高速公路改扩建新老路基差异变形与路基拓宽工艺研究

温勇

摘 要：国民经济快速增长，使得各地区区域间交流变得更加频繁，高速公路交通量呈现出了明显上升的趋势，原有高速公路已经无法满足现代交通实际需求，需要进行改建以及扩建施工。文章将以江西昌樟高速公路改扩建项目为例，对高速公路改扩建新老路基差异变形和路基拓宽施工工艺展开全面论述，旨在明确新老路基差易变形有效处理方式，提升国内路基拓宽工艺施工水平。

关键词：路基拓宽工艺；高速公路；改扩建施工；差异变形

中图分类号：U418.8 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）35-0104-02

Abstract： With the rapid growth of the national economy， the regional communication has become more frequent， and the traffic volume of the highway has shown a clear upward trend. The original highway has been unable to meet the actual needs of modern traffic. Alterations and extensions are required. Taking the reconstruction and extension project of Chang-Zhang Expressway in Jiangxi Province as an exemplar， this paper discusses comprehensively the differential deformation of new and old roadbed and the construction technology of roadbed widening， in order to clarify the effective treatment method for the difference of new and old roadbed and improve the construction level of roadbed widening technology in China.

Keywords： roadbed widening technology； expressway； reconstruction and extension construction； differential deformation

为切实提升高速公路通行能力，保证其性能可以得到全面性发挥，实施高速公路改扩建工程施工极为必要。在交通事业高速发展的今天，对公路实施改扩建施工，已经成为满足公路实际应用需要的有效手段，因此相关单位一直极为注重高速公路改扩建施工。但在实际施工过程中，很有可能会因为新老路基之间差异，而造成公路变形等问题出现，会对最终公路使用效果产生直接影响，所以对公路拓宽施工工艺进行研究极为必要。

1 工程概括

江西昌樟高速公路，即南昌至樟树方向高速公路，位于江西省樟树市与南昌市之间，所处地理环境为典型南方湿热环境，是江西省重要高速公路之一，日均车流量极高。为增强公路通行能力水平，开始对该公路进行加宽扩建。

整体扩建项目起始于南昌西南侧枢纽互通式立交南端位置，经多个乡镇到达樟树市昌傅镇，总长为86.545千米。整体改扩建项目主要采用局部分离、两侧整体拼宽原则，对原四车道进行了八车道扩建，在完成扩建后，整体路基宽度达到了42米。

2 改扩建新老路基差异变形

2.1 加宽方式

通常如果公路加宽宽度条件相同，在进行两侧加宽时，新老路基差异沉降以及新路基绝对沉降要比单侧加宽更加具有优势，且路基顶面最大沉降点一般都会在新路基路肩位置。就力学角度而言，公路两侧均匀受荷方式对老路基所产生的负面影响，要远远小于单侧受荷方式，老路基变形以及受力也会更加均匀[1]。因此在条件允许情况下，建议选择两侧拓宽的方式进行项目施工。但两侧加宽施工模式也存在着一定问题，像对现有交通影响大以及施工工期较长等方面的问题，加之其整体施工技术要求以及设计难度较大，所以施工质量很难控制。在具体施工过程中存在着诸多不可预见因素，应用会受到一定限制。但因为该工程车道已经超过4道，如果采用单侧拓宽可能会造成路基出现严重沉降的问题，所以应采用两侧加宽手段，以降低新老路基差异变形程度。

2.2 老路路基含水率

由于项目所在区域位于南方湿热地区，受到当地水文特点以及气候条件的影响，该工程路基会受到水分的长时间侵蚀，会使路基出现一定问题。经过研究发现，路基湿度变化影响因素主要体现在四个方面：（1）地表水与大气降水。由于高速公路主要处于自然环境，会受到多种自然条件因素影响，自然降水会经由边坡以及路面，渗透侵入到路基之中，使得路基含水率出现极速增长，进而造成其处于过湿状态；（2）蒸发量。蒸发会对路基湿度产生直接影响，在其作用之下，路基边坡以及路表所含水分会出现明显减少的情况，路基内部湿度也会随之减小，整体含水率会出现降低趋势；（3）气温。大气温度是地区热状况特征主要体现，会通过蒸发作用对路基内部含水率形成影响，一般早春以及晚冬时期，路基含水率会随着气温下降而达到最大；（4）毛细水与地下水。毛细现象是指，土壤中水分会在道路表面张力作用之下，顺空隙向其他方向进行移动的现象。在南方湿热地区，地下水位会随着降雨量变化而出现明显变化，进而产生毛细水现象，会对路基水分含量產生直接影响。由于路基含水率发生变化之后，路基回弹性能也会出现改变，所以在进行新路基施工时，需要做好含水率处理工作[2]。

2.3 台阶开挖宽度

实施公路改扩建时，施工人员需要对老路边坡进行削坡处理，一般需要进行边坡台阶开挖施工，以增加新老路基有效叠合面积，保证拼接位置可以得到有效结合。现阶段，新老路基结合位置台阶开挖宽度一直处于不断增加的状态，新老路基差异沉降以及沉降量都得到了有效控制，且新老路基结合面积也保持着增大的状态，老路基所承受的荷载逐渐向新老路基一体化方向开始转变，沉降变形问题得到了有效解决[3]。同时老路基路表水平位移也随着开挖宽度的增加，而出现了逐渐缩小的趋势，但对于新路基路表影响并不明显。建议在不考虑工程施工成本的前提下，尽量加大台阶开挖宽度数值，以对新老路基结合效果进行保证。

3 路基拓宽工艺

3.1 做好施工前期准备

在进行路基拓宽施工之前，施工人员需要先做好前期准备工作。一方面要对施工设计方案以及具体设计细节进行掌握，并要做好前期调查工作，要明确施工现场具体情况；另一方面要对路基填料进行科学选择，要按照具体公路路况，对相应填料进行选择，像土质路基可以选择稳定性能较强的材料作为填料[4]。目前较为常用的稳定性能较为理想的填料，主要有工业矿渣（建筑废料或者钢渣等）以及石质土（卵石土以及漂石土等）两种。

3.2 科学展开地基处理

地基处理是改扩建工程施工重要一环，在进行路基填筑之前，施工人员需要先对路基原底面展开清洁处理，要对15cm耕种土地表土进行清理，且要按照规定对其进行压实[5]。但此种方式多适用于普通土质，如果路基为高含水量松软土质，要先对其进行翻晒再进行压实，且为防止边坡滑动失衡以及路基沉降等问题，要通过合理手段对地基压缩性进行控制，以对地基承载能力以及抗剪强度进行强化。所以在进行软土地基处理时，要通过实施反压护道、垫层处治以及开挖置换等技术，对软土地基展开处理，并要运用排水固结以及加载预压等，对沉降问题进行处理。此外在进行地基排水处理过程中，因为地基填筑物拥有一定水平的渗透性，可能会因为地表水下渗而造成内部土体软化的情况，会对拓宽后路基稳定性形成直接影响，所以要积极采取各项有效措施，要保证基地隔离层水稳定性，以避免因渗水问题而对地基产生不良作用。

3.3 完善路基搭接与压实

压实施工质量与路基质量有着直接关联，在进行改扩建施工时，施工人员需要对路堤以及路堑等处基地实施压实处理，以降低填料缝隙率，确保填料密实度可以得到切实提升，以对填料间接触面进行切实增强，保证变形问题发生可能性可以得到有效控制，以为高质量路基建设做好铺垫。同时要对碾压机器设备展开科学选择，要按照土性状情况对压实机具进行挑选，以对最终压实效果进行保证。在进行挑选时，还要保证机具单位压力要能够保持在土强度极限之下，以对土基结构进行保护。

在具体压实过程中，要按照先轻后重原则，逐步对土基强度进行增加，并要对碾压速度进行控制，要通过匀速的碾压方式，防止出现松散土被机械推走的情况，以保证压实施工质量。整体压实施工需要按照相应标准进行，要对压实度以及干密度展开科学把控，并要将压实过程中可能存在的影响因素考虑到其中，以达到标准压实度。如果老路边坡压实度不足，且存在着水分侵蚀的问题，此时需要对问题部分进行清除，并要做好搭接处理，以对轻度沉降问题进行缓解，降低纵向裂缝出现的可能性。边坡搭接宽度需要按照具体工藝确定，要按照机械作业或者人工作业实况，对搭接宽度进行设置。

3.4 优化路基排水系统

为妥善解决路基含水率过高问题，确保地表水不会对新老路基结合强度以及抗变形能力产生较大影响，在进行路基拓宽工程设计时，设计人员需要做好路基防排水系统规划。一方面要对地下水以及地表水进行拦截，防止其进入到路基之中；另一方面要在路基内部布置横向以及纵向盲沟体系，以将水分汇聚到两侧集水沟之中，降低路基内容含水率。同时要做好新老路基结合面布置工作，要通过铺设隔水土工布的方式，避免路基在表面开裂之后雨水对于路基与路面的侵蚀，以对公路性能进行保证。

由于本次工程主要以老路基边坡渗水问题为主，所以在进行路基拼接施工时，施工人员不仅要进行横、纵向盲沟布置，同时还要做好老路基边坡渗水处理。可在拓宽路基中，按照每隔20米的距离展开横向盲沟布置。同时要在老路堤中间渗水位置，分别设置一道横向以及纵向盲沟。如果老路堤坡面出现大面积渗水，此时每填高2米边坡台阶，便要设置一道纵向盲沟，且要每隔20米设置一道横向盲沟，要通过此种方式，妥善解决老路基边坡渗水问题。

4 结束语

通过本文对高速公路改扩建施工相关内容的论述，使我们对公路改扩建新老路基差异变形以及正确路基拓宽施工方式有了更加清晰的认知。公路施工单位要明确新老路基施工的重要性，要加强对该部分施工的研究力度，要在对新老路基差异变形内容进行明确的基础上，结合工程项目所在地区以及项目施工具体条件，通过优化路基排水系统以及科学展开地基处理等手段，合理展开各项路基拓宽施工任务，以达到切实提升高速公路改扩建施工质量的目标，确保公路交通运输能力可以得到有效提高。

参考文献：

[1]陈国长，陈贻强.高速公路改扩建新老路基差异变形影响因素及路基拓宽施工技术[J].交通世界：建养，2015（10）：62-63.

[2]宋正虎.高速公路改扩建新老路基差异变形的影响因素及拓宽路基施工技术[J].中国高新技术企业，2014（34）：101-102.

[3]闫风.公路改扩建新老路基差异变形的影响因素及拓宽路基施工技术[J].城市建设理论研究：电子版，2015（8）.

[4]张忠胜.高速公路改扩建新老路基差异变形影响因素及拓宽路基施工技术[J].交通世界：建养，2015（10）：98-99.

[5]刘子明.高速公路改扩建新老路基差异变形影响因素研究[J].交通世界，2016（19）：40-41.