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京港澳高速公路河南段改扩建多采用双侧加宽方式对高速公路改扩建，先期实施的改扩建段落出现新老路基不均匀沉降形成纵向连续裂缝，后期修复难度大且效果不好，已经影响行车安全。京港澳高速公路驻马店至信阳（豫鄂界）段有100多公里全部采用双侧拼块的加宽方式，为了降低工后新老路基的不均匀沉降，驻信改扩建项目对新路基原地面和桥涵基础及台背进行处理。
摘要：双侧拼宽方式改扩建高速是在现有双向四车道的基础上分别在两侧新加宽两个车道，由于老路沉降基本结束，新路自然沉降刚刚开始，就造成新老路不均匀沉降。新老路不均匀沉降的主要原因是原地基的处理受荷载沉降和填筑路基的自然沉降。本文主要对降低原地基受荷载后沉降进行研究。
一、原地基处理的重要性
由于新加宽的路基原地基是在老路的排水沟处填筑，排水沟已经使用多年，且大部分已經损坏，致使排水沟内的水向下渗透。经过长年水浸湿，原地面以下3米的土体处在过湿或饱和状态。如果不对原地基进行处理，待通车运营后行车荷载和填筑路基的附加荷载双重作用下地基会出现不均匀沉降，并反射到路基路面。路面会出现横向、纵向裂缝，且裂缝较大，直接影响行车安全。
老路涵洞经过多年自然沉降已经趋于稳定，但新拼宽的涵洞基础沉降才刚刚开始，如果不进行特殊处理新老涵洞将出现沉降差，直接反应到路面，路面将出现错台。错台位置位于行车道位置，对于高速行驶的车辆是相当危险。
二、京港澳高速公路驻信段改扩建工程平原地区路基段采用水泥搅拌桩、涵洞采用PTC桩进行地基加强、换土法。以上三种处理方法具体处理过程如下：
1、换土法
换土法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。在公路施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾，即在一定范围内，把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除，用天然砂砾进行换置，开挖换填深度在3m以内，采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。在换填过程中，对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑，最好做试验检测，避免无法压实而引起沉降。
浅层处理和深层处理很难明确划分界限，一般可认为地基浅层处理的范围大致在地面以下3m深度以内。浅层人工地基的采用不仅取决于建筑物荷载量值的大小，而且在更大程度上与地基土的物理力学性质有关。地基浅层处理与深层处理相比，一般使用比较简便的工艺技术和施工设备，耗费较少量的材料
换填法的原理及适用范围
换填法（Replacement Method、Cushion）就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小等优点。按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。
换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。
2、水泥搅拌桩法 对于处理 10 m以内路基下沉病害，采用粉喷桩加固技术是较为理想的一种方法。粉喷桩处理软基土是通过专门的机械将粉体固化剂喷出后在地基深处就地与软土强制搅拌，利用固化剂和软土之间新发生的一系列物理 、化学反应， 在原地基中形成强度、刚度较大的桩体，同时也使桩周土体 性质得到改善，桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外荷载。使用粉喷桩加固路基应认真调查路基病害的情况，认真 做好粉喷桩施工的设计（桩径、桩距 、固化剂掺入量、桩身强 度等），施工中要严格掌握固化剂掺入量、粉喷桩龄期、土样 含水量、混合料搅拌的均匀性。着重抓好施工 中的几个环 节：严格按粉喷桩施工规范施工，严格掌握钻机的就位、钻 进、停钻、提升、停喷、重复的工艺流程。做好粉喷桩的质量 控制。粉喷桩处理软基属于隐蔽工程，通常是昼夜连续施 工 ，必须做好 粉喷桩 的质量控制 ，主要 包括桩距 、桩 位检查 、 逐桩控制喷粉量 、桩长等。
3、PTC桩施工一般采用锤击法和静压法。锤击法施工依靠柴油打桩机，施工机械较小，施工速度较快，施工费用较低，施工过程噪声污染大，锤击震动对基地土的扰动大，对周围建筑物有影响；静压法采用静力压桩机，机器笨重，施工速度较慢，施工费用较高，但对基地扰动小，周围环境影响小。
1、施工流程
原地面整平夯实→填筑30cm碎石土、整平压至90%→桩位放样→静压机就位→全站仪调整垂直度→静压第一节桩→起吊第二节桩→电焊接桩→检查焊接质量和垂直度→静压第二节桩→重复前面的压桩工艺直至设计标高→检查整体质量→开挖桩帽土体形成土模→绑扎桩帽钢筋、现浇混凝土、养护→填筑第一层碎石土垫层、整平压实→铺筑钢塑格栅→铺筑第二层碎石土垫层、整平压实→铺筑第二层钢塑格栅→铺筑碎石土垫层至设计厚度→报验。
2、施工顺序。由于PTC桩属于挤土桩，在沉桩过程中会对桩周围的土体产生挤压作用，从而导致出现地面隆起和软土层中超静孔隙水压力升高，造成桩在软土层中产生侧向位移及挤压效应。如不加以控制，常导致先入土的桩倾斜、偏位，后入土的桩沉桩困难，甚至沉桩不到位。这是软土中沉桩存在的棘手问题。为了比较合理地解决这一问题，设计要求采用“S”型的压桩顺序，尽量减少挤桩顺序，尽量减少挤桩效应。 控制压桩速度。工程所用的PTC桩要根据施工图设计文件中的桩基深度进行桩的组合。当桩基深度>24m时，不超过2节组合；桩基深度≤12m时，不超过1节桩。施工时按照“长桩在下、短桩在上”的顺序进行施工。
沉桩过程中应严格控制压桩速度。这是因为在沉桩过程中，压桩速度过快，软土中产生较大的超静孔隙水压力，这时土体有效强度降低，由于挤压土效应作用，深层土体将会因强度降低不能克服挤土压力而产生侧向位移。另一方面，超静孔隙水压力增大，土体强度降低，土体将会变得松软，土体隆起对桩产生向上的推力，侧向力和向上推力的作用将会引起桩倾斜偏位，严重的会使桩的上下节头部位断裂。因此打桩时必须严格控制沉桩速度。根据工程经验，压桩速度控制在1～2m/min，当然对具体工程要具体分析，一般在前一根桩施压时所产生的超静孔隙水压力消散70%左右再施工下一根，因此应适时进行原位监测。
三、 为随时掌握特殊地段地表的沉降规律和路堤本身的压缩变形规律，以及路基土体应力和变形的动态变化过程，综合分析路基稳定性。全线共在58个桩号范围内，高路堤、软基、陡坡路堤、构造物台背、采空区等部位埋设796个路基沉降与变形观测点（地基沉降测点137个、路基沉降测点139个、路面结构层测点520个），涉及典型观测断面布置（高填方路堤、软土路基、陡坡路堤）和一般路堤断面布置（地表沉降量、总沉降量、地表水平位移量及隆起量、地下土体分层水平位移量）两大类，详见附件。
路面结构层监测情况，依据布设在路面结构层的沉降标（道钉）监测数据来看，在摊铺路面结构层期间，绝大部分的断面沉降数据尚能满足油面摊铺的要求，因沉降标设置在结构层表面易受施工车辆影响，故小部分断面在摊铺前未能满足连续两个月月沉降量小于1.5mm的要求。
由于京港澳高速公路驻信段对原地基进行了卓有成效的处理措施，目前路面行车舒适度的到了领导和专家的好评，经过专业设备的检测平整度合格率也相当高。其他具体的技术问题不作解释。在实际工作中工程技术人员应注意综合考虑路基下沉的技术因素，以彻底解决路基下沉问题。
参考文献
[1] JTJ059—95公路路基路面现场测试规程[s]北京：人民交通出版社，1995.
[2] J，公路路基施工技術规范JTG_F10-2006[S]北京：人民交通出版社，2016.
[3] 黄晓明，张晓冰 公路建设质量 通病分析与防治[M].北京：人民交通出版社，2002.
[4] 向连方.公路工程质量保证体系的探讨[Jj北京公路，2001（1）：13— 15 .
[5] JTJ071—98.公路工程质量检验评定标准：S].北京：人民交通出版社，1999. [责任编辑 ：王 欣]
摘要：双侧拼宽方式改扩建高速是在现有双向四车道的基础上分别在两侧新加宽两个车道，由于老路沉降基本结束，新路自然沉降刚刚开始，就造成新老路不均匀沉降。新老路不均匀沉降的主要原因是原地基的处理受荷载沉降和填筑路基的自然沉降。本文主要对降低原地基受荷载后沉降进行研究。
一、原地基处理的重要性
由于新加宽的路基原地基是在老路的排水沟处填筑，排水沟已经使用多年，且大部分已經损坏，致使排水沟内的水向下渗透。经过长年水浸湿，原地面以下3米的土体处在过湿或饱和状态。如果不对原地基进行处理，待通车运营后行车荷载和填筑路基的附加荷载双重作用下地基会出现不均匀沉降，并反射到路基路面。路面会出现横向、纵向裂缝，且裂缝较大，直接影响行车安全。
老路涵洞经过多年自然沉降已经趋于稳定，但新拼宽的涵洞基础沉降才刚刚开始，如果不进行特殊处理新老涵洞将出现沉降差，直接反应到路面，路面将出现错台。错台位置位于行车道位置，对于高速行驶的车辆是相当危险。
二、京港澳高速公路驻信段改扩建工程平原地区路基段采用水泥搅拌桩、涵洞采用PTC桩进行地基加强、换土法。以上三种处理方法具体处理过程如下：
1、换土法
换土法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。在公路施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾，即在一定范围内，把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除，用天然砂砾进行换置，开挖换填深度在3m以内，采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。在换填过程中，对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑，最好做试验检测，避免无法压实而引起沉降。
浅层处理和深层处理很难明确划分界限，一般可认为地基浅层处理的范围大致在地面以下3m深度以内。浅层人工地基的采用不仅取决于建筑物荷载量值的大小，而且在更大程度上与地基土的物理力学性质有关。地基浅层处理与深层处理相比，一般使用比较简便的工艺技术和施工设备，耗费较少量的材料
换填法的原理及适用范围
换填法（Replacement Method、Cushion）就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小等优点。按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。
换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。
2、水泥搅拌桩法 对于处理 10 m以内路基下沉病害，采用粉喷桩加固技术是较为理想的一种方法。粉喷桩处理软基土是通过专门的机械将粉体固化剂喷出后在地基深处就地与软土强制搅拌，利用固化剂和软土之间新发生的一系列物理 、化学反应， 在原地基中形成强度、刚度较大的桩体，同时也使桩周土体 性质得到改善，桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外荷载。使用粉喷桩加固路基应认真调查路基病害的情况，认真 做好粉喷桩施工的设计（桩径、桩距 、固化剂掺入量、桩身强 度等），施工中要严格掌握固化剂掺入量、粉喷桩龄期、土样 含水量、混合料搅拌的均匀性。着重抓好施工 中的几个环 节：严格按粉喷桩施工规范施工，严格掌握钻机的就位、钻 进、停钻、提升、停喷、重复的工艺流程。做好粉喷桩的质量 控制。粉喷桩处理软基属于隐蔽工程，通常是昼夜连续施 工 ，必须做好 粉喷桩 的质量控制 ，主要 包括桩距 、桩 位检查 、 逐桩控制喷粉量 、桩长等。
3、PTC桩施工一般采用锤击法和静压法。锤击法施工依靠柴油打桩机，施工机械较小，施工速度较快，施工费用较低，施工过程噪声污染大，锤击震动对基地土的扰动大，对周围建筑物有影响；静压法采用静力压桩机，机器笨重，施工速度较慢，施工费用较高，但对基地扰动小，周围环境影响小。
1、施工流程
原地面整平夯实→填筑30cm碎石土、整平压至90%→桩位放样→静压机就位→全站仪调整垂直度→静压第一节桩→起吊第二节桩→电焊接桩→检查焊接质量和垂直度→静压第二节桩→重复前面的压桩工艺直至设计标高→检查整体质量→开挖桩帽土体形成土模→绑扎桩帽钢筋、现浇混凝土、养护→填筑第一层碎石土垫层、整平压实→铺筑钢塑格栅→铺筑第二层碎石土垫层、整平压实→铺筑第二层钢塑格栅→铺筑碎石土垫层至设计厚度→报验。
2、施工顺序。由于PTC桩属于挤土桩，在沉桩过程中会对桩周围的土体产生挤压作用，从而导致出现地面隆起和软土层中超静孔隙水压力升高，造成桩在软土层中产生侧向位移及挤压效应。如不加以控制，常导致先入土的桩倾斜、偏位，后入土的桩沉桩困难，甚至沉桩不到位。这是软土中沉桩存在的棘手问题。为了比较合理地解决这一问题，设计要求采用“S”型的压桩顺序，尽量减少挤桩顺序，尽量减少挤桩效应。 控制压桩速度。工程所用的PTC桩要根据施工图设计文件中的桩基深度进行桩的组合。当桩基深度>24m时，不超过2节组合；桩基深度≤12m时，不超过1节桩。施工时按照“长桩在下、短桩在上”的顺序进行施工。
沉桩过程中应严格控制压桩速度。这是因为在沉桩过程中，压桩速度过快，软土中产生较大的超静孔隙水压力，这时土体有效强度降低，由于挤压土效应作用，深层土体将会因强度降低不能克服挤土压力而产生侧向位移。另一方面，超静孔隙水压力增大，土体强度降低，土体将会变得松软，土体隆起对桩产生向上的推力，侧向力和向上推力的作用将会引起桩倾斜偏位，严重的会使桩的上下节头部位断裂。因此打桩时必须严格控制沉桩速度。根据工程经验，压桩速度控制在1～2m/min，当然对具体工程要具体分析，一般在前一根桩施压时所产生的超静孔隙水压力消散70%左右再施工下一根，因此应适时进行原位监测。
三、 为随时掌握特殊地段地表的沉降规律和路堤本身的压缩变形规律，以及路基土体应力和变形的动态变化过程，综合分析路基稳定性。全线共在58个桩号范围内，高路堤、软基、陡坡路堤、构造物台背、采空区等部位埋设796个路基沉降与变形观测点（地基沉降测点137个、路基沉降测点139个、路面结构层测点520个），涉及典型观测断面布置（高填方路堤、软土路基、陡坡路堤）和一般路堤断面布置（地表沉降量、总沉降量、地表水平位移量及隆起量、地下土体分层水平位移量）两大类，详见附件。
路面结构层监测情况，依据布设在路面结构层的沉降标（道钉）监测数据来看，在摊铺路面结构层期间，绝大部分的断面沉降数据尚能满足油面摊铺的要求，因沉降标设置在结构层表面易受施工车辆影响，故小部分断面在摊铺前未能满足连续两个月月沉降量小于1.5mm的要求。
由于京港澳高速公路驻信段对原地基进行了卓有成效的处理措施，目前路面行车舒适度的到了领导和专家的好评，经过专业设备的检测平整度合格率也相当高。其他具体的技术问题不作解释。在实际工作中工程技术人员应注意综合考虑路基下沉的技术因素，以彻底解决路基下沉问题。
参考文献
[1] JTJ059—95公路路基路面现场测试规程[s]北京：人民交通出版社，1995.
[2] J，公路路基施工技術规范JTG_F10-2006[S]北京：人民交通出版社，2016.
[3] 黄晓明，张晓冰 公路建设质量 通病分析与防治[M].北京：人民交通出版社，2002.
[4] 向连方.公路工程质量保证体系的探讨[Jj北京公路，2001（1）：13— 15 .
[5] JTJ071—98.公路工程质量检验评定标准：S].北京：人民交通出版社，1999. [责任编辑 ：王 欣]