京珠（安阳至新乡段）高速公路是国道主干线，也是河南省高速公路主骨架网重要组成部分，于1997年11月份建成通车，运营8年。由于该路段路基填土高度较高，地基土质不良等原因，通车初期即产生路基不均匀沉陷等病害。近几年来，随着交通量的猛增和超载车辆的增多，路面纵横裂缝、坑槽、沉陷、网裂、龟裂等各种病害反复出现，给行车安全造成隐患，同时也给日常养护工作造成很大困难，加上原设计为四车道，该路段已远远不适应交通运输的要求，必须进行改扩建，本文即介绍该高速公路改扩建路基方案。

    路基外观描述

    原修建安新高速公路，由于在路基两侧取土，形成了大小不等的取土坑，经现场调查，根据地质资料，路基沿线部分路段1-2米见地下水，地下水位较高，土质为亚粘土，天然含水量大于30%，呈软塑-流塑状态，土质较软弱，承载力低。

    交通量参数

    根据《京珠国道主干线安阳至新乡高速公路改扩建工程工程可行性研究报告》，本路段的预测交通量、交通量年平均增长率见表1和表2。



    设计累计轴次及设计弯沉值

    设计路段使用年限一个车道上的累计轴次Ne、路表设计弯沉值Ld见表1-3。



    路基改扩建方案

    一、 一般路基

    路基加宽原则方案：采用两侧直接拼接加宽的方式。

    1、路基标准横断面：

    本项目主线为四车道改扩建成八车道，原有高速公路按平原微丘区技术标准设计的四车道整体式路基，路基宽26米。其中中间带宽4.5米（中央分离带3.0米，左侧路缘带2×0.75米），行车道宽2×2×3.75米，硬路肩2×2.5米，土路肩宽2×0.75米，土路肩采用混凝土块硬化。现改扩建为八车道整体式路基，全幅路基宽42.0米。其中:中间带宽4.5米（中央分离带3.0米，左侧路缘带2×0.75米），行车道宽度2×4×3.75米，硬路肩宽（含右侧路缘带2×0.5米）为2×3.0米，土路肩宽度2 ×0.75米。

    单项单车匝道路基宽度为8.5米。其中行车道宽度为3.5米，左侧硬路肩为1.0米（含左侧路缘带0.5米），右侧路肩宽2.5米（含右侧路缘带0.5米）,土路肩宽2×0.75米。

    2、边坡坡率：

    本项目地处山前倾斜平原区，沿线地势平坦，地势开阔。全线均为填方，填料为常规填料粉质土及亚粘土为主。一般主线填方边坡坡率为1:1.5,填土高度大于8米时，上部为1：1.5，下部为1：1.75，边坡处不设护坡平台。

    3、路基设计标高及路拱横坡：

    主线：设计标高为中央分离带外侧边缘处路面标高；行车道及硬路肩采用2%横坡，土路肩采用3%横坡。

    单项单车道：设计标高为行车道中心处路面标高；路面横坡为单项坡，超高段外侧和正常路段土路肩横坡为外倾斜3%横坡；当路面横坡小于或等于3%横坡时，内侧土路肩横坡为3%，路面横坡大于3%时，内侧土路肩横坡同路面横坡。

    二、 特殊路基处理

    1、鱼塘路基:拟采用砂砾换填并设置浆砌护坡和路堤式挡土墙进行防护。

    2、软弱土路基：地基清表30cm，采用水泥搅拌桩（湿喷法）对地基进行加固处理，并回填40cm厚碎石垫层和加铺一层高强土工格室。水泥搅拌桩采用梅花形布置，桩径0.5米，桩长采用6米，桩间距采用1.5米；处理宽度为原有路基边坡开挖的最下一级台阶内缘至距离加宽部分路基坡角3米的宽度，采用湿喷法进行施工。

    3、构造物后路基：为减少路基的不均匀沉降和防止出现桥头跳车现象，对全线桥梁、通道(明)、涵洞（明）及分离式立交加宽部分台后即底地基按特殊路基处理，采用水泥搅拌桩(湿喷法)对地基进行加固，呈梅花形布置，桩径0.5米，桩长采用6米；大中桥及分离式立交每端台背路基加固段长度为20米，桩距1.5米，过渡段长度为10米，桩距为2米；小桥、通道(明)、涵洞（明）台背路基加固段长度为10米，桩距为1.5米，过渡段长度为5米，桩距2米。地基处理后，在桩顶铺设40cm厚碎石垫层，并在碎石层间加铺一层高强土工格室。

    4、构造物基底地基：为减少路基的不均匀沉降和防止出现桥头跳车现象，全线通道、涵洞及小桥（扩大基础）加长部分的基础范围内采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG）处理，桩距1.5米，桩径0.5米，桩长8米。

    三、路基填料与路基压实

    本项目地处山前倾斜平原区，路基填筑主要以借土为主，为使路基获得足够的强度、稳定性和抵抗路面荷载下产生的变形能力，保证路基、路面的综合服务水平，路基压实度采用重型击实标准，路基压实度及填料应符合表4的要求。

       四、 路基设计

    1、一般路基：本路段填料主要为亚粘土及压砂土，鉴于素土强度低，且难以碾压成型，为满足路基填料强度和压实度要求，并结合以往经验，确定对路槽下（0-0.2米）范围采用碎石排水垫层处治，碎石粒径1-3cm,路槽下（0.2-0.8米）范围参6%石灰进行改良处理。为减少新老路基的不均匀沉降，确定在加宽部分路基基底清表30cm后，换填50cm碎石垫层并进行冲击碾压，其压实度不小于93%。

    2、构造物两侧路基：为了减少构造物两侧路基产生不均匀沉降，减轻跳车现象，提高车辆行驶的舒适性，对桥梁、通道及涵洞路基填筑进行特殊处理。

    台后路基处理范围：

      注:表中h为路基填土高度减去路面及路床厚度。

    台后路基填料要求 桥涵台背路基要求采用透水性材料（砂砾等）填筑。要求从填方基底或或涵洞顶部至路床顶面压实度均达到96%。

    3、新旧路基衔接设计

    为增加新旧路基的整体稳定性，避免或减少横向错台和纵向裂缝的发生，在填筑加宽路基前，先对老路基边坡进行30cm厚的清坡处理，路基边坡清坡后，先根据路基填高确定台阶个数及最底层台阶的高度，再根据最上层台阶的位置（距原路基硬路肩外缘向内1米处）确定最底层台阶的宽度及具体位置，然后自上而下逐层开挖台阶，开挖一阶及时回填一阶，台阶高1米，宽1.5米并向内倾3%坡度。路基填土小于4米时，在基底和最上层台阶底部各铺一层高强度土工格室；路基填土填高大于4米小于6米时，在基底、第三层（从基底算起）底部和最上层台阶各铺一层；路基填高大于6米时，在基底第三、第四层底部和最上层台阶底部各各铺一层高强度土工格室。土工格室从台阶内缘铺设至加宽路基的边坡外，并采用U型钢筋钉固定。

    结论：本项目为四车道扩建为八车道的旧路拓宽改建项目，加宽方式为两侧拼接。关键技术为纵向裂缝的防治，应遵循“预防为主，及时处治”的原则，在设计和施工过程中通过合理设计，提高施工工艺和施工质量等方法进行有效预防，努力减少路基的差异沉降，最大限度地减少和延缓裂缝产生的概率和程度，对已发生的裂缝及时采取有效措施进行处治、控制裂缝的发展、恢复路面的使用寿命。