆其载重质量一般均在20t 以上，其整车+载重总质量将大于25t，由此可测算，该项目重载列车总质量大于或等于25t，车辆自然数所占比例将大于20%。

因此，北海经济开发区至无棣柳堡段采用双向四车道一级公路标准、张连普至无棣县城段采用双向六车道标准建设，加设中央分隔带和路侧护栏的防护。由于小型客车占比最高，经过村镇路段较多，小型客车中有相当一部分为区间短途慢行车辆，应设立短途慢行车辆快速驶入驶出的通道。

2.2 工程地质特征

项目区域主要工程地质区划为滨海平原工程地质区（Ⅱ）。分布于路线的东段，为历年高潮淹没区，地下水侧向排泄困难，主要是垂直蒸发而地表积盐的过程，土壤渗透性较弱，水盐运动易上不易下，容易发生盐渍化。路线通过区域属黄河冲积平原地貌，地势平坦开阔。地表土以粉质黏土为主，以小片粉土间隔，主要工程地质问题为盐渍土、软土、地震液化。

2.3 不良地质路段情况

根据全线地质调查、钻探及土工试验成果，沿线不良地质现象为液化土，液化等级为轻微－中等，特殊性岩土主要有松软土类和弱盐渍土两类，无棣北海经济开发区界至无棣柳堡段受毛细水上升及地表蒸发等因素影响，盐渍土普遍分布于表层。另外，由于部分路段路侧边沟排水不畅，以及养殖池、湾塘路段常年积水，存在表层淤泥和软土。无棣北海经济开发区界至无棣柳堡段养殖池或水塘内，在静水环境下，池塘底淤积而成的淤泥类土，厚度约为0.5m。部分排水不良路段边沟存在季节性积水。

3 路基加宽方案优选

3.1 北海经济开发区—无棣柳堡段

综合考虑旧路两侧的地形、地物条件，该路段采用双侧对称加宽方案。

3.2 张连普—无棣县城段

综合平衡占压道路西侧灌溉沟渠、村镇地坪和东侧绿化林地的关系，结合拆迁情况，确定如下加宽方案。

3.2.1 下穿荣乌高速段（K54+759.153—K55+273.309 段）。张连普—无棣县城段在车王镇北与G18荣乌高速交叉，现状为单喇叭互通立交。荣乌高速设置9～20m 预应力混凝土空心板桥跨越G339，交叉角度53°。现状道路中央设置有桥墩，公路上下行需分别在桥下两孔通过，单侧净宽14.7m，不满足标准路段净空宽度要求，下穿路段严格按照中心对称加宽。下穿路段设置混凝土护栏对中墩和边墩进行防护，中间带宽度采用3.5m，硬路肩宽度采用1.5m。中间带和硬路肩均需设置渐变段与路基标准段进行过渡，中央分隔带渐变段长度采用85m，硬路肩渐变段长度60m。

3.2.2 店子村以南—郭来仪村以北段（K64+291.492—K65+519.692 段）。该路段店子村、陈家村、张陈村街里路段，现状旧路沥青路面边部较外侧店铺高约50cm，且距离店铺较近，为减轻对路侧店铺的影响以及避免新河路交叉口位置加油站的拆迁，该路段采用单侧加宽（东侧加宽）的方式。

3.2.3 其他路段原则上将设计中心线位较旧路中心线位往东偏移约3.75m，采用非对称加宽。

4 路基高度及控制因素

该项目利用现有旧路进行加宽改建，路基最小填土高度在现有旧路路基填高的基础上略有抬高。由于地处滨海平原，路基高度需考虑受地下水位、地表长期积水和沿线土质等因素，保证中湿或干燥状态，满足以下要求。沿河及受水浸淹路段，路基边缘标高应不小于百年一遇设计水位+壅水高+波浪侵袭高+0.5m 的安全高度；大中桥桥头引道（在洪水泛滥范围内）的路基边缘标高，应高于该桥设计水位（并包括壅水和浪高）0.5m；小桥涵附近的路基边缘标高应高于桥（涵）前壅水水位0.5m（不计浪高）[1]。

根据既有路基检测评定结论，路基高度满足中湿状态临界高度及设计洪水频率要求，因此一般加宽路段路基高度主要受既有路基高度和路面结构补强方案的控制，路基高度较现状边沟外地面高约2.5m。

5 路基类型及施工技术

5.1 路基类型

该项目路段较长，路基类型较多，包含一般路段路基（含一般路堤、低填浅挖路基），旧路利用、新旧路拼接路基，一般桥头路基及穿越沟塘软土路基等。

5.2 路基施工技术

5.2.1 一般路堤填筑

路基土填筑高度大于路床厚度，路基施工前应首先进行清表，清表厚度采用30cm，清除草根、树根及垃圾杂物等。清表后对地表统一进行冲击碾压处理，处理后压实度不应小于90%（重型）。对于清表后天然地面横坡陡于1∶5 或纵坡大于12%时，应对其开挖台阶，台阶宽度不小于1m，并设置内倾4% 的坡度。所经区域地下水位较高，排水较困难，土质含水量较大。

为保证地基碾压质量，减少沉降，除地基特殊处理路段外，地基清表后进行掺加石灰就地拌和压实处理，厚度为30cm。

5.2.2 低填浅挖处理

对于沿街、穿村镇等店前路段、张连普至无棣县城段幸福河侧绿化带以及原绿化平台较宽的野外路段，清表后加宽部分路面结构下填土高度不足路床80cm 时，需按低填浅挖路基进行反开挖回填处理，沿旧沥青路面边部往下进行开挖，开挖至80cm 路床底，路床底部就地掺拌30cm，8%石灰土处治，再按路床改善要求逐层回填石灰土至路床顶。

对于沿街、穿村镇路利用原有绿化带加宽路段，清除原有绿化土反挖至路床底，并拆除现有排水、燃气、通信、电力管线。对路床底以下50cm 范围有管线路段，挖除管线后回填8%石灰土压实处理；对路床底以下＞50cm 有管线路段，挖除管线后回填素土压实（夯实）处理。优先选用强力夯实机夯实，当采用强力夯实机高速液压夯实处理对附近建筑物影响较大时，则采用大吨位压路机重型强震碾压处理。

5.2.3 拼接加宽路基

拼宽的路基由于与旧路基在填料种类、填料强度、填料压实度、地基强度等多方面存在一定差异，易造成新旧部位产生纵向开裂和不均匀沉降，需要在施工时严格按照施工组织设计及质量要求进行控制，尽量减少开裂和不均匀沉降等病害的发生[2]。

在加宽填筑路基前，先进行旧路绿化平台、路基边坡进行30cm（垂直于坡面方向）的清坡处理，对基底进行30cm 清表处理。对于原路绿化平台范围路基，按照低填浅挖处理要求对路床80cm 开挖，对基底进行30cm 就地掺灰处理。该设计拼接部采用开挖台阶方式，台阶宽度不小于1m。开挖后及时进行拼接填筑，自下而上开挖一阶及时填筑一阶，对加宽部分路床底进行冲击碾压，减少不均匀沉降（冲击碾压考虑10cm 补偿土方）。开挖拼接至路床底面的台阶时根据路基填高确定其台阶高度和宽度，台阶面距离路床底面小于100cm 时应将其作为台阶开挖回填，距离路床底面大于100cm 时应等分成两个台阶高度开挖回填；路床部位作为单独一层台阶进行开挖处理，其开挖位置为原路硬路肩外侧，台阶高度为80cm。对于路基加宽后放坡至旧路边沟路段（边坡高度大于0.8m+路面宽度且小于4m），清表开挖台阶后，对基底进行特殊路基处理，填筑素土至路床底，按路床改善要求逐层回填石灰土至路床顶。对于路基加宽后放坡至荒地路段，清表开挖台阶后，对基底30cm 就地掺拌8%石灰稳定土处理。然后，填筑素土至路床底，再按路床改善要求逐层回填石灰土至路床顶。

为加强新旧路基衔接，在路床底和最底层台阶底部分别跨缝铺设4m 宽双向土工格栅。冲击碾压施工前应通过试验确定各项施工参数。冲击碾压机械规格建议不小于25kJ，冲击碾压遍数建议不少于20 遍，最后5 遍沉降量应小于3cm，冲击面以下1m 处压实度不小于94%，否则应继续冲击碾压。土工格栅采用双向聚丙烯土工格栅，极限抗拉强度≥50N/m，2%伸长率时的抗拉强度≥20N/m，格栅搭接宽度不小于20cm。新老路基结合部位先清除路基边坡松散土层，再自上而下开挖台阶，至原地面后分层回填；加宽段两侧有排水沟时，路基施工应先排除旧路边沟积水后挖出淤泥，换填建筑粒料进行处理，再进行旧路基加宽施工。

5.2.4 特殊路基处理

路段主要为沟、塘等路段。沟渠、塘底部淤泥腐殖质含量高，压缩性大，土质指标差。根据沟塘含水情况，进行围堰抽水、清淤后换填建筑碎料至常水位以上50cm，之后填筑50cm，6% 石灰土压实处理。对于换填厚度较大的部分，则加强碾压，以减少工后沉降。特殊路基处理工程应与路基施工紧密衔接，分别根据特殊路基处理措施，严格控制换填材料质量，做好材料试验，合理安排路基处理工作面，保证特殊路基施工质量。

5.2.5 桥头路基处理

桥台与路堤相邻处中小桥（台后5～7H）、大桥（50m 范围内）的允许工后沉降≤10cm，根据场区地层结构特征和岩土体工程性能，涵洞可换填碎石层做基础持力层。对于桥头位置处存在软弱土或高压缩性土的地层，对地基需做强夯、堆载预压或者采用粉喷桩进行处理，以减小施工后的差异沉降为减小桥头路基的工后沉降，对桥头两侧路基加宽范围采用浆喷桩处理地基。喷浆桩水泥采用42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥掺量由室内配合比试验确定。根据土壤天然含水量、孔隙比的不同，水泥掺入量应相应变化，参考值为55kg/m。

6 施工注意事项

6.1 路床改善处理

该项目交通等级为中、重交通，沿线多数路段土质为粉质黏土，部分路基填料CBR 值达不到设计要求。结合区域内国省道设计施工经验，根据土质情况，对加宽部分路床进行掺加石灰处理，其中路床顶部以下0～40cm 掺石灰剂量8%，40～80cm 掺石灰剂量6%。旧路挖除新建路段，对旧路按新建路面结构层厚度进行开挖，开挖至新建路面结构层底后继续往下开挖至设计路床顶以下20cm，然后回铺20cm，8%石灰稳定土。

6.2 土工格栅

土工格栅在运输、存放期间严密遮盖，防止长期暴露在阳光下，施工场地应压实平整、呈水平状、清除尖刺突起物。铺开后应及时填筑填料。多雨季节施工时注意关注天气预报，遇下雨停止施工，提前做好防雨准备，施工作业面未完成封闭前遇雨应采用彩条布覆盖，防止雨水渗入土工格栅地基层。尽量减少土工格栅的切割量和缝合量，以避免浪费。下承层应平整，摊铺时应拉直、平顺，紧贴下承层，不得扭曲、折皱[3]。

7 结语

本文通过对G339 滨榆线改建的路基加宽施工中各个环节的分析，结合公路实际情况和当地的环境等条件，选择了合适的加宽加固设计方案，并针对现有路基施工遇到的问题，加强了技术的探索，促使改建后的公路更加合理，真正达到设计的安全性和经济性。