孫文升

（平度市交通運(yùn)輸局，山東 青島 266700）

在公路施工中，路基施工質(zhì)量直接決定著公路的整體穩(wěn)定性和安全性，對(duì)路基填筑方法和工藝要求嚴(yán)格控制。由于公路交通量的不斷增加，早期建成的公路的通行能力已難以滿足現(xiàn)有要求。因此，有必要拓寬公路，使其整體更寬。拓寬路基時(shí)，嚴(yán)格控制新老路基接縫處的壓實(shí)和沉降變形是很重要的。

1 新老公路之間的沉降差異及控制

新路基在使用過程中會(huì)發(fā)生沉降，沉降類型可分為三種：地基本身引起的沉降、路基本身荷載引起的沉降和行車荷載引起的下沉。新路基和舊路基的區(qū)別在于，它沒有受到長(zhǎng)期的車輛荷載，缺乏基礎(chǔ)的統(tǒng)一性，穩(wěn)定性差，在使用過程中可能會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)縱向裂縫。盡管人們也采用了換土和排水固結(jié)的方法來處理新路基地基的沉降，但由于各種原因，人們?nèi)匀徽J(rèn)為土工格柵加固技術(shù)在公路路基拓寬施工中的應(yīng)用最能滿足人們的需求。這是因?yàn)樵诠仿坊貙捠┕み^程中，最常見的縱向裂縫位置是新舊路基結(jié)合的部分，而新路基的參數(shù)設(shè)計(jì)本身能夠滿足公路交通使用的需要。正是由于新舊路基不均勻沉降，才容易產(chǎn)生縱向裂縫。土工格柵加固技術(shù)的應(yīng)用可以帶來以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，需要采用開挖臺(tái)階施工，增加新舊路基的接觸面積，從而優(yōu)化新舊路基的連接；土工格柵鋪設(shè)技術(shù)的應(yīng)用可以平衡沉降時(shí)對(duì)路基的作用力，從而防止裂縫的發(fā)生；土工格柵施工本身可以提供良好的錨固空間，可以進(jìn)一步提高路基的抗剪性能。與其他施工技術(shù)的應(yīng)用相比，采用土工格柵進(jìn)行施工成本低，施工特異性強(qiáng)，工藝簡(jiǎn)單，效果好。

2 工程施工中的常見問題

（1）新老路基沉降不同，在長(zhǎng)期自重作用下，舊路基基本完成固結(jié)變形。路基新加寬段的土壤壓縮性高，固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)。新路基施工完成后，在荷載作用下仍有明顯的固結(jié)沉降，可導(dǎo)致新舊路基交界處的不均勻沉降，破壞路面結(jié)構(gòu)。（2）由于地基強(qiáng)度不足，彈性模量相對(duì)較低，新老路基的沉降值不斷增加。舊路基在改造前已完成固結(jié)沉降，而新路基剛剛發(fā)生沉降，沉降值較大。新舊路基的施工條件、填料類型和壓實(shí)度對(duì)路基的加固效果有很大影響。舊公路投入運(yùn)營后已完成壓縮變形和沉降，但新公路在項(xiàng)目建成后仍將發(fā)生沉降和變形。新路堤的填筑過程往往需要很長(zhǎng)時(shí)間，在長(zhǎng)期荷載作用下，由于不同填料的特性，新路堤和舊路堤的變形可能不一致[1]。（3）路基拓寬通常在地形復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行。當(dāng)局部地基坡度過陡時(shí)，需要在陡坡地基上填筑加寬路基。如果原基礎(chǔ)邊緣存在潛在的滑動(dòng)面，加寬的路基段將沿著該滑動(dòng)面滑動(dòng)，使整個(gè)區(qū)域不穩(wěn)定。由于雨水的入侵，它還受到水分、干燥和凍融循環(huán)的影響，導(dǎo)致地基土的抗剪強(qiáng)度降低。（4）路基排水設(shè)施不完善，導(dǎo)致地表水滲入。路基土由于浸泡在水中而變得潮濕和柔軟，導(dǎo)致強(qiáng)度急劇下降。暴雨在山區(qū)可能會(huì)造成小面積的泥石流，導(dǎo)致排水設(shè)施堵塞。排水設(shè)施堵塞后，路基上端的雨水會(huì)從路面溢出，破壞路面，導(dǎo)致雨水滲入路基，加劇裂縫的擴(kuò)展，降低路基的強(qiáng)度。

3 工程概況

某公路改擴(kuò)建工程，擬對(duì)既有路基做加寬處理。路基邊坡最大坡高為7m，采用加筋土支護(hù)，設(shè)鋼塑土工格柵，鋪設(shè)寬度7m、豎向間隔為0.4m、反包長(zhǎng)度為3m，并用碎石在下剖地面線以上40cm 范圍修筑排水層。土工格柵加筋施工屬于該工程的重難點(diǎn)。

4 土工格柵加筋技術(shù)在公路路基加寬中的應(yīng)用原理

在進(jìn)行公路路基拓寬施工時(shí)，人們有各種施工技術(shù)可供選擇，但土工格柵加固技術(shù)有其獨(dú)特的施工優(yōu)勢(shì)。目前，我國土工格柵材料已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和批量生產(chǎn)。它們的使用成本不高，重量輕，耐腐蝕性強(qiáng)，不易老化，抗拉強(qiáng)度能滿足公路路基施工的需要。理論上，土工格柵材料可以使用120 年。將土工格柵加固技術(shù)應(yīng)用于路基施工以提高路基彈性模量的機(jī)理是，使用該施工技術(shù)可以增加土工格柵與土壤之間的摩擦力；使土工格柵與基礎(chǔ)形成一個(gè)整體，以增加土地上的荷載；使用土工格柵網(wǎng)格鎖定土壤并約束土壤變形。通過應(yīng)用該技術(shù)，當(dāng)在新舊路基的接觸點(diǎn)施加壓力時(shí)，土工格柵應(yīng)以幾何形狀約束土壤，以防止側(cè)向變形，從而提高土壤的抗彎剛度和抗剪強(qiáng)度。土工格柵本身能夠承受一定的強(qiáng)度荷載，并能夠分擔(dān)土壤的水平和垂直作用力；利用土工格柵的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)生的應(yīng)用均勻分布，同時(shí)避免應(yīng)用集中在路基的某一點(diǎn)，導(dǎo)致路基的某個(gè)點(diǎn)施加過大的荷載，從而形成裂縫[2]。

5 路基加寬施工

5.1 施工準(zhǔn)備

路基拼寬施工之前，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)對(duì)所在區(qū)域的地形地勢(shì)、氣候條件、土壤、地下水等進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，并做好相應(yīng)的記錄，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。然后對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行徹底清理，將表面雜物與垃圾及時(shí)移出場(chǎng)區(qū)外。另外，正式施工前選定試驗(yàn)路段，確定路基拼寬施工的各項(xiàng)參數(shù)，其中，重點(diǎn)對(duì)路基填料的壓實(shí)度和填充方式進(jìn)行嚴(yán)格控制，并在適當(dāng)位置完善排水設(shè)施。

5.2 新舊路基銜接處理

施工過程中應(yīng)開挖臨時(shí)排水溝，以利于排水通暢。清理新舊公路交叉處的舊路坎、路肩、護(hù)坡、邊溝。為滿足質(zhì)量要求，應(yīng)將舊土路肩打開并暴露在陽光下，或與粉煤灰混合處理并重新碾壓。上述步驟是清除舊肩坡上的草、樹根和腐爛的樹葉等碎屑。從硬路肩開挖臺(tái)階，解決舊路基邊坡壓實(shí)不足的問題，加強(qiáng)新舊路基的連接，減少舊路基連接處的不均勻沉降。為了保證新舊路堤的連接坡度有良好搭接，必須挖掘和清理正常厚度為30cm 以上的臨時(shí)土壤，并根據(jù)設(shè)計(jì)條件從舊路堤的底部向上挖掘臺(tái)階。兩路基拼接時(shí)，在路面結(jié)構(gòu)底部20cm 處鋪設(shè)2 層寬度為4m，間距為30cm的三向土工格柵；其下第一級(jí)臺(tái)階處鋪設(shè)2 層寬度為3m，間距為20cm 的土工格柵；最下一級(jí)臺(tái)階鋪設(shè)1 層寬度為2m三向土工格柵。低填淺挖段（H＜100cm）超挖后，在路床范圍內(nèi)鋪設(shè)2 層寬度為4m 的三向土工格柵，分別位于上、下路床底。若舊堤壩的高度低于2m，可以將舊堤壩的斜坡處理后直接填入新堤壩。嚴(yán)禁將邊坡清理材料作為新堤的填料。加寬路堤填料選用與老路堤基本相同。擋墻路基回填采用砂礫透水性材料回填。路基其他段落加寬部分若采用非透水性填料時(shí)，應(yīng)在地基表面鋪設(shè)砂礫或碎石墊層。

5.3 填筑填料

（1）鋪設(shè)土工格柵后，及時(shí)填筑填料。填料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，向指定施工點(diǎn)位卸料，按照從兩邊到中間、對(duì)稱的原則進(jìn)行填筑。若直接向土工格柵卸料，厚度控制在1cm 左右。（2）由于砂礫土受含水量的影響相對(duì)較小，僅需控制級(jí)配即可取得良好的壓實(shí)效果，因此，此次公路路基加寬施工選取砂礫土作為填料，要求填料級(jí)配均勻，最大粒徑不大于15cm。（3）運(yùn)料車將填筑材料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，車輛與加寬路基邊緣的距離需超過1.5m，有序卸料。若土工格柵上未鋪設(shè)填料，禁止車輛直接行駛，以免引起土工格柵偏位、受損等問題。卸料后，由機(jī)械設(shè)備攤鋪，人工精細(xì)修整。攤鋪機(jī)不可?？吭谏形锤采w填料的筋帶上，行駛方向垂直于筋帶，保證攤鋪后的橫坡坡度不低于3%。絕大部分?jǐn)備佔(zhàn)鳂I(yè)由機(jī)械設(shè)備完成，但填料攤鋪至與擋土墻相距約1.5m 時(shí)，作業(yè)方法調(diào)整為人工攤鋪[3]。（4）推土機(jī)攤鋪填料時(shí)，鋪設(shè)厚度應(yīng)至少達(dá)到20cm，必須在碾壓加筋體具有穩(wěn)定性后才允許運(yùn)輸車輛在其上方行駛。如因特殊施工條件必須讓運(yùn)輸車輛在碾壓加筋體上臨時(shí)行駛，填料厚度應(yīng)增加至30cm，運(yùn)輸車輛行駛速度穩(wěn)定在5km/h 以內(nèi)，禁止急剎車和長(zhǎng)時(shí)間停留。根據(jù)填料性質(zhì)、壓實(shí)機(jī)械設(shè)備性能，合理控制各層攤鋪厚度，通常在30cm 以內(nèi)為宜，盡可能使各層厚度保持均勻，逐層依次攤鋪、碾壓。

5.4 碾壓填料

填充材料填充到位后，應(yīng)盡快使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。操作要點(diǎn)如下：（1）在第一輪碾壓過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制壓路機(jī)的速度和強(qiáng)度，防止過度碾壓導(dǎo)致鋼筋錯(cuò)位。第一次軋制后，適度提高軋制速度和壓力，逐層加強(qiáng)軋制。橫向范圍碾壓一次后，檢查填料的壓實(shí)度。如果符合標(biāo)準(zhǔn)，則暫停滾動(dòng)。壓路機(jī)按計(jì)劃路線平穩(wěn)行駛，不能急剎車，也不能在尚未壓實(shí)的填料上長(zhǎng)時(shí)間停留。（2）碾壓完畢后，質(zhì)檢人員會(huì)立即檢查壓實(shí)度。在800m2范圍內(nèi)隨機(jī)選取三個(gè)測(cè)試點(diǎn)，分別測(cè)量壓實(shí)度。如果測(cè)量結(jié)果超過95%，則表明壓實(shí)度符合標(biāo)準(zhǔn)。如果結(jié)果小于95%，則將加強(qiáng)壓實(shí)，直到重新測(cè)試結(jié)果符合要求[4]。（3）碾壓以機(jī)械為主，人工為輔。首先，使用軋輥進(jìn)行大面積軋制，以提高軋制效率。然后，采用人工振動(dòng)壓實(shí)法對(duì)距離擋土墻1.5m 的區(qū)域進(jìn)行壓實(shí)，以提高碾壓的精度水平。（4）軋制操作是分層進(jìn)行的，每層都按從外到內(nèi)的順序進(jìn)行軋制。每層填料壓實(shí)后，立即檢測(cè)壓實(shí)度，分層有序施工。碾壓后，對(duì)填料進(jìn)行標(biāo)高檢測(cè)，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)標(biāo)高的差異進(jìn)行局部找平處理。

5.5 新舊路基結(jié)合部位的加固處理

在新舊路基結(jié)合的部位是公路加寬施工中的重難點(diǎn)，結(jié)合部位施工的質(zhì)量會(huì)直接影響到公路改擴(kuò)建施工的整體效果，考慮到該部位薄弱的特點(diǎn)，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況采取合適的加固處理技術(shù)。如果新舊路基相互分離，路基整體的完整性受到影響，路基的承載能力就會(huì)降低，為此，施工單位需要提升新舊路基結(jié)合部位的剛度與強(qiáng)度，防止路基連接處出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。針對(duì)新舊路基結(jié)合部位加固處理，可以采取以下措施。（1）土工加固處理。根據(jù)新舊路基結(jié)合部位施工的情況合理設(shè)置土工格柵，有效提升土體的粘結(jié)力。采用土工格柵加固處理以后，路基整體的承載能力得到提高。特別是維持路基的穩(wěn)定性有重要的作用。（2）補(bǔ)夯措施。必須保證新舊路基的填料的密實(shí)狀態(tài)，為此，結(jié)合部位可以采取補(bǔ)夯措施，盡可能保證路基整體受力的一致性，防止出現(xiàn)不均勻沉降的情況。

5.6 路基排水施工

路基交界處的交通承載力應(yīng)保持與原始路徑相同。該位置的地表水容易滲透，造成新舊路基交界處的侵蝕和損壞，從而降低交界處的有效性和質(zhì)量。為了改善這一問題，本項(xiàng)目在路基接縫處安裝了一條深度為20cm 的水平礫石盲溝[5]，將其連接至現(xiàn)有盲溝，以減少積水對(duì)路基的侵蝕影響。如有必要，應(yīng)增加防水層，以提供全面保護(hù)。本工程填方段排水方式為集中排水，挖方段排水方式采用分散排水。全線排水系統(tǒng)主要包括截水溝、急流槽、路塹邊坡、邊溝、排水溝、蒸發(fā)池、橋涵、天然溝渠等組成部分，以便及時(shí)清除邊坡和路面范圍內(nèi)的積水。主要路線為縱向排水，通過橋梁和涵洞水平排放積水。開挖段排水以暗排為主，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在路塹側(cè)溝下部設(shè)置礫石盲溝，在長(zhǎng)路塹及超高段的低側(cè)分布深側(cè)溝。為保證排水系統(tǒng)的排水效果，在開挖段每隔20m 水平增加一條礫石盲溝，與側(cè)溝底部的礫石滲透溝形成完整的排水系統(tǒng)。此外，在路基填挖交界處，還應(yīng)在水平和垂直方向增設(shè)滲水溝。

5.7 沉降檢測(cè)

路基頂面的壓實(shí)工作應(yīng)在彎曲和沉降試驗(yàn)后完成。彎沉輪被用來測(cè)試車輛的輪重（或軸重）。規(guī)定彎沉余量并進(jìn)行頻率測(cè)試，每條雙車道每隔50m 測(cè)量4 個(gè)點(diǎn)（左、右點(diǎn)下有2 個(gè)后輪間隙）。路基填筑由質(zhì)控、試驗(yàn)人員按路基填方標(biāo)高分層控制壓實(shí)度，成型路基按規(guī)定取點(diǎn)檢測(cè)，報(bào)監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行上一層路基填筑。由結(jié)合檢測(cè)結(jié)果可知，新舊路基結(jié)合處以及邊緣處隨著時(shí)間的推移，沉降逐漸趨于穩(wěn)定，最后得到有效控制，結(jié)合公路路基施工規(guī)范以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，選取適當(dāng)?shù)男屡f路基加寬拼接技術(shù)可有效緩解路基整體沉降變形問題，同時(shí)可極大地提升公路的通行能力和穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

綜上所述，使用路基加寬技術(shù)能改善改善提高公路整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，這有利于工程的順利開展。施工單位需要了解新老路基的差異性以及施工場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇合適的施工技術(shù)，并制定出完善的施工組織計(jì)劃，促進(jìn)公路工程項(xiàng)目的開展。改擴(kuò)建是當(dāng)前很多公路工程面臨的問題，以上結(jié)合某公路改擴(kuò)建工程實(shí)際情況，對(duì)其改擴(kuò)建過程中的路基加寬方案確定與施工進(jìn)行了初步分析與總結(jié)，提出的路基加寬方案及施工方法和要點(diǎn)，旨在為同類公路改擴(kuò)建工程的路基加寬施工提供技術(shù)參考，保證路基加寬施工質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期的改擴(kuò)建目標(biāo)。