周（集）六（安）高速公路復(fù)工階段路基病害修復(fù)設(shè)計(jì)

陳中月

（安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

周（集）六（安）高速公路復(fù)工階段路基病害修復(fù)設(shè)計(jì)

陳中月

（安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

周集至六安高速公路因業(yè)主原因中途停建3年，續(xù)建后由于路基表面生成植被或破壞、局部積水嚴(yán)重、路基土含水量偏高、壓實(shí)度降低、強(qiáng)度不足、結(jié)構(gòu)松散等病害，不能直接作為路基土使用，必須對(duì)路基病害修復(fù)后方可進(jìn)行填筑。文章介紹了周六高速高速公路復(fù)工階段針對(duì)路基病害采取的處理措施，對(duì)公路復(fù)工建設(shè)及改造項(xiàng)目具有一定的借鑒作用。

公路；復(fù)工建設(shè)；路基；病害；設(shè)計(jì)

1 工程概況

周集至六安高速公路起于六安市霍邱縣馮井鎮(zhèn)東，接阜陽(yáng)至周集高速公路周集互通立交，終于六安市裕安區(qū)分路口鄉(xiāng)二天門(mén)，接六潛高速公路，是國(guó)家高速公路網(wǎng)“7918”規(guī)劃網(wǎng)中G35東營(yíng)～香港（縱5）公路中的重要組成部分，也是安徽省高速公路網(wǎng)“四縱八橫”中“縱四”的組成部分，項(xiàng)目路線(xiàn)全長(zhǎng)91.452km，為四車(chē)道平原微丘高速公路，路基寬28m，路面寬23.5m，瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)行車(chē)速度120km/h。

該項(xiàng)目原采用BOT建設(shè)模式，于2003年底開(kāi)工，因原項(xiàng)目業(yè)主原因被迫于2006年底中途停建。根據(jù)安徽省政府《省交通重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目前期工作協(xié)調(diào)會(huì)議紀(jì)要》（2007）155號(hào)精神，確定安徽省高速公路總公司為該項(xiàng)目新的業(yè)主，于2009年12月27日進(jìn)行復(fù)工建設(shè)。由于停工時(shí)間3年之久，已施工的橋涵、路基、附屬工程無(wú)人看管維護(hù)，出現(xiàn)眾多病害，必須進(jìn)行修復(fù)后才能加以利用。本文對(duì)路基病害修復(fù)設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。

2 路基病害發(fā)展?fàn)顩r

2.1 路表現(xiàn)狀

路基工程停工時(shí)間較長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有路基狀況較差，表面松散，普遍生長(zhǎng)植被或被破壞，部分路段被當(dāng)?shù)厝罕娮鳛橥恋剡M(jìn)行耕作和種植，地表被翻松，土質(zhì)被破壞，不能作為路基土層，必須挖除處理。

圖1 路基現(xiàn)狀

2.2 地表水

挖方路段、臺(tái)背、基坑、部分填方路段因疏于管理和養(yǎng)護(hù)，局部路段積水嚴(yán)重，侵蝕路基土，使路基土含水量偏高、壓實(shí)度降低、強(qiáng)度不足、結(jié)構(gòu)松散，不能作為路基土使用，必須進(jìn)行適當(dāng)挖除并重新回填。

圖2 路基積水嚴(yán)重

2.3 壓實(shí)度

路基壓實(shí)度檢測(cè)報(bào)告顯示，現(xiàn)狀路表面以下壓實(shí)度普遍不足，不能作為下一步施工的基底，必須進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。

3 路基修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)方案

3.1 清表處理

現(xiàn)狀路基表面填土普遍生長(zhǎng)植被，含水量過(guò)高，松散，已不適宜作為路基土層，設(shè)計(jì)采用清除處理，一般路段清表30cm，浸水路段清淤80cm。清除厚度為一般值，具體施工時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖后的實(shí)際情況確定最終清除厚度，要求清除至無(wú)植物根系土層，一般情況下不得小于設(shè)計(jì)值。

路基壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì) 表1

3.2 壓實(shí)補(bǔ)強(qiáng)方案比選

3.2.1 前期工作

復(fù)工建設(shè)前期針對(duì)路基壓實(shí)補(bǔ)強(qiáng)方案開(kāi)展了檢測(cè)工作，檢測(cè)工作以探明路基壓實(shí)度為目的，全線(xiàn)均在0～0.80m范圍內(nèi)進(jìn)行了取樣檢測(cè)，檢測(cè)成果顯示本項(xiàng)目路基工程壓實(shí)度指標(biāo)普遍不足，需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。由于大部分路段路基填土、反挖回填施工已完成，鑒于全部挖除回填工作量大，成本較高，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查協(xié)商，初擬采用工期短、成本低的沖擊壓實(shí)方案，先選擇合適路段進(jìn)行沖擊壓實(shí)試驗(yàn)段施工，根據(jù)試驗(yàn)段施工情況對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整。

3.2.2 沖壓段試驗(yàn)成果

沖壓段試驗(yàn)成果顯示沖壓5遍后路基表面沉降明顯，壓實(shí)度提升0.6%～2.7%（提升后仍低于規(guī)范指標(biāo)要求），沖壓5遍以后路基出現(xiàn)不同程度反彈，壓實(shí)度變化規(guī)律性差，提升不明顯。

3.2.3 方案比選

由于通過(guò)單一沖壓方式不能實(shí)現(xiàn)路基強(qiáng)度的有效補(bǔ)強(qiáng)，必須通過(guò)其他物理或化學(xué)方式對(duì)路基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，可供選擇的方案包括：全部挖除回填、部分挖除回填、石灰樁補(bǔ)強(qiáng)、加筋墊層補(bǔ)強(qiáng)等。

全部挖除回填方案：挖方6497436m3，回填5%灰土6581903m3，該方案工程投資約29829.2751萬(wàn)元；部分挖除回填方案：挖方978476m3,回填5%灰土1023914m3，該方案工程投資約4610.2261萬(wàn)元。

3.2.4 補(bǔ)強(qiáng)目標(biāo)的確定

本項(xiàng)目復(fù)工前路基工程停工約3年左右，由于缺少管理和維護(hù)，路基土在大氣、降水作用下物理指標(biāo)發(fā)生較大改變，土的含水量升高至接近天然土水平，路基土壓實(shí)度明顯降低，路基壓實(shí)度檢測(cè)成果顯示現(xiàn)狀路基頂面0.80m范圍內(nèi)路基壓實(shí)度指標(biāo)合格率低。路基補(bǔ)強(qiáng)將現(xiàn)狀路基頂面作為一般地基考慮，通過(guò)清表、清淤、反挖處理等方式保證基底壓實(shí)度不小于85%，保證路床范圍（包含填方和挖方）內(nèi)壓實(shí)度不小于95%，路床底面以下就地翻挖（20cm）處理后壓實(shí)度應(yīng)不小于93%，如不能達(dá)到應(yīng)繼續(xù)向下翻挖（20cm）。

3.3 推薦方案的選定

由于大部分路基填土施工已經(jīng)完成，對(duì)沖壓補(bǔ)強(qiáng)、挖除重建、部分挖除重建、石灰樁處理、加筋墊層等方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了逐一分析比較后，選擇了工期短、造價(jià)低、質(zhì)量可靠、施工方便的部分挖除重建結(jié)合加筋墊層的處理方案為推薦方案。

根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)目標(biāo)及沖壓試驗(yàn)段成果，路床頂面以下0.80m范圍內(nèi)采取反挖處理措施，反挖后基底就地翻挖（20cm）壓實(shí)補(bǔ)強(qiáng)使壓實(shí)度達(dá)到93%，不能達(dá)到時(shí)加大翻挖厚度（+20cm）。路基填筑全部采用5%石灰土（質(zhì)量百分率），反挖土方一般可用作路基填料，反挖后填土高度大于2.0m的路堤，在路床底面設(shè)置一層雙向土工格柵。

4 臺(tái)背回填處理

4.1 臺(tái)背回填現(xiàn)狀

工程現(xiàn)場(chǎng)大部分臺(tái)背回填尚未完成填筑，檢測(cè)報(bào)告顯示，全線(xiàn)已施工或部分施工的臺(tái)背回填路基壓實(shí)度指標(biāo)普遍不能滿(mǎn)足要求，需要進(jìn)行反挖處理。

路基補(bǔ)強(qiáng)方案對(duì)比表 表2

臺(tái)背回填路基壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 表3

4.2 未填土臺(tái)背處理

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，大部分橋涵臺(tái)背尚未進(jìn)行臺(tái)背回填土方填筑，此類(lèi)臺(tái)背繼續(xù)施工前應(yīng)對(duì)臺(tái)背回填范圍內(nèi)表層土進(jìn)行清除，積水區(qū)域應(yīng)在保證臺(tái)身安全前提下進(jìn)行疏干，挖除表層松散土開(kāi)挖臺(tái)階后回填5%石灰改善土，填筑壓實(shí)度不小于95%。

圖4 臺(tái)背回填未施工

4.3 部分填土的臺(tái)背路基反挖回填補(bǔ)強(qiáng)

對(duì)于部分填土的臺(tái)背回填段，應(yīng)對(duì)臺(tái)背回填范圍內(nèi)全部填土進(jìn)行挖除處理，積水區(qū)域應(yīng)將受積水影響而含水量偏高的土體全部挖除，挖臺(tái)階后回填5%石灰改善土，回填壓實(shí)度不小于95%。

4.4 填筑完成的臺(tái)背路基反挖回填補(bǔ)強(qiáng)

檢測(cè)報(bào)告顯示，臺(tái)背路基頂面以下1.0m范圍內(nèi)壓實(shí)度較低，不能滿(mǎn)足路基質(zhì)量要求。由于臺(tái)背路基及地基沉降在停工過(guò)程中已基本完成，設(shè)計(jì)對(duì)臺(tái)背過(guò)渡區(qū)路床頂面以下2.0m范圍進(jìn)行挖除回填處理，以消除路面行車(chē)荷載對(duì)臺(tái)背路基的影響。

圖5 臺(tái)背回填部分施工

圖6 臺(tái)背回填已完成

橋臺(tái)、明涵及填土高度小于2.74m的涵洞或通道，對(duì)涵頂及兩側(cè)臺(tái)背回填段范圍內(nèi)填土全部挖除，采用5%石灰改善土回填并壓實(shí)至95%。

填土高度大于2.74m的涵洞或通道對(duì)涵頂填土全部挖除，對(duì)兩側(cè)臺(tái)背回填段范圍內(nèi)填土進(jìn)行夯實(shí)補(bǔ)壓，臺(tái)背范圍內(nèi)填土壓實(shí)至95%，涵頂回填土壓實(shí)至95%。

5 施工注意事項(xiàng)

①清表、清淤所得土方不得作為路基填料。

②挖方段反挖寬度以路床寬度為準(zhǔn)，以土路肩外邊緣按1∶1.5坡率拓寬確定寬度。

U416.1

B

1007-7359（2016）06-0121-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.046

陳中月（1978-），男，安徽廬江人，畢業(yè)于青島理工大學(xué)，本科，學(xué)士，高級(jí)工程師。