公路路基工程的加宽施工技术探讨

曾勇

【摘要】随着我国社会经济的迅速发展，现在的大部分公路功能已不能满足社会日渐增长的交通需要，为此对原有的高速公路进行升级改造势在必行。而公路路基加宽无论是设计还是施工，都是改造工程的关键。本文以参与建设的公路扩建工程经验的进行阐述，希能为其他项目施工提供借鉴。

【关键词】路基；加宽施工；跨年度施工

1. 引言

公路在经多年的通车后，路基沉降基本完成，路基加宽段由于新旧路基的不均匀沉降，必然产生以纵向裂缝为代表的裂缝，从而对公路产生破坏。为此，必须加强公路路基加宽时设计优化及施工质量，使沉降量减为最少，以保证公路的质量。

2. 施工准备

旧路路基加宽，首先要对旧路的状况进行调查，并对原路基的病害进行处理。调查内容包括旧路路基的填筑材料、使用和损坏等病害情况，分析病害的种类、规模、状态、原因等，并在施工前或施工期间，对路基不同类型的病害要进行彻底地处理。其次，路基施工前应完成击实试验和土的液塑限试验。通过击实试验确定路基土的最佳含水量和最大干密度，为路基施工检测压实度提供参照依据；通过液塑限试验取得路基填料的塑性指数，以确定该土样能否用于路基施工。

3. 基底处理

旧路两侧一般为排水边沟和碎落台，边沟经长期的雨水侵蚀，其下部已基本变得相当软弱；平台由于绿化其底部实际也为腐质土。对于上述情况地基必须作彻底清除，对于地下水丰富区域，须铺设透水性材料。基底压实度一般比规范要求高出1～2%；减少地基沉降，选用聚苯乙烯泡沫塑料，填筑路基，不但可以降低地基沉降，还能节省材料。施工时必须严格按设计要求进行，保证基底承载力，减少新老路基剪切变形。

4. 路基加宽

4.1 台阶 由于原路基边坡坡率一般为1：1.5，必须将原边坡挖成台阶，台阶使新旧路基有效得交错结合，是衔接的重要组成部分，施工时必须引起足够的重视。台阶宽度应满足摊铺和压实设备操作的需要，以便有利于机械施工，一般不少于2.0m，如受环境限制可适当放窄，但宽度不得小于1m，并作成2%～4%的内倾斜坡。由于原路基边坡部分填土由于原来施工的忽视、现施工的挠动及其他原因，填土压实度实际上一般都未达到设计要求。

4.2 填筑材料 填筑材料经自重、路面和车辆等荷载的作用，老路基已经基本被压实，而新路基的填料虽经严格压实，仍存在后期变形。为此，填筑材料的选择将很大程度影响路基的有效沉降。所有填料宜与旧路堤相同或选用透水性较好的材料，相关单位在综合考虑工程造价和施工实施的问题上，尽量使用碎石土或石渣等沉降量较少的材料进行填筑，并控制好填筑材料的液塑限、承载比（CBR）和击实试验等各项指标。

4.3 路基碾压 路基填筑前，须根据规范要求做好试验段，必须严格控制材料的最佳含水量、松铺厚度、压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度等，使各项指标达到最优状态，保证压实度达到设计要求。对于加宽渐变部分，必须严格控制其碾压宽度，如旧路基挖台阶受限制时，可通过铺设护道等方式满足其要求，使路基压实度均满足要求。

（1）在施工时分层碾压，控制每层填筑厚度及压实度，提高压实标准。碾压应采用重型压路机（>20t）进行，双驱双振。碾压虚方厚度不得大于30cm，压实度必须达到新标准的压实度要求，且重点应放在新老路基的结合部，每层压完后应平整光滑。

（2）路基填筑时应控制路堤填筑速率。当填土速率较快时，地基强度来不及增长，易产生较大的剪切变形。在施工时按照慢速填土标准进行控制，控制标准为地面沉降率每昼夜不大于10mm，坡角水平位移速率每昼夜不大于5mm。

4.4 加强路基路面排水 路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水，减少水从路面渗入，使之不冲刷路基边坡。在进行施工时要集中排水，在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带，以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水，每隔20～50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。

5. 补强措施及其他

5.1 铺设土工积物 土工格栅具有抗拉强度高、伸长率低，不易变形等特点，其全面与土体接，大大增加了与土体的摩擦，有力约束土体的侧向位移，土工格栅网格与粗颗粒填料结合，其最优的镶嵌作用最大限度地提高了加宽路基的承载能力和稳定性。在加宽路段中的铺设，可以增加新旧路基的结合，增大结合部抗剪能力，防止新路基的沉降对老路基的破坏，从而达到稳定新旧路基不均匀沉降的效果。

5.2 隧道内的消防设施：隧道是一个近似密闭状态的交通设施，为了能及时了解隧道的营运情况，应在隧道内安装电视监控系统。此外，为了使火灾或其他突法事件能及时得到解决，隧道内还应安装应急设施，主要包括报警设施（隧道内车辆多，排放的烟气多，不适合安装感烟探测器，宜采用感温探测器或火焰探测器）。在安装自动报警设施的同时还应安装手动报警装置，以便发现火情的人员能够迅速报警。另外，宜在每隔一定距离设置消防应急电话，手动报警设施和应急电话可设在消火栓箱旁。疏散设施，为了控制人员伤亡和财产损失，也为了是消防人员快速进入火灾现场扑救，必须尽可能快的疏散人员和车辆。短距离的隧道可用自然通风，如果隧道内采用纵向通风系统，火灾时烟气将会顺车道扩散，则应设置避难设施。隧道内应设置事故照明和安全疏散引导引导标志，以便火灾时指示人们的避难方向。灭火设施，在隧道内应配备必要的灭火器材，应设置消火栓系统以及便携式灭火器材。

5.3 隧道的消防管理：隧道的火灾主要是通过隧道内的车辆引起的，加强安全管理首先应从加强车辆管理入手，隧道管理部门通过监控系统对隧道内车辆进行监控，如果发生事故，隧道管理部门应立即派车进行疏散。公安交警应加强对进入隧道的车辆以及驾驶人员的检查，对酒后驾车和疲劳驾驶的驾驶员不许进入隧道。另外，隧道管理部门还应定期检查隧道内的消防设施、火灾隐患和消防安全工作等。

6. 隧道火灾时各系统的控制

6.1 隧道通风系统的控制：正常交通情况：稀释隧道内汽车行驶时派出废气中以CO气体为主的有害物质和烟雾，为乘用人员、维修人员提供符合卫生标准的洞内空气环境，为安全行车提供良好的清晰视线。

（1）火灾事故情况：通风系统具备双向排烟功能，在事故发生时能控制烟雾和热量的扩散，可根据消防及救援人员的现场要求控制和调节隧道洞内的风向和风量。火灾状态时，隧道内的风速应控制在3m/s以内。

（2）控制的目的是保障隧道内环境指标处于标准允许范围内，即CO浓度低于标准要求的230ppm，烟雾透过率低于0.0070。

（3）启动风机应首选累计启动时间最短的风机，以平衡各组风机的劳逸程度，延长风机寿命。

（4）为了减缓风机启动瞬间的电流冲击，启动风机时各组风机之间要有足够的延时，如果改变送风方向，应确保先关停再启动反向运转。

（5）启动一组风机5分钟或10分钟后，如果各项指标没有明显下降应再启动一组，直到全部风机启动。若还无法降至允许范围内，监控系统应立即向监控员发出报警信息，提示关闭隧道。

（6）在隧道火灾时，风机启动和送风方向在火灾早期应以抑制或减缓洞内烟雾和有毒气体扩散速度和范围为目标，以确保受困人员有足够时间安全疏散。如果车行横洞没有安装防火卷帘门，可以通过横洞两侧前后两组风机互相对吹，在车行横洞内形成空气反压，来阻止火灾隧道有毒气体向另一侧扩散。

6.2 隧道的照明控制：隧道的照明控制确保车辆驾驶员在进出隧道时实现洞内外光线平稳过渡，避免因“黑洞”或“白洞”现象而影响车辆行驶安全。照明控制一般根据洞口光强检测值或人工设定的时序参数进行自动控制。但是在隧道发生火灾时，应与事件处理要求实现联动控制、为疏散人员和事件处理部门提供照明。 以上2个系统的控制在监控系统检测到火灾报警后，由监控中心下达命令，切断市电供电，由市电切换到配电柜处安装的应急电源EPS，同时熄灭隧道内的照明灯，由EPS供电，支持应急灯照明和风机的运行，在此期间，依照设计时定的方案，自动或手动控制发电机的启动，来供隧道内各个设施的用电。

6.3 可变情报板信息的发布：隧道洞内外情报板和可变限速标志信息发布主要是配合隧道内事件的发生，及时向隧道内司乘人员和救助人员提供疏散路径、隧道环境状况、交通管制等信息，以便及时掌握隧道内情况，配合应急部门处理应急事件。

6.4 隧道广播：隧道广播主要用于隧道突发事件时操作员指挥洞内受阻人员和车辆及时安全的按预定方案疏散，以及组织灭火等突发时间的处理。

6.5 交通信号控制：交通信号系统主要用于隧道正常交通指示以及隧道发生火灾、交通阻塞和事故等事件的交通控制。

7. 结束语

随着社会的发展，高速公路建设越来越重要，隧道内的突发事件也同样得到越来越多的重视，可见一份火灾应急方案的制定对于高速公路的管理者来说是十分必要的。 预防和减少隧道火灾带来的损失，可以从以下几个方面考虑：

（1）首先应进行合理的设计，根据发生火灾的各种情况以及以及相应的原理，制定出最有效的安全措施。

（2）其次是设置应急设施，确保这些设施的方便性、有效性、预防性和系统性。

（3）通过信息宣传和各个部门的大力配合，使隧道司乘人员认识到自身行为的重要性。

（4）针对各类事件编制周密有效的应急预案和控制预案，也是确保隧道安全的关键因素。

从各个方面采取措施，可以最大程度地降低道路隧道火灾事故的危害，为人民造福，为社会造福！