高速公路扩建新老路基搭接施工技术研究

１．施工准备及填料的选用

1.1土质路基

1.1.1最稳定的填料:最稳定的填料主要有石质土和工业矿渣两大类,前者常用的有漂石土、卵石土、砾石土、中砂和粗砂等，后者常用的有钢渣、建筑废料等。这两类材料摩擦系数大，不易压缩，透水性好，其强度受水的影响很小，是填筑路堤的最佳材料。

1.1.2密实后可以稳定的填料：填土施工要在最佳含水量状态下进行：必须按一定厚度铺设，分层压实；砂的粘性小，易松散，有条件的应适当掺杂一些粘性大的土，或将路堤表面予以加固，以提高路基的稳定性；用粉煤灰填筑路堤应符合有关规定要求，其他工业废渣在使用前应进行有害物质的含量试验，避免有害物质超标，污染环境。

1.1.3稳定性差的填料：稳定性差的填料土有高液限黏土、粉质土等。高液限黏土的粘性高，塑性指数大，透水性极差，干燥时很坚硬，但浸湿后强度急剧下降，不易干燥；干湿循环的胀缩所引起的体积变化很大；过干时成块状，不易打碎和压实，过湿时又易压成弹簧土，属不理想的填料。粉质土有较多的粉土粒，虽有一定的粘性和塑性，但不易稳定，水浸后易呈流体状（泥浆），干旱时则尘土飞扬，毛细水上升高度很大（可达80-150cm），在季节性冰冻地带会造成很大水分累积，导致严重的冻胀和翻浆，属最差的路堤填土，黄土类、黑土（肥粘土）多属于这类土。

1.2填石路堤

用于填石路堤的石料在粒径上也有要求。一般情况下，最大粒径不宜超过厚的2／3。在高速公路及一级公路填石路堤床顶以下50cm范围内，填料最大粒径不得大于10cm，其它等级公路填石路堤，路床顶面以下30cm范围内，填料最大粒径不应大于15cm。

1.3土石混填路基

一般情况下，石块强度 大于20Mpa时，就不易被压路机压碎，所以，当土石混合料中石料强度大于20Mpa时，其粒径不得超过压实层厚度的2／3，这有利于压实均匀，并保证在填筑时，不致使上下层石块重叠，避免碾压时不稳定。当土石混合料中所含石块为软质岩或极软岩（强度小于15Mpa）时，易为压路机压碎，不存在强度较大石块产生的问题，故其粒径可与压实层厚度相同，但不宜超过层厚，超过的应打碎。

2.地基处理要求

2.1一般土质地基问题

老路加宽部位,应遵守下列规定：

2.1.1所用填土宜与老路相同或选用透水性较好的土。

2.1.2清除老路路基边坡、边沟以及新路地基上的杂草，并沿老路边坡挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度应不小于1m；若遇到不良地基(膨胀土、盐渍土、黄土等)时，应视具体工程条件采取清淤、排水固结、抛石、换填或复合地基等技术措施进行加固处理。

2.2软土地基处理

软土地基处治方法可按滑动破坏（按稳定性）处治与按沉降计算处治（按沉陷）来区分。稳定性处治的有效方法大致有垫层处理法（表层排水，砂垫层，土工聚合物、加固土）、开挖置换法、反压护道发、慢速加载法（控制路堤填筑速度）等。沉降处治的有效方法有加载预压法（等载或超载）和排水固结法（沙井、袋装沙井、塑料排水板）等。

2.3地基范围内的排水处理

由于路基填筑体的渗透性，地面径流水渗入路基内部，使土体软化，同时，若地基范围内存在地下水，这都会影响拓宽路基的整体稳定。因此，当路堤基底范围内由于地面水或地下水影响路基稳定时，应采取必要的引排、拦截等措施，或在路堤底部填筑水稳性优良、不易分化的砂、砂砾、碎石等材料或采用无机结合料（石灰、水泥等固化材料）进行加固处理，使基底形成水稳性好、厚约30cm的稳定层，或设置隔离层。以防止水对地基的不良影响。

3.压实的意义及影响因素

影响路基压实效果的因素是多方面的，有内因也有外因，但与施工作业有关的主要因素有以下几方面。

3.1土的含水量

在一定功能的压实作用下，含水量的变化会导致土的干密度随之变化，在某一含水量（最佳含水量）下，干密度达到最大值（最大干密度）。各种土的最佳含水量大小不同，一般土的天然状态下的含水量值很接近于最佳含水量，因此，在施工作业中，新卸填土应当立即推平压实。

3.2土的性质

不同土质的压实性能差别较大。一般来说非粘性土的压实效果较好，而且最佳含水量较小，最大干密度较大，在静力作用下，压塑性较小，在动力作用下，特别是在振动作用下很容易被压实。粘质土、粉质土等分散性土的压实效果较差，主要是由于这些细分散性土颗粒的表面大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大，最佳含水量偏高，而最大干密度反而偏小。

4.碾压机具的合理选择

不同的压实机具，对不同土质的压实效果不同，如对砂性土，以振动式机械效果最好，夯击式次之，碾压式较差；对粘性土，则以碾压式和夯击式较好，而振动式较差甚至无效。而且，压实机械的单位压力不应超过土的强度极限，否则会立即引起土基破坏。选择机械时，还应考虑土的状态及对压实度的要求，一般地，土的含水量小、压实度较高，应选择重型机械，反之选轻型机械。

5.碾压方法控制

5.1分层填筑

一方面要把握每层填土厚度的大小，填土层厚度过大，其深处不能获得要求的压实度；填土层厚度过小，会影响工作效率和经济效益；一般认为，对于细粒土，用12～15t光轮压路机时，压实厚度不得超过25cm，用22～25t振动压路机时（包括液压振动），压实厚度不超过60cm；另一方面，每层填土平整，且自中线向两边设置2%～4%的横向坡度，并及时碾压成型。

5.2分层碾压

碾压前应对填土层的松铺厚度、平整度和含水量进行检查，符合要求后方可进行碾压。分层碾压的关键是控制碾压遍数，有条件的情况下，可通过试验段来确定达到设计密实度所需的碾压遍数，对低粘质土压实所需的碾压遍数平均为4～6遍，对粘质土压实所需的碾压遍数平均为10～12遍。经压实度检验合格后方可转入下道工序，不合格处进行补压后再检验，一直达到合格为止。

6.压实标准

土的最大干密度是土压实是主要指标，与路基的强度和稳定性有密切的关系，一般作为压实质量评价的依据。在路基压实实施工中，由于受各种因素的影响和限制（气候、土的天然含水量等），所施工的路基实际干密度不能达到室内重型击实试验求得的最大干密度。但是为了保证压实质量，必须满足规定压实度范围。

7.路基搭接施工技术

国内部分高速公路扩建工程分别对新老路结合带采用冲积强压及强夯的方法。搭接的宽度要根据采取的工艺决定，人工进行作业由于人工开挖对老基路的扰动较小，一般为15cm一步，而现在基本都使用机械作业，搭接宽度要和机械的特点相适应，高度一般要在50cm左右，宽度视坡度而定，一般选择30～100cm一步。

8.结语

对于不同质地路基，可以选用填料也有所差异，但选用时尽量选用强度大，内摩擦角大，粘聚力强，透水性大的材料。如果由于工程作业现场条件限制，需要对材料质地差的填料，通过含水量的调节的手段以达到压实要求或掺外加剂改良达到填土要求。对于不良地基，选用合适的地基处理方法进行地基加固。由于地基模量的差值，直接影响到路基整体稳定性，关系到改扩建成败的关键。因此，要对新老路基结合部、新建路基部分的地基进行相应的处理，而且还要对老路基下地基进行评价。　[科]