路基拓寬中新舊路基結(jié)合部的處治技術(shù)

黃平

（安徽省滁州市瑯琊區(qū)住房城鄉(xiāng)建設(shè)交通局，安徽 滁州 239000）

1 引言

隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，公路交通量不斷增加。部分公路在建設(shè)時，因受社會經(jīng)濟和技術(shù)水平的限制，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前日益增加的交通量需求，嚴重制約了社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。對既有公路進行拓寬改造，具有占地面積小、節(jié)約投資、見效快等優(yōu)點，但在公路拓寬改造后，新舊路基結(jié)合部路面損壞等病害頻發(fā)，為有效提高公路路基拓寬質(zhì)量，對新舊路基結(jié)合部進行處治技術(shù)研究十分必要且迫在眉睫。

2 路基拓寬中新舊路基結(jié)合部常見病害及原因

2.1 新舊路基結(jié)合部常見病害

公路路基拓寬雖能有效提高交通運輸能力，但拓寬公路在運營期間出現(xiàn)的大量病害，如路基失穩(wěn)、路面結(jié)構(gòu)損壞、邊坡坍塌、新舊路基結(jié)合部邊坡強度不足等，給公路的正常運營甚至人民生命財產(chǎn)安全帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。

2.2 新舊路基結(jié)合部常見病害原因

路基拓寬后形成諸多病害，究其原因：一是新舊路基結(jié)合部填筑材料不同，存在材質(zhì)、質(zhì)量等差異，導(dǎo)致拓寬路基穩(wěn)定性不滿足要求；二是新舊路基結(jié)合部沉降不一，變形不協(xié)調(diào)，變形規(guī)律如圖1 所示[1]；三是路基拓寬中新舊路基結(jié)合部施工較復(fù)雜，受人為因素影響較大，施工控制難度較高。

圖1 拓寬路基不協(xié)調(diào)變形規(guī)律曲線圖

3 新舊路基結(jié)合部處治原則

3.1 穩(wěn)定性原則

新舊路基結(jié)合部處治應(yīng)從整體性角度出發(fā)，對整個建設(shè)過程進行全面管理，嚴格按照相關(guān)要求組織施工，有效改善結(jié)合部的施工質(zhì)量，確保路基穩(wěn)定。對施工作業(yè)人員而言，路基拓寬應(yīng)建立在穩(wěn)定性這一基本條件之上，綜合考慮新舊路基，做到全面控制，以提升公路的整體穩(wěn)定性。同時，考慮到拓寬路基在運營階段可能產(chǎn)生差異沉降，應(yīng)進行有效控制，運用科學(xué)、有效的手段，實現(xiàn)對新舊路基差異沉降的有效控制，確保公路在開通運營期間的安全與穩(wěn)定[2]。

3.2 綜合性原則

路基和路面二者彼此影響、相互制約，在公路改擴建期間，應(yīng)將其綜合考慮。因此，為科學(xué)、高效落實新舊結(jié)合部路基處治措施，需基于整體性角度進行考量，在建設(shè)過程中貫徹落實綜合處治核心思想理念，應(yīng)用合適的處治技術(shù)，制訂完善的處治方案，確保公路拓寬的質(zhì)量。

3.3 規(guī)范性原則

推行公路拓寬工程施工作業(yè)規(guī)范化管理是當(dāng)前新舊路基結(jié)合部處治的一項基本方針。在實際建設(shè)過程中，即使一個非常微小的細節(jié)都會給整個工程的建設(shè)質(zhì)量造成影響，因此，規(guī)范化的建設(shè)非常重要。遵循規(guī)范作業(yè)，編制科學(xué)可行的實施方案，對施工工藝流程、技術(shù)水平進行優(yōu)化、提升，以全面提升新舊路基結(jié)合部處治質(zhì)量的水平。同時，在相關(guān)理論基礎(chǔ)下，緊密結(jié)合現(xiàn)代化處治技術(shù)，把規(guī)范化及精細化的管理理念貫穿于作業(yè)全過程，為公路拓寬工程建設(shè)質(zhì)量提供強有力的保證[3]。

4 新舊路基結(jié)合部處治技術(shù)應(yīng)用

4.1 新舊路基結(jié)合部地基處治技術(shù)

在新舊路基結(jié)合部，當(dāng)?shù)鼗刭|(zhì)條件較差，其強度、穩(wěn)定性不符合要求，便需對其進行處理，避免新舊路基差異沉降而出現(xiàn)反射裂縫問題。公路路基拓寬工程中最常用的地基處治方法包括換填法、拋石擠淤法、排水固結(jié)法、粉噴樁、EPS 輕質(zhì)路堤以及路基加筋等。

4.1.1 換填法

將路基拓寬范圍內(nèi)不良地基土進行挖除，并采用強度高、滲透性較好的碎石、礦渣等填料進行回填，以增強新舊路基結(jié)合部地基表層強度，減小地基變形。這種處治方法通常適用于軟弱土層易挖除、厚度小于3 m，同時路堤填筑厚度較小的情況。

4.1.2 拋石擠淤法

拋石擠淤法通常采用較難風(fēng)化的石料將淤泥擠出，這種方法一般適用于軟弱土層水下深度不超過3 m，稠度遠大于其液限值，且軟弱土層呈流動狀的地段，對淤泥較厚地段不宜使用。

4.1.3 EPS 輕質(zhì)路堤

EPS 輕質(zhì)路堤屬于近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，它主要采用聚苯乙烯板塊（EPS）替代普通填料，利用其材料比重輕，同時兼具良好的抗壓強度及壓縮性能，大大降低地基荷載，即使不進行軟基處理或弱處理亦可達到良好的效果。這種方法適用各種軟弱地基，處治效果好，但造價較高。EPS 輕質(zhì)路堤斷面示意如圖2 所示。

圖2 EPS 輕質(zhì)路堤斷面示意圖

4.1.4 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法通常是指在地基中設(shè)置豎向、水平排水系統(tǒng)，其中，豎向排水系統(tǒng)一般由排水板、袋裝砂井構(gòu)成，水平排水系統(tǒng)一般由砂墊層構(gòu)成。利用路基自重或采取真空預(yù)壓方式使地基土排水固結(jié)、沉降，進而增強地基承載力，促使新舊路基結(jié)合部在施工階段基本完成固結(jié)沉降。排水固結(jié)法通常適用于軟土地基厚度大于5 m、施工工期較長的項目，但這種方法會在一定程度上對既有路基造成影響，應(yīng)慎重采用。

4.1.5 粉噴樁

粉噴樁主要是利用設(shè)備將水泥噴入地基土體空隙內(nèi)，并擴散到一定范圍，進而實現(xiàn)地基強度增加、滲透性降低。這種加固方法主要適用于淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)土，且含水率不小于30%，但加固深度宜控制在15 m 以內(nèi)。

4.1.6 路基加筋

路基加筋適用于各類弱土地基加固，目前應(yīng)用最廣的加筋材料為土工格柵、土工網(wǎng)，通過加筋材料與路基土體之間的相互作用，有效增強地基承載力，降低沉降。以土工格柵為例，路基加筋通常做法如圖3 所示。

圖3 拓寬路基加筋示意圖

4.2 新舊路基結(jié)合面處治技術(shù)

為確保新舊路基結(jié)合部質(zhì)量，減少路面病害，還應(yīng)注意新舊路基結(jié)合面的有效處治，措施如下。

1）對拓寬路基原地面進行處理，施工前，將所有草皮、樹根等雜物清理徹底，做到基面平整。

2）嚴格按照相關(guān)規(guī)范要求對原路基邊坡進行臺階開挖處理，具體做法示意如圖4 所示。臺階一般設(shè)置成3%向內(nèi)橫坡，高寬尺寸宜在1 m 左右，施工順序宜從下而下依次實施，以減小對原路基的影響。

圖4 臺階開挖示意圖

3）控制好新舊路基結(jié)合部的壓實效果，可以進行強壓、強夯處理，以提高結(jié)合部的壓實度，然后在新舊路基結(jié)合部頂面采用“貼膏藥”或“縫針法”進行加強，以提高新舊路基連接質(zhì)量，進而提高新舊路基結(jié)合位置的穩(wěn)定性，降低產(chǎn)生裂縫的概率。

4）做好拓寬路基填筑材料、含水率與壓實度控制，減小新舊路基工后差異沉降。

4.3 新舊路基結(jié)合部綜合處治技術(shù)

4.3.1 設(shè)置分隔帶

新舊路基結(jié)合部易形成路面損壞、錯臺等諸多病害，雨水會沿著裂縫滲入，進而加劇病害的發(fā)展。若要預(yù)防此類病害的發(fā)生，就需要增設(shè)處治措施，不僅會在較大程度上增加建設(shè)投資，還會提高路基拓寬工程施工難度。因此，設(shè)計時，在道路線形滿足要求的情況下，可以將新舊路基結(jié)合部設(shè)置為分隔帶，具體如圖5 所示。但是，設(shè)置分隔帶的同時，需同時做好分隔帶的防排水措施，避免雨水通過分隔帶滲入路基土體。通過設(shè)置分隔帶，不僅可有效控制病害的發(fā)生，還能降低建設(shè)投資及施工難度[4]。

圖5 分隔帶設(shè)置示意圖

4.3.2 完善排水系統(tǒng)

完善防、排水系統(tǒng)，盡量將水?dāng)r截在路基外。路基內(nèi)的水經(jīng)盲溝系統(tǒng)排至路基兩側(cè)的排水溝中，最后經(jīng)橫向排水管排出。在多雨地區(qū)，另需在新舊路基結(jié)合部頂面增設(shè)一道隔水土工布，避免路基開裂后雨水滲入，進而加劇損壞。

4.3.3 鋪筑過渡性路面

出于項目資金不足考慮，拓寬道路運營前期，可允許拓寬路基產(chǎn)生不協(xié)調(diào)變形及路面破壞，然后再對病害位置進行銑刨、攤鋪處理[5]。這種處治方法既解決了建設(shè)資金不足的困難，拓寬路基還能達到壓實效果，防止新舊路基結(jié)合部產(chǎn)生更多病害。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國公路建設(shè)的迅速發(fā)展，公路改擴建項目也日益增多。公路拓寬后易出現(xiàn)新舊路基結(jié)合部路面損壞等病害，為有效解決此類問題，在拓寬施工過程中，新舊路基結(jié)合部采取處治措施是關(guān)鍵所在。本文通過對路基拓寬中新舊路基結(jié)合部的病害進行深入剖析，提出了具有建設(shè)性的處治技術(shù)，對我國今后公路拓寬改擴建工程的實施具有重要的指導(dǎo)意義。