路基拼接技術(shù)在高速公路擴(kuò)建工程中的應(yīng)用

曹 寬

（新疆立弓交通勘察設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 831401）

在許多已建成的高速公路中，受到建設(shè)時(shí)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)水平、技術(shù)水平和思想水平的制約，相當(dāng)一部分高速公路已不能適應(yīng)交通量增長和社會(huì)發(fā)展的要求。與另建新道路相比，對(duì)已有的高速公路進(jìn)行擴(kuò)建更符合我國的國情。本文對(duì)高速公路擴(kuò)建工程中路基拼接技術(shù)進(jìn)行闡述，并對(duì)路基拼接技術(shù)在高速公路擴(kuò)建工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 路基拼接技術(shù)的概念

路基拼接技術(shù)就是使加寬的路基與舊路路基之間能夠保持良好的銜接，同時(shí)，采取必要的工程措施，以減小加寬路基與原有路基之間的不均勻沉降，防止縱向裂縫的產(chǎn)生。路基拼接應(yīng)保證新舊路基的整體穩(wěn)定性，在施工過程中，需要解決的關(guān)鍵問題就是使新舊路基的變形保持一致。路基拼接技術(shù)要達(dá)到以下目的：

（1）通過地基的處理，減少新加寬路基的沉降量，控制新舊路基的沉降差，防止縱向裂縫的產(chǎn)生；

（2）完善排水防滲系統(tǒng)，防止雨水滲入新舊路基的結(jié)合面；

（3）通過對(duì)新舊路基結(jié)合部位的處理，增強(qiáng)新舊路基結(jié)合的強(qiáng)度，減輕新舊路基因材質(zhì)、施工質(zhì)量等差異所引起的危害；

（4）因新舊路基工程地質(zhì)、路基填料、路基壓實(shí)度等方面存在的差異等，會(huì)引起新老路基之間的差異沉降，從而造成新老路基銜接處形成縱橫向開裂，應(yīng)采用相應(yīng)措施防治新舊路基之間產(chǎn)生的較大差異沉降。

2 路基拼接技術(shù)在高速公路擴(kuò)建工程中的應(yīng)用

高速公路擴(kuò)建工程的重點(diǎn)便是路基拼接設(shè)計(jì)，同時(shí)也是擴(kuò)建工程的難點(diǎn)之一。路基拼接技術(shù)主要目的是減少新舊路基之間的沉降，同時(shí)避免因差異沉降而造成道路出現(xiàn)縱向與橫向的不均勻沉降。因此，科學(xué)、合理地在高速公路擴(kuò)建工程中應(yīng)用路基拼接技術(shù)，是解決路基拼接部位不均勻沉降以及保證路基拼接后穩(wěn)定性的最有效的方法。以下對(duì)路基拼接技術(shù)應(yīng)用于高速公路擴(kuò)建工程時(shí)需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)。

2.1 軟土地基的處理技術(shù)

在路基拼接后，沉降不均勻較為常見。地質(zhì)不良的軟土地段應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料，采用有利于加快地基固結(jié)沉降或提高地基承載力的設(shè)計(jì)施工方案，這樣可以有效減少工后沉降。以瀘寧高速公路為例，該段公路軟土分布全長約92.29km，占全線總長的37.1%。公路建設(shè)時(shí)處理方式為超載預(yù)壓、塑排板處理等，雖上述方法較為經(jīng)濟(jì)，但耗時(shí)較長，因此，擴(kuò)建時(shí)拼接處理方式以硬化地基、控制沉降為主，其中包括：水泥攪拌樁、預(yù)應(yīng)力管樁等，如遇到水泥攪拌樁與預(yù)應(yīng)力管樁無法順利施工的路段，可采用高壓旋噴樁和小直徑素混凝土樁。

2.2 路基填充技術(shù)

高速公路擴(kuò)展工程大都是在維持現(xiàn)有交通的基礎(chǔ)上實(shí)施的，舊路部分仍然需要承擔(dān)正常的交通，交通量仍然比較大，而且重載車輛較多。在工期要求比較緊的情況下，為了確保擴(kuò)展工程的質(zhì)量，在加寬路基時(shí)，可以采用大噸位振動(dòng)壓路機(jī)、沖擊式壓路機(jī)碾壓土體，通過增加碾壓的遍數(shù)減少土體本身的孔隙率，減小路基沉降，增加路基拼接的壓實(shí)度。為有效減少新舊路基的沉降，填充材料也十分重要，應(yīng)根據(jù)公路實(shí)際情況，選擇適合的材料，新填路基應(yīng)填充強(qiáng)度較高的材料，如碎石土、砂礫土、山皮土等；新建路基則需要填筑石渣直到路基頂面。

2.3 路基壓實(shí)技術(shù)

路基拼接時(shí)需要對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)，以一般碾壓和沖擊碾壓兩種形式為主。與一些工程中采用碎石土、砂礫土的作用機(jī)理相同，這兩種碾壓方式都是通過提高路基的強(qiáng)度和整體性，增強(qiáng)其抗壓及抗變形的能力，減小由地基傳遞到路基頂部的沉降值和沉降差異。在路基的含水量接近最佳含水量時(shí)，自路基外緣向路基內(nèi)緣進(jìn)行逐層碾壓，兩種碾壓方式相結(jié)合，就可以消除單獨(dú)采用一般碾壓時(shí)的薄弱環(huán)節(jié)，達(dá)到了減少路基拼接后沉降的目的。同時(shí)，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的提高，還可以減小路基本身的工后壓縮變形。為提高路基的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在舊路基的邊坡，應(yīng)采用開挖多層臺(tái)階的方式進(jìn)行銜接。結(jié)合部位必須碾壓到位，確保擴(kuò)展路基的任何部位的壓實(shí)度均符合要求。

2.4 土工格柵技術(shù)與新舊公路拼接技術(shù)

路基拼接施工時(shí)，應(yīng)注意在新老路銜接的臺(tái)階處或者路基的頂層設(shè)置土工格柵。因?yàn)?，土工格柵可以和土相互作用，有效承受土體中的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，這樣即可減小路基中的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，進(jìn)而改善應(yīng)力分布狀態(tài)，防止或降低路基發(fā)生裂縫。同時(shí)，土工格柵還可通過土工格柵與土的相互作用，對(duì)路基的側(cè)向位移起到約束作用。另外，土工格柵的加筋可以使路基的整體性得到提升，承受荷載和抵抗變形的范圍增大，減小路基頂面沿橫向的沉降差異，使路面沉降得到改善。根據(jù)土工格柵的性質(zhì)，新老路基拼接部位分層鋪設(shè)土工格柵，可以增加拼接路基之間的黏結(jié)力，有效減少不均勻沉降和側(cè)向位移，從而使拼接后的路基形成一個(gè)整體（見圖1）。設(shè)置沉降過渡段，單側(cè)、兩側(cè)加寬時(shí)，將舊路路面邊緣1m范圍內(nèi)銑刨，與新建路基共同鋪筑天然砂礫，成為沉降過渡段，減小新舊路銜接處的不均勻沉降。

2.5 舊路基邊坡上開挖臺(tái)階

為更好地進(jìn)行新舊路基的拼接，可在舊路基邊坡上開挖臺(tái)階。開挖臺(tái)階前，挖除邊坡上一定深度內(nèi)的表層土以及壓實(shí)不足的填土，清坡后再填土進(jìn)行壓實(shí)。新舊路基拼接的部分始終是一個(gè)薄弱的環(huán)節(jié)，臺(tái)階的開挖使得拼接的部位有較多的接觸面積；橫向臺(tái)階面可為鋪設(shè)土工格柵加筋提供一個(gè)錨固的位置或平臺(tái)。

圖1 新舊公路拼接中土工格柵應(yīng)用示意圖（單位：m）

在原有老路邊坡開挖土質(zhì)臺(tái)階，臺(tái)階寬度應(yīng)不小于1.0m，并做成向內(nèi)傾斜2%的橫坡。加寬過渡段和加寬寬度不足2m的路段采用超寬填筑的方式，保證壓實(shí)寬度要求。土質(zhì)臺(tái)階應(yīng)自上而下開挖，沿舊路土路肩開始往下挖，臺(tái)階挖除的不可利用土方應(yīng)運(yùn)至棄土坑廢棄。土工格柵須使用抗腐蝕、防老化的材料，采用高強(qiáng)雙向土工格柵。

2.6 防水技術(shù)

擴(kuò)建前的高速公路質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低，路基的強(qiáng)度比新擴(kuò)展的部分低，在交通和環(huán)境等因素的綜合作用下，路面很容易開裂或損壞，雨雪水滲入后，不容易及時(shí)排出，會(huì)破壞路基的穩(wěn)定性，容易造成高速公路裂縫和加快路面損壞。在擴(kuò)建的過程中，應(yīng)該采取相應(yīng)的排水措施，可在拓寬部位的路基頂部，每隔一定的距離增設(shè)橫向碎石盲溝，這樣可以有效地防止路表水對(duì)公路的影響。同時(shí)還要考慮路基的特殊情況，對(duì)不同的路基有針對(duì)性地制訂處理方案，例如，常水位以下浸水路堤，填充時(shí)需要選擇水穩(wěn)性好的填筑材料，并應(yīng)用帶護(hù)腳的漿砌片石進(jìn)行護(hù)坡；而對(duì)于路床內(nèi)遇地下含水層的挖方路基，需要增設(shè)滲溝，方便邊溝底下排水，同時(shí)，可利用埋設(shè)已鉆孔的硬質(zhì)聚氯乙烯管，將路基中的地下水從出口排出。

3 結(jié)語

路基拼接存在的問題相互聯(lián)系、相互影響，除了土質(zhì)條件以外，不同的構(gòu)造物對(duì)路基也有著各種不同的要求，在路基拼接過程中采用單一的處理方法往往難以解決問題，如果采用復(fù)合的方法，綜合發(fā)揮幾種方法的各自優(yōu)勢(shì)，根據(jù)擴(kuò)建工程的實(shí)際情況加以分析選擇，就可以更好地解決問題。

[1] 楊吳.沈大高速公路改擴(kuò)建工程軟土地基處理的設(shè)計(jì)思路和施工控制要點(diǎn)[J].東北公路，2002（2）：11-14.

[2] 蘇陽.廣佛高速公路擴(kuò)建工程軟基路段施工簡介[J].水運(yùn)工程，2001（2）：51-55．

[3] 陳玉良，呂悅，張志寧.公路拓寬改建工程路面縱向開裂原因及防治[J].華東公路，2003（1）：38-41．