论文部分内容阅读
摘 要：随着我国社会的迅速发展，部分公路功能已不能满足日渐增长的交通需要，为此对原有的高速公路进行改造势在必行。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：公路扩建； 路基加宽；设计；施工
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。
一、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。
二、基底处理
（一）一般路基
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%；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。
（二）软基处理
对于淤泥、鱼塘、软弱土等地基，具体由地质情况而确定，如抛石挤淤法、换填、固结法、搅拌桩等方法进行处理，其施工方案与普通路基施工软基处理相同。工程施工时，除压实度（承载力）等达到规范要求外其宽度必须也符合，根据施工实践经验填筑宽度不少于50cm。
三、加路基宽
（一）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。为此，台阶的开挖能很好的将该部分隐患消除。
（二）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。
（三）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（宽度n～0），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。
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30 cm ，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。
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。
四、补强措施及其他
（一）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。
土工格栅设置可根据路填土高度进行设置，当路基填筑小于1.5m时，可在底部进行设置3层；填土高度在1.5m～8m（10m）时，在路基底部和顶部各设置3层；填土高度大于8m（10m）时，在路基底部和顶部各设置3层，中部平台设置3层，其中底部铺设在基底平整碾压后铺设1层，每2层填土铺设1层，上部铺设位置为上路床顶部和底部、下路床底部各1层。土工格栅铺设宽度根据加宽宽度进行，但新旧路基铺设宽度不应少于1.5m。条件许可情况下可采用长60cm￠12钢筋进行锚固，并进行注浆，钢筋穿越新旧路基土层，对抗剪起积极作用。土工格栅可优先考虑使用钢塑双向土工格栅，但其伸长率应小于4%抗拉强度应大于45kN/m，锚固间距及搭接宽度与普通施工同。
（二）冲击夯实
路基的本体沉降主要与路基本身的压实度有很大关系，进行充分冲击，使其紧密结合，形成一个整体，使路基本体和地基的沉降都达到最小，以减小路基的沉降，减少或避免新老路基结合部纵向裂缝的产生。由此，可选择冲击碾压（夯实）的方法，对路基进去补强。冲击碾压施工可提高加宽路基的压实度，使新旧路基很好地结合在一起结合成一个整体，增加其极限抗，使路基本体沉降减到最小以便使其沉降系数减小；冲击碾压另可避免结合部因碾压不足出现软弱的滑动层。
路基施工的机械碾压很难达到规范要求的96%的压实度已相当的困难，根据在梅河高速公路及粤赣高速公路的施工经验，使用冲击夯实可使压使度达到98%。目前在我省高速公路中使用较多，施工技术较为成熟的蓝派压路机（强夯机）。机械作业时牵引机带动压实机压实轮滚动，压实轮轮廓非圆曲线对地表施以揉压--碾压--冲击的综合作用，使土体从上部至下部深层随着压力波的传递得到压实。
在施工前选择有代表性的路段进行试验，对机械的行走速度、影响深度、沉降量、行走篇数等进行总结。以往经验为：采用25t对深度为1.0m（4层）填方段路基冲碾补压，5～7遍是合适的，补压效果也是明显的；通过采用冲击式压路机对路基进行冲碾补压施工，使路基压实度得到提高，加速路基沉降，最大限度地縮短了路基自然沉降的时间，有效地减少了路基的沉降变形，对新老路基的结合起到了良好的作用。（注：冲击遍数过多，冲击压实功太大，土体会产生塑性破坏）
（三）跨年度施工
为降低加宽路基的沉降量，尽可能做到路基跨年度施工，使路基经历雨季；在路基完成后尽量开放交通，在路上采取一些措施，使车辆尽可能的在加宽处行驶，加大行车荷载作用，把沉降量降到最小程度。
五、沉降观测及效果
为了预测沉降趋势，及时发现问题和校验理论，对路堤施工实行动态观测，检测点选择在有代表性的位置进行。对沉降和裂缝观测在填筑完成后第一个月每层每4天进行一次，；第二个月每15天观测一次。其后视实际中沉降量大小增减检测频率。并要求现场施工人员每天查看填筑后没有发现明显的纵向裂缝产生，并及时汇报，以作出相关的措施。
六、结语：
旧路加宽的质量直接影响公路的营运及使用寿命，设计单位在对公路加宽进行设计时，应对公路的地质条件、道路等级标准、交通流量及现场情况（含病害检查）等因素进行充分调查，以对路基基底处理、路基填筑等设计提供准确的依据，选择最优的设计方案；施工单位按设计要求施工，严格控制施工质量，并及时将出现的问题反馈相关单位。各单位加予重视，路基加宽的不利因素将能减至最小。
关键词：公路扩建； 路基加宽；设计；施工
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。
一、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。
二、基底处理
（一）一般路基
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%；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。
（二）软基处理
对于淤泥、鱼塘、软弱土等地基，具体由地质情况而确定，如抛石挤淤法、换填、固结法、搅拌桩等方法进行处理，其施工方案与普通路基施工软基处理相同。工程施工时，除压实度（承载力）等达到规范要求外其宽度必须也符合，根据施工实践经验填筑宽度不少于50cm。
三、加路基宽
（一）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。为此，台阶的开挖能很好的将该部分隐患消除。
（二）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。
（三）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（宽度n～0），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。
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30 cm ，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。
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。
四、补强措施及其他
（一）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。
土工格栅设置可根据路填土高度进行设置，当路基填筑小于1.5m时，可在底部进行设置3层；填土高度在1.5m～8m（10m）时，在路基底部和顶部各设置3层；填土高度大于8m（10m）时，在路基底部和顶部各设置3层，中部平台设置3层，其中底部铺设在基底平整碾压后铺设1层，每2层填土铺设1层，上部铺设位置为上路床顶部和底部、下路床底部各1层。土工格栅铺设宽度根据加宽宽度进行，但新旧路基铺设宽度不应少于1.5m。条件许可情况下可采用长60cm￠12钢筋进行锚固，并进行注浆，钢筋穿越新旧路基土层，对抗剪起积极作用。土工格栅可优先考虑使用钢塑双向土工格栅，但其伸长率应小于4%抗拉强度应大于45kN/m，锚固间距及搭接宽度与普通施工同。
（二）冲击夯实
路基的本体沉降主要与路基本身的压实度有很大关系，进行充分冲击，使其紧密结合，形成一个整体，使路基本体和地基的沉降都达到最小，以减小路基的沉降，减少或避免新老路基结合部纵向裂缝的产生。由此，可选择冲击碾压（夯实）的方法，对路基进去补强。冲击碾压施工可提高加宽路基的压实度，使新旧路基很好地结合在一起结合成一个整体，增加其极限抗，使路基本体沉降减到最小以便使其沉降系数减小；冲击碾压另可避免结合部因碾压不足出现软弱的滑动层。
路基施工的机械碾压很难达到规范要求的96%的压实度已相当的困难，根据在梅河高速公路及粤赣高速公路的施工经验，使用冲击夯实可使压使度达到98%。目前在我省高速公路中使用较多，施工技术较为成熟的蓝派压路机（强夯机）。机械作业时牵引机带动压实机压实轮滚动，压实轮轮廓非圆曲线对地表施以揉压--碾压--冲击的综合作用，使土体从上部至下部深层随着压力波的传递得到压实。
在施工前选择有代表性的路段进行试验，对机械的行走速度、影响深度、沉降量、行走篇数等进行总结。以往经验为：采用25t对深度为1.0m（4层）填方段路基冲碾补压，5～7遍是合适的，补压效果也是明显的；通过采用冲击式压路机对路基进行冲碾补压施工，使路基压实度得到提高，加速路基沉降，最大限度地縮短了路基自然沉降的时间，有效地减少了路基的沉降变形，对新老路基的结合起到了良好的作用。（注：冲击遍数过多，冲击压实功太大，土体会产生塑性破坏）
（三）跨年度施工
为降低加宽路基的沉降量，尽可能做到路基跨年度施工，使路基经历雨季；在路基完成后尽量开放交通，在路上采取一些措施，使车辆尽可能的在加宽处行驶，加大行车荷载作用，把沉降量降到最小程度。
五、沉降观测及效果
为了预测沉降趋势，及时发现问题和校验理论，对路堤施工实行动态观测，检测点选择在有代表性的位置进行。对沉降和裂缝观测在填筑完成后第一个月每层每4天进行一次，；第二个月每15天观测一次。其后视实际中沉降量大小增减检测频率。并要求现场施工人员每天查看填筑后没有发现明显的纵向裂缝产生，并及时汇报，以作出相关的措施。
六、结语：
旧路加宽的质量直接影响公路的营运及使用寿命，设计单位在对公路加宽进行设计时，应对公路的地质条件、道路等级标准、交通流量及现场情况（含病害检查）等因素进行充分调查，以对路基基底处理、路基填筑等设计提供准确的依据，选择最优的设计方案；施工单位按设计要求施工，严格控制施工质量，并及时将出现的问题反馈相关单位。各单位加予重视，路基加宽的不利因素将能减至最小。