高速公路粉砂土填料路基加宽技术

高速公路粉砂土填料路基加宽技术
摘要：为了改善高速公路的通行效率，缓解公路交通的紧张状况，必须对现
有的公路进行拓宽。

在拓宽粉砂路基上，既要做到新老路基分开连接，又要采用
提前灌浆技术，以增强路基的承载力。

结合某高速公路拓宽改建项目，在总结出
施工阶段及分段施工技术的基础上，着重从注浆工艺、注浆参数等角度，对在拓
宽的粉砂路基中应用注浆技术方法进行了探讨，对拓宽后的路基进行了拓宽处理。

关键词：高速公路；粉砂土填料路基；注浆加固技术；水玻璃
由于粉砂路基的承载力不强，在高速公路交通条件下，由于上部动、静荷载
的作用，极易引起路基变形，严重威胁着公路的运营。

所以，在对高速公路进行
拓宽和改建的时候，在出现粉砂路基时，要着重对其进行路基的强化，只有在这
种情况下，新改建的公路也可以拥有更强大的承载力，从而有效地提升高速公路
的总体品质。

在此基础上，采用了多种加固方法，如：锚杆法和高压旋喷法。

在
拓宽改建后，应根据具体的施工条件，合理地选择相应的施工工艺，以保证施工
的顺利进行[1]。

1工程概况
某高速公路全长36.52km，为双向4车道，路基宽28.0m，中间隔离区为墙
壁式围栏，设计速度为100km/h。

自2017年竣工通车以来，随着交通量的不断增大，导致交通堵塞，为了提升交通效益，对现有的两条主线进行了改扩建，实现
了两条主线的8条主线。

此次扩展工程计划采取“两边拼宽为主、局部分离”的
方法进行扩展，将路基拓宽到36.0m，拓宽后的高速公路的设计时速可以达到
120km/h。

此外，由于粉砂质粘土的内聚性、持水性较弱，导致其承载力较低，
故在新老路基分开连接的同时，还需进行灌浆补强，以增强其承载力。

2粉砂土填料路基加宽技术分析
2.1台阶开挖
在已有路基的边缘处挖掘阶梯，目的在于增加新老路基结合面的抗切强度，
更利于新老路基形成一个整体，降低由于路基沉降差异而造成的公路裂缝。

而在
各种类型的路基上，梯级式路基有标准型、内倾型路基和梯级路基等[2]。

采用斜坡形后，新旧路基的结合较好，但对路面的压实度有一定的不利作用；采用内侧平台可以实现对连接段填料的压实，但需要大量的挖掘。

所以在各种情
况下，该项目选用了规范的阶梯形式。

阶梯的宽度是30.0cm，高度是20.0cm，
为了防止在阶梯挖掘工作过程中由于雨水的洗礼或太阳的曝晒而造成的沙土的松
散和坍塌，在阶梯挖掘工作结束之后，需要在第一时间喷洒一层M10泥浆，对其
进行暂时的防护。

2.2新旧路基分离式拼接
分离式拼接法是在原有的基础上，在原有的基础上重新填充一层新的路基，
并在此基础上采用固定喷射壁进行结合。

分离式拼接法拓宽高等级公路具有布局
灵活的优点，它既可以有效地克服填沙路基扩深时不易成形的难题，又可以减小
新老路基交界部的沉降量差异，有利于改善新老路基的整体性能。

采用分裂缝合
扩宽工艺时，需掌握下列技术要领：
(1)在新、老两条路基之间，竖向地打一块钢板桩，钢板桩埋地约1.15-
1.55m，目的在于隔绝新拓宽的路基在钢板桩上发生的变形，防止新拓宽的路基
由于新拓宽而引起的变形对原有路基造成相应的冲击；(2)在对新路基进行加固时，为了减小新路基的沉降量，需在新路基上打密实沙土或生灰土土；(3)新建
公路的填筑材料应尽可能选用重量较轻的填筑材料，这样可减小由于填筑材料的
重量而引起的下陷。

2.3砂土路基超前注浆加固
由于粉砂路基的保水性较差，承载力较低，为了提升路基的稳定性，就必须
采用提前注浆的方法，将淤泥与粉砂路基相融合，以提升路基的总体强度，并能
对路基的下沉进行高效地处理。

2.4现场注浆施工
在对样品进行检验，确认满足工程技术条件后，配制水泥砂浆，并进行了灌浆处理。

在挖出的步长底部，沿斜坡方向打眼，打眼直径30.0mm，孔距1.75m，灌浆层的最大充填深度2.35m。

先在斜坡上标出每个孔的位置，再重新检查，确定正确后，再利用钻头进行打眼。

在成孔以后，要对孔壁进行有没有坍塌、开裂等情况，在确认了满足成孔的条件后，要用工具将孔内碎石、泥土等清理干净。

该项目使用了高压灌浆方法，配制好的泥浆进入灌浆器，灌浆压力设置为
0.75MPa。

将灌浆管道插进井眼，打开机器，向井眼慢慢地灌入水玻璃泥浆。

在水压的影响下，泥浆会向井眼周围渗透和扩散。

3粉砂土填料路基注浆加固效果分析
在对新老路基进行衔接、灌浆等措施后，还要进行拓宽后路基的原位测试，对其进行施工质量检查。

一方面，可以对现场施工的情况进行判定，同时，在出现问题的时候，可以对其进行整改，将其排除在外。

在注浆完成7d后，施工人员将强化处表面浆砌片石剥离，从新老路基强化区钻井采样，并对采集的样本进行进行分析，以判定其施工效果[3]。

在试验过程中，采用钻孔定位采样法，从四个方位对岩石进行采样，采样点分布见图1。

图1 注浆取样点布置图
将采集到的样本送进室内进行测试，并对每个采样点进行有效强化，并以采样点与灌浆孔洞的间距为x轴，以最大强化厚度为y轴，平面坐标见图2。

图2 不同方向加固有效深度分布图
从图2可以看出，在对高等级路基进行灌浆的过程中，灌浆呈现非均质性。

特别地，各灌浆位置的横向弥散范围基本相同，而纵向弥散范围有较大差别。

其
主要的原因有：一是由于粉砂路基具有很高的密实程度和很小的斜坡，使得泥浆
更易于在侧向分散；另外，由于下部岩石坚硬，而顶部岩石疏松，使其向上方蔓
延的阻力减小，蔓延的幅度增大。

通过对试验结果的分析，可以看出，在本项目中，采用了水玻璃浆液对粉砂土填充的路基进行了强化，取得了较为满意的结果。

4结束语
为更好地解决公路的拥堵问题，必须对一些早期建成的、车流量大的公路进行拓宽。

对
于采用粉砂路基的高等级公路，在拓宽和改建老路基的过程中，要注意对新老路基联合处的
开裂问题，以确保整个公路的完整性。

对已有公路进行拓宽改建时，应该通过挖掘阶梯来增
加新、老路基接触面的抗切强度，从而进一步增强新、老路基的接触性，防止新、老路基由
于不均匀的沉降而产生裂缝。

而在拓宽工程中，由于粉砂路基的保水性较差，承载力较低，
因此，在拓宽工程中也应采用灌浆技术进行处理。

参考文献：
[1]李聪.高速公路路基填料粉砂土改良研究[J].科学技术创
新,2021(21):147-149.
[2]贾辰生.高速公路粉砂土填料路基施工技术探析[J].中国新技术新产
品,2018(17):89-90.
[3]岳爱敏,李焕坤,黄明利.粉砂土在高速公路路基填料中的应用研究[J].市
政技术,2018,36(6):35-37.。