胡豐振

（中交一公局集團(tuán)有限公司海外事業(yè)部，北京 100024）

近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展，公路作為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分，其建設(shè)步伐日益加快。原有的公路由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，隨著交通量的逐年提高已經(jīng)超過(guò)其設(shè)計(jì)通行能力，造成公路交通壓力大，容易出現(xiàn)交通擁堵等現(xiàn)象，并可能導(dǎo)致其在路網(wǎng)中的地位與實(shí)際運(yùn)輸能力不符。目前解決這一問(wèn)題一般有新建公路和改擴(kuò)建公路兩種方式，后者由于建設(shè)周期短、占地面積少、耗費(fèi)資金少等特點(diǎn)，在改善公路通行能力上應(yīng)用廣泛。但是公路改擴(kuò)建項(xiàng)目難度較大，需要考慮新路和老路的銜接問(wèn)題、老路的交通問(wèn)題等，這使得公路改擴(kuò)建過(guò)程中會(huì)受到許多約束。與此同時(shí)，舊路路基作為公路的基礎(chǔ)，對(duì)整個(gè)公路改擴(kuò)建工程的建設(shè)質(zhì)量都起著至關(guān)重要的作用，在公路改擴(kuò)建工程的各個(gè)環(huán)節(jié)都必須確保舊路路基工程的施工。因此，在公路改擴(kuò)建過(guò)程中，應(yīng)對(duì)舊路路基的施工處治措施展開(kāi)深入的分析。這樣不僅能更好地保證公路整體項(xiàng)目的建設(shè)水平，還可以為類似公路改擴(kuò)建工程建設(shè)理論指導(dǎo)，從而推動(dòng)我國(guó)公路改擴(kuò)建工程建設(shè)水平。

1 公路改擴(kuò)建舊路路基施工難點(diǎn)及存在的問(wèn)題

1.1 舊路路基施工難點(diǎn)

公路改擴(kuò)建舊路路基施工難點(diǎn)在于如何減少或消除新舊路基銜接產(chǎn)生的裂縫。新舊路基結(jié)合處出現(xiàn)裂縫的原因如圖1 所示。

圖1 路基加寬不均勻沉降示意圖

舊路路基經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的固結(jié)沉降，基本不再變形，而改擴(kuò)建路基填土的沉降時(shí)間較短，新舊路基結(jié)合位置容易出現(xiàn)不均勻沉降。新舊路路基間的不均勻沉降使得公路路面結(jié)構(gòu)層間附加應(yīng)力大于路面材料的抗拉強(qiáng)度，從而出現(xiàn)裂縫。這些會(huì)使得公路在降雨等地表水滲入路基內(nèi)部，影響路基的強(qiáng)度參數(shù)，導(dǎo)致公路的病害增多，降低道路的服務(wù)水平[1]。

1.2 舊路路基施工存在的問(wèn)題

（1）公路改擴(kuò)建工程理論不完善。目前國(guó)內(nèi)公路工程的擴(kuò)建工程主要為多車道改擴(kuò)建，但是舊路路基施工理論只是對(duì)國(guó)外通行方法的借鑒，沒(méi)有形成適合國(guó)情的分析方法，這就可能導(dǎo)致在舊路工程施工時(shí)安全性不滿足要求等問(wèn)題。

（2）僅把交通量需求作為公路改擴(kuò)建目標(biāo)。目前公路改擴(kuò)建工程在設(shè)計(jì)時(shí)往往只考慮到交通量的變化，將原有公路車道數(shù)進(jìn)行單側(cè)或雙側(cè)的增加。在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)自然環(huán)境、社會(huì)效益的變化進(jìn)行綜合的考慮。

（3）缺乏路基差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)。公路改擴(kuò)建工程的新舊路路基結(jié)合位置容易出現(xiàn)差異性沉降，但是目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)路基拼接的差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有進(jìn)行深入的研究[2]。這樣舊路路基施工時(shí)就沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，新舊路路基拼接施工中沉降控制措施也存在一定程度的盲目性。

2 公路改擴(kuò)建方案的選擇

公路改擴(kuò)建形式的選擇會(huì)直接影響舊路路基施工方法的確定。公路改擴(kuò)建方案的確定應(yīng)當(dāng)有一個(gè)統(tǒng)一的原則，然而目前的公路項(xiàng)目對(duì)公路的擴(kuò)建方式并無(wú)明確的確定方法。因此，各參建單位和技術(shù)專家在對(duì)具體的擴(kuò)建形式討論時(shí)，不可避免地會(huì)開(kāi)展大量的重復(fù)工作，結(jié)果可能缺乏科學(xué)性和系統(tǒng)性。

2.1 公路改擴(kuò)建的形式

公路改擴(kuò)建的形式多種多樣，劃分方式也各有差異[3]。依據(jù)工程處理方式，公路改擴(kuò)建形式可劃分成整體式拼接和分離式兩大類，在此基礎(chǔ)上按照具體的擴(kuò)建方式又分成單側(cè)拓寬和雙側(cè)拓寬兩種，如圖2 所示。按照橫斷面形式，公路改擴(kuò)建方案可以劃分成對(duì)稱擴(kuò)建和不對(duì)稱擴(kuò)建兩大類。按照道路的規(guī)模，公路改擴(kuò)建方案可分為六車道方案、八車道方案、十車道方案等。

圖2 公路改擴(kuò)建方案劃分形式

2.2 公路改擴(kuò)建方案的確定原則

公路改擴(kuò)建工程方案的確定要對(duì)交通規(guī)劃發(fā)展、施工技術(shù)等因素進(jìn)行綜合考慮，并實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目效益最大化。公路改擴(kuò)建方案的確定原則具體體現(xiàn)在減少對(duì)現(xiàn)有公路交通的影響、節(jié)約土地資源、便于公路養(yǎng)護(hù)管理、最大程度利用現(xiàn)有工程、采用成熟合理的施工技術(shù)、降低施工成本等幾個(gè)方面。

3 公路改擴(kuò)建工程舊路路基施工處置措施

3.1 舊路路基施工總體要求

減少、消除公路新舊路路基拼接位置的縱向裂縫是提高公路改擴(kuò)建工程建設(shè)水平最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在舊路路基施工時(shí)應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的處置措施來(lái)增強(qiáng)新舊路路基的橫向連接穩(wěn)定性，減少其結(jié)合位置的不均勻沉降，避免公路病害的發(fā)生[4]。公路改擴(kuò)建工程舊路路基施工總體要求主要有以下幾個(gè)方面：第一，公路改擴(kuò)建工程施工作業(yè)往往是按照標(biāo)段展開(kāi)的，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)已經(jīng)完成的路段采取措施來(lái)預(yù)防可能出現(xiàn)的病害。第二，當(dāng)公路各段地質(zhì)條件不同時(shí)，應(yīng)選擇針對(duì)性的處理措施，尤其是路橋過(guò)渡段部分。第三，對(duì)土質(zhì)較差的地段要采取強(qiáng)夯、重夯等方法對(duì)舊路路基的基底進(jìn)行處理。與此同時(shí)，要對(duì)舊路路基要加寬地段的路基部分給予充分的壓實(shí)。第四，做好舊路路基的排水作業(yè)。必須做好路基的關(guān)鍵排水通道等設(shè)施，對(duì)于水量較大部位還需要布置臨死排水設(shè)施。第五，做好舊路路基的坡面防護(hù)加固工作，特別是在老路有可能出現(xiàn)不穩(wěn)定的部位或已經(jīng)產(chǎn)生損壞的結(jié)構(gòu)物處。

3.2 舊路路基具體施工處置措施

（1）基底處理。公路改擴(kuò)建工程施工期間要使用挖掘機(jī)把舊路路基地表或邊坡上的表土、樹(shù)根、灌木、雜草等清除干凈。與此同時(shí)，還要疏干舊路路基的淤泥污水，并把全部翻漿路段的土體換填成堅(jiān)硬的石渣，隨后用推土機(jī)將舊路路基整平。對(duì)于非軟土地段的舊路路基，應(yīng)當(dāng)使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，使其壓實(shí)度滿足規(guī)范的要求；對(duì)于軟土地段的舊路路基要處理之后再進(jìn)行碾壓[5]。

（2）挖臺(tái)階。在舊路路基開(kāi)挖臺(tái)階能增強(qiáng)新舊路路基結(jié)合部位的橫向連接，從而提高改擴(kuò)建公路路基的整體穩(wěn)定性?！豆仿坊O(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2015）規(guī)定：當(dāng)原地面自然橫坡或舊路路基的邊坡陡于1 ∶5 時(shí)，要進(jìn)行開(kāi)挖臺(tái)階，臺(tái)階寬度一般不得小于2m，且臺(tái)階向內(nèi)要有2%～4%的橫坡。臺(tái)階在開(kāi)挖過(guò)程中，一定要保證密實(shí)，以提高路基的整體穩(wěn)定性。

（3）軟基處治。如果對(duì)公路工程進(jìn)行路基加寬遇見(jiàn)軟土地基，必須先對(duì)舊路路基進(jìn)行處理。軟土地基的處理要按照地質(zhì)情況、填筑高度、施工速度等因素綜合考慮來(lái)確定合適的治理措施。與新建的公路工程相比，公路改擴(kuò)建工程對(duì)于軟弱地基的處理更加嚴(yán)格，對(duì)路基整體穩(wěn)定性和工后沉降量大小也有更高的要求。根據(jù)軟弱地基處理方法的適用范圍可將其劃分成以下幾個(gè)方面：①舊路路基表層軟土有硬殼層，可采用預(yù)壓法；②舊路路基軟土較薄，填新土后會(huì)導(dǎo)致其工后沉降增加，甚至超出規(guī)范的沉降控制量，可采用強(qiáng)力置換或復(fù)合地基法；③如舊路路基的軟土層較厚，填土較高，可采用復(fù)合地基法；④對(duì)于新舊路路基的結(jié)合位置，應(yīng)采用超載預(yù)壓或粉噴樁法。其中復(fù)合地基加固法如圖3 所示是國(guó)內(nèi)處理公路改擴(kuò)建舊路路基應(yīng)用最廣泛的方法，該方法具有施工耗費(fèi)時(shí)間短，對(duì)原來(lái)公路交通運(yùn)營(yíng)影響小，施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

（4）舊路路基加筋。為了提高公路改擴(kuò)建工程新舊路路基的結(jié)合緊密程度，可以在公路舊路路基上鋪土工格柵。舊路路基加筋的原理在于利用土工格柵會(huì)與周圍土體界面的摩擦和咬合作用產(chǎn)生應(yīng)力傳遞，從而使得土體的應(yīng)力應(yīng)變分布情況發(fā)生改變，提高了土體的強(qiáng)度和韌性。舊路路基加筋的具體作用主要有以下兩個(gè)方面：（1）提高地基的承載能力。公路的荷載不僅會(huì)產(chǎn)生一定的水平推力，由于土工格柵的抗拉性能強(qiáng)，可以承擔(dān)一部分水平推力，從而減少地基的荷載；（2）提高地基土約束力，減小其水平方向的位移，如圖3 所示。如果舊路路基沒(méi)有鋪裝土工格柵，路基的填料相當(dāng)于散體顆粒，地基表層土的側(cè)向受到的約束基本可以忽略不計(jì)，在荷載作用下新舊路路基可能出現(xiàn)橫向錯(cuò)動(dòng)。如果舊路路基鋪裝土工格柵，加筋體與地基土之間存在界面作用，會(huì)在很大程度上約束土體的側(cè)向變形。

圖3 加筋體約束路基側(cè)向變形示意圖

4 結(jié)束語(yǔ)

文章對(duì)公路改擴(kuò)建工程中舊路路基施工存在的問(wèn)題、施工難點(diǎn)以及具體的處治措施等展開(kāi)了分析，主要得到了以下幾個(gè)方面的結(jié)論：（1）公路改擴(kuò)建舊路路基施工難點(diǎn)在于如何減少或消除新舊路路基銜接出的裂縫；（2）公路改擴(kuò)建工程中舊路路基施工存在的問(wèn)題主要有改擴(kuò)建工程理論不完善、僅把交通量需求作為公路改擴(kuò)建目標(biāo)、缺乏新舊路路基差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)等方面；（3）公路改擴(kuò)建方案的確定是要綜合考慮在減少對(duì)現(xiàn)有公路交通的影響、節(jié)約土地資源、便于公路養(yǎng)護(hù)管理、最大程度利用現(xiàn)有工程、降低施工成本等因素；（4）公路改擴(kuò)建工程中舊路路基具體施工處置措施主要有基底處理、挖臺(tái)階、軟基處治、舊路路基加筋。