高速公路改擴建新老路基差異變形的影響因素及拓寬路基施工技術

摘要：高速公路是我國交通系統(tǒng)的重要組成部分，它在加快地區(qū)之間的聯(lián)系、推動經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮著重要的作用。隨著高速公路的不斷發(fā)展，其改擴建工程隨之發(fā)展起來。文章主要分析了高速公路改擴建中新老路基的差異變形因素以及拓寬路基的施工技術兩個方面的內(nèi)容。

關鍵詞：高速公路；拓寬路基；差異變形；改擴建；新老路基；交通系統(tǒng)

中圖分類號：U412 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）34-0101-02

對高速公路進行改擴建，指的是在原有高速公路的基礎之上，對其進行改建或者擴建，從而進一步提高其道路等級或者是對其通行能力進行改善的一項工程。隨著社會的不斷發(fā)展與進步，原有的高速公路的實際使用遠遠超過其設計能力，從而出現(xiàn)了交通阻塞現(xiàn)象，甚至還造成交通事故的發(fā)生。因此，為了適應社會發(fā)展對高速公路提出的新要求，必須要開展高速公路的改擴建，提高其性能，讓其為經(jīng)濟發(fā)展提供良好的服務。

1 高速公路改擴建新老路基差異變形的影響因素

1.1 路面加寬

第一，加寬方式。就目前情況來看，高速公路改擴建中，比較常見的加寬方式有兩種：一種是單側加寬，另一種是兩側加寬。經(jīng)過相關的試驗表明，在加寬寬度不變的情況下，兩側加寬較之單側加寬更有優(yōu)勢，前者在新路基的絕對沉降、差異沉降均比較小。因為在兩側加寬條件下，老路的受力和變形都比較均勻。但是，站在施工角度來看，兩側加寬的難度大、工作面小，所以不利于施工。第二，加寬寬度。在高速公路的改擴建中，不管是單側加寬還是兩側加寬，其加寬寬度都會影響新老路基的差異變形。加寬寬度越大，對新老路基的差異變形影響也越大。第三，加寬路基的填筑高度。這里通過試驗兩側加寬相同的條件下，不同填筑高度對路基差異變形的影響。結果表明，當填土高度增加時，新老路基的水平位移、沉降、差異沉降都會隨之增加。

1.2 削坡方式

在高速公路的改擴建過程中，當完成地基處理的工作之后，需要對老路基邊坡進行削坡處理，其削坡方式同樣對新老路基的差異變形產(chǎn)生影響。當邊坡削坡越陡峭，新老路基發(fā)生不均勻沉降的幾率也越大。

1.3 臺階開挖深度

完成削坡處理后，在高速公路的改擴建中，還需要對邊坡臺階進行開挖，從而增加新老路基的疊合面積。一般情況，臺階開挖寬度越大，新老路基的沉降量和差異沉降就越小。這是因為臺階開挖寬度越大，新老路基的結合面積也就越大，兩者更趨向于一個整體，從而大大減少了沉降變形。

1.4 施工擾動

老路基經(jīng)過多年的通車使用之后，路基的工程特性也會逐漸穩(wěn)定下來。但是，經(jīng)過高速公路的改擴建之后，新路基的施工就會擾動其穩(wěn)定性。因此，在施工的過程中，需要考慮施工擾動對新老路基差異變形的影響。在加固的過程中如果采用重型動力加固法，新老路基發(fā)生的沉降也越大。

1.5 處理區(qū)的參數(shù)

這里主要討論剛度差異對新老路基差異變形的影響。在高速公路的改擴建中，由于填筑土體在物理力學參數(shù)方面存在很大的差異，再加上施工方法的差異，所以新老路基的剛度也會存在差異。本文用回彈模量來表示新老路基的剛度，經(jīng)過相關試驗表明，當新路基的模量發(fā)生變化時，老路基的差異沉降沒有發(fā)生太大的變化，僅僅是對新路基的沉降產(chǎn)生影響。

1.6 路基填料

第一，強度指標。在高速公路的改擴建中，需要運用相關的填料。經(jīng)過相關的研究表明，填料的強度會影響新老路基的差異變形。當填料的強度指標加大時，改擴建的路基的穩(wěn)定性能也會隨之增高。第二，填料重度。隨著填料重度的加大，新老路基的沉降、差異沉降都會隨之增大。

1.7 交通荷載

高速公路發(fā)生沉降，主要有兩個方面的原因：一方面是由于受到路基堤身和地基排水固結變形的影響，另一方面是由于受到車輛荷載的影響。因此，在高速公路的改擴建中，需要考慮交通載荷的影響。

2 高速公路改擴建過程中拓寬路基的施工技術分析

在高速公路的改擴建中，其施工技術直接影響高速公路的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，在施工的過程中，必須要做好以下四個方面的工作。

2.1 做好施工準備工作

在拓寬路基施工之前，需要做好相關的準備工作，主要包括以下兩個方面的工作。第一，施工單位需要熟悉施工圖紙，并且做好現(xiàn)場施工調(diào)查工作。第二，路基填料的選擇。在選擇填料時，需要根據(jù)不同的情況采用不同的填料。比如在土質路基中，為了保障拓寬路基的穩(wěn)定性，需要選擇穩(wěn)定性比較強的填料，常見的有兩大類：一類是石質土，主要包括卵石土、漂石土；另一類是工業(yè)礦渣，主要包括建筑廢料、鋼渣等。

2.2 做好地基處理工作

在地基處理中，需要根據(jù)不同的要求進行施工，常見的地基處理主要包括以下三種：

2.2.1 一般土質地基。首先，需要對原地表進行清表處理，一般情況下，清除表土的深度要達到15厘米，然后根據(jù)相關的規(guī)范，對地面的坑、洞等比較低凹的地方進行回填、壓實。當基底屬于松散土時，為了提高壓實度，在壓實之前還要進行翻曬處理。

2.2.2 軟土地基。在高速公路的改擴建中，如果遇到軟土地基，需要采取有力的措施，大大降低地基的壓縮性，進一步提高其承載力，從而有效保障地基的穩(wěn)定性。一般來講，處理地基穩(wěn)定性的方法中，比較常見的有墊層處理法、反壓護道法等；在地基的沉降處治中，比較高效的方法有排水固結法、加載預壓法等；在兩種處治都比較有效的方法，則有振動置換法、加固土樁法等。

2.2.3 排水處理。在路基處理中，由于路基填筑體自身具有一定的滲透性能，所以存在于地面上的一些水分會滲入路基內(nèi)部，從而影響拓寬路基的穩(wěn)定性。因此，這里需要采取攔截、引排等措施，做好拓寬路基的排水工作。

2.3 做好拓寬路基的壓實與搭接工作

2.3.1 拓寬路基的壓實。在拓寬路基的壓實中，需要處理好土的含水量、土的性質、壓實功、碾壓溫度、壓實土層的厚度等多方面的因素，然后合理選擇碾壓機具和方法，確保壓實工作達到相應的標準。

2.3.2 拓寬路基的搭接施工技術。在高速公路的改擴建中，實行搭接施工，主要是為了緩解路基的不均勻沉降，從而有效避免裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。就目前來看，在拓寬路基的搭接施工中，常見的方法有沖擊強壓或者是強夯（主要是針對新老路基的集合部位），這兩種方法都可以有效提高改擴建工程的施工質量。

2.4 做好排水系統(tǒng)工作

在拓寬路基的施工過程中，還需要做好相關的排水工作，比如對地下水和地表水進行攔截，避免其進入路基，或者是鋪設隔水土工布等。

3 結語

綜上所述，高速公路改擴建是一項非常復雜的工程，需要考慮的因素非常之多。在路基處理中，需要考慮新老路基差異變形的影響因素，從而選擇良好的施工措施，保障改擴建公路的施工質量，推動我國高速公路建設的良性發(fā)展。

參考文獻

[1] 郝鐳.G220菏澤段改建工程新老路基差異變形影響因素研究[D].山東大學，2013.

[2] 旺珍.西藏中尼公路改建工程路基拓寬技術方案及施工技術研究[D].重慶交通大學，2010.

[3] 張大偉.內(nèi)蒙古地區(qū)公路改擴建工程路基差異沉降控制技術研究[D].長安大學，2012.

[4] 王賢良.公路新老路基結合處治技術的研究與應用[D].長安大學，2011.

[5] 李磊.山區(qū)公路改擴建路基變形特性及穩(wěn)定性研究[D].長沙理工大學，2012.

作者簡介：宋正虎（1982-），男，供職于中交二公局第六工程有限公司，研究方向：工程施工管理。endprint