高速公路加宽改建路基路面工程技术研究

董刚

我国目前高速公路客运和货运的交通运输量随着经济发展在迅速增加，而现存的交通流量却无法满足通行需求，需要增强高速公路的通行能力才能改善如今的交通情况。据统计，我国高速公路日交通量达20000辆，远超预计的可承受量，且一些经济发达地区高速路拥堵情况也较为严重，因此，新建高速路或者加宽改建都可以缓解交通压力。高速公路的加宽改建工程可以节约时间和资金，是首选措施。与新建高速公路相比，在对旧路的加宽改建中，存在施工难度较大、施工工艺较为复杂、施工要求较高的难题。文章通过某段高速路的实例分析，对高速公路加宽改建路基路面工程关键技术进行了相关的研究。

1 工程概况

此项目的主要工程是将原来的四车道扩建成八车道，原有四车道属于整体式的路基，路基宽度为26m，扩建后的八车道仍属于整体式路基，但路基宽度会增加至42m。其中土路肩的宽度为2m×0.75m，硬路肩的宽度为2m×3.0m，路缘带的宽度为2m×0.75m，行车道的宽度为2m×4m×3.75m，中央隔离带的宽度为3m。此路段的地形较为平坦，原有公路的两侧均是农田，而且整个项目所在的区域含有比较丰富的水资源，部分路段地下水的水位比较高，而且地基土之中的含水量较大，为了确保路基的稳定性和强度，需要对基地采取相关的处理措施。除了对全线新拓宽部分的基底采用清除表上30cm后，还要进行废旧混合料的回填，并采用强夯法进行压实，在最大程度上促进基底承载能力的有效提升。用于回填的废旧混合料主要是由挖除废弃的旧路路面材料构成，这样不仅能在基底上形成一层具有较高承载力的持力层，还能有效解决旧路路面废弃材料的利用问题，减少对生态环境产生的污染。

2 高速公路现状监测

根据此段高速公路的监测现状以及测定的弯沉值可以看出，原来的高速公路强度太低，并不能对现有交通量的发展要求进行很好的满足，特别是行车道，通过讨论分析，造成这一现状主要受到超载、重载车辆以及路面本身基层厚度缺失的影响。从测得的平整度值可以得知，通过一次新的罩面施工后，此段高速公路大部分路段的路面平整度有了很大程度的改善，因此，路面的平整度总体上来说还可以满足要求；抗滑性能检测的评价结果为“优”的路段约占3/4，结果为“良”的路段只占到很少的一部分，可以满足要求[1]。当然，从此路段的调查计算情况中可以看出，车辙、修补和卿泥是最破损率影响最大的3个因素，行车道的整体情况要比超车道严重，与此同时，受新的罩面层的影响，评价会超出实际很多，而路面又存在比较多的病害，就会让路况变差；通过使用路面雷达对路面进行检测发现，大多数路段的路面基层厚度明显不足，在路面结构当中，基层是最主要的承重层，若基层的厚度不足，也会对路面的承载力产生较大的影响。

3 高速公路加宽施工设计

3.1 路基加宽设计

本次扩建工程最主要的就是解决怎样减小甚至避免新老路基差异沉降的问题，在最大程度上防止和减小纵向裂缝的出现，所以，在进行设计时，需要对新路基的地基处理进行充分的考虑，以在最大程度上避免新老路基出现的不均匀沉降。亚黏土作为本路段路基的主要填料，因为素土的强度比较低，而且很难碾压成型，为了在最大程度上满足路基压实度和填料强度的要求，并结合以往的施工经验，对路床进行改性处理。为了让路基有满足稳定性和强度方面的要求，同时保证路面、路基的综合服务水平，路基的压实度和填料强度要满足表1中的相关要求。

表1 路基压实度及填料强度比例

3.2 路面加宽设计

对于沥青路面的加宽方案，需要按照原有路面实际的交通量、线形以及道路等级来确定。如果原来道路的线形不需要进行完善，而且路基相对较宽，若加宽后的路肩宽度＞50cm时，可以考虑在原有道路的基础上直接进行加宽作业；若原来道路的线形比较差需要进行相应的改善时，则需要在设计时对原有的沥青路面进行尽可能的利用，在此基础上需要先对路基进行加宽，然后再进行路面的加宽。若路面的横断面是整体断面的形式，在对沥青路面进行加宽时使用的材料、结构必须保证和原来的沥青路面相近[2]。加宽后路基的基层强度要大于原有沥青路面的基层强度，比较适合使用透水性、压实性都相对较好的材料。当然，加宽后部分路基的稳定性和强度以及路面的厚度需要按照相关设计规范中的规定重新进行计算和确定。

在进行加宽作业时，需要对新旧路基之间纵横向衔接的地方进行妥善处理，若加宽的地方是软土地基的高路堤，还需要对新路基进行有效的加固，等到固结沉降稳定之后，再进行路基加宽的施工，避免在加宽过程中出现路面的非均匀沉降。当路面的基层需要进行加宽时，除了要对原有的路面进行全面的调查之外，还需要单独对加宽的部分按照新建路面的各项规定、标准进行设计和调查，要保证其结构强度和原来路面基层的结构强度保持一致。对路面基层进行加宽作业时，要遵循就地取材的原则，通过对原有路面基层的材料进行合理有效的利用，对原有道路的结构进行合理应用，选择好材料，然后再进行材料组成和结构组合的设计。

4 关键技术问题

我国国内部分地区的高速公路也有开展改建扩宽工程，但是有雪路段的老路在工程完工后不久又出现了纵向开裂的现象。在公路改造扩宽的工程中，纵向裂缝是质量方面的通病，同时，也是此高速公路改建拓宽工程最为关键的技术性问题。通过合理有效的设计，才能在最大程度上确保工程施工过程中的施工质量，同时促进施工工艺水平的有效提升，避免和减少路不同区段路基的差异沉降，从而在最大程度上减少和延缓裂缝的产生，针对已经出现裂缝的区域，要及时采取积极有效的措施对其进行处置，尽量控制裂缝的发展速度，恢复路面的功能，这样才能保证路面使用寿命的有效延长。在此项工程中，为了确保衔接的性能以及减少和避免纵向裂缝的产生，下面是施工中所使用的3项技术措施：

（1）对路基和基底进行压实处理。此工程项目所在区域的地层主要以第三系和第四系松散物沉积为主，其物质组成主要是亚砂土和粉质亚粘土，而且河流两岸地下水的水位偏高，整个地基工程的地质条件相对比较差。所以，需要彻底清理基底并对其进行压实和换填，在最大程度上促进路基基底强度的提升，以减少甚至避免新旧路基之间出现纵向的裂缝。

（2）挖掘台阶及台阶的构筑。为了在最大程度上保证新旧路基的整体稳定性，减少甚至避免纵向裂缝和横向错台的产生，在进行路基的填筑和加宽之前，需要先完成老路基边坡的清坡处理，厚度约为30cm，而且要在原来路基的边坡上进行台阶的挖掘。台阶底要保持4%的内倾斜角，并从上而下进行挖掘，每挖掘一级便要及时填筑一级，台阶的宽度保持在2m，最上面一层的台阶要从老路基向里5m挖掘原来路床50cm的厚填土。

（3）应用土工合成材料。将具有一定强度、柔韧性以及张拉力的玻纤格栅铺筑在路床、基底以及台阶上，若填土的高度＞6m时，需要在中间部位增设两层土工格栅；若填土的高度＞4m时，需要在中间部位增铺一层土工格栅；若填土的高度＜4m时，则只需要在路床和基底的位置各铺设一层双向的土工格栅即可，土工格栅伸入新路基的部分应＞5m。

5 结束语

综上所述，文章依据某工程高速公路路基路面加宽改建的施工设计、施工方案以及施工关键技术的分析和探讨，设计出可靠、方便、经济的方案，对高速公路加宽改建技术进行简要分析，在设计及施工中仍然存在难题，可以借鉴国外成熟的施工技术，结合我国实际情况，设计更为合理和科学的高速公路加宽改建方案，为我国的经济发展提供强大的基础设施。