0 引言

对高速公路而言，对既有公路进行拓宽改建，可充分利用既有公路，节省占地面积，经济效益显著。因此，通过对老路进行拓宽改建来增加道路的通行能力具有明显的优势，改扩建已成为当前公路建设行业的一个重要发展方向。

2000年，沪杭甬高速公路分段扩建，采用整体拼接形式将四车道扩大改建成为八车道[1]；2001年，广佛高速公路采用整体双向拼接将四车道加宽成为八车道[2]；2002年，沈大高速公路采用对称整体拼接形式将四车道改建成为八车道[3]；2003年，沪宁高速公路采用将四车道扩大改建为八车道的整体拼接方式[4]；2006年，佛开高速公路北段以两侧拼接为主，将四车道扩建为八车道[5]；2012年，京港澳高速公路采用分段改扩建[6]。2015年以后，高速公路改扩建的项目有：昌樟高速公路改扩建、昌九高速公路改扩建通远段、临潼至西安高速公路改扩建、沈阳绕城高速公路改扩建、续建沈阳至四平高速公路改扩建等[7]。

国内现有改扩建工程主要为四车道改八车道，拼接形式多为整体双向拼接或整体拼接形式，也有全线改扩建或分段改扩建等形式，但均没有涉及对原路肩的利用。因此，依托佛开高速公路南段改扩建工程，利用落锤式弯沉仪、三维探地雷达、现场钻芯取样等室内外试验检测手段，对旧路面复合式路面硬路肩是否具备全断面利用的条件进行了综合评价研究，研究结论可为国内类似改扩建工程的建设提供参考和依据。

1 工程概况

佛开高速公路于1996年12月建成通车，原路面为水泥砼结构，早期水泥路面的特点是在硬路肩水泥板下设置了排水盲沟，排水盲沟设置间距为20m。三堡至水口段于2008 年底完成了路面大修，对原水泥路面进行了沥青罩面处理，处理后主线路面为沥青混凝土路面，匝道仍采用水泥混凝土路面。大修后主线路面结构型式如表1所示。

表1项目主线路面结构形式结构层位行车道硬路肩上面层4cm改性沥青SMA-134cm改性沥青SMA-13中面层6cm改性沥青AC-206cm改性沥青AC-20下面层8cm普通沥青ATB-258cm普通沥青ATB-25基层26cmC35水泥砼面层26cmC35水泥砼面层底基层33cm水泥稳定石屑21cm水泥稳定石屑总厚度77cm65cm

随着社会经济的发展，加铺后的复合式路面在通车十多年后，通行能力已不能满足现状。因此，于2017年对佛开高速公路三堡至水口段进行改扩建，采用整体双向分段由双向四车道拓宽为双向八车道。

2 研究方案

由佛开南高速公路的历史资料可知，硬路肩综合利用的复杂性在于硬路肩结构厚度较行车道薄，且硬路肩设置了排水盲沟，结构薄弱，结构材料涉及水泥稳定碎石、水泥混凝土、沥青混凝土多种材料，组合复杂。因此，需制定详细的研究方案对硬路肩综合利用的条件进行综合评价。

综合评价采用历史资料预评估、现场检测及室内试验相结合的方法。现场检测利用落锤式弯沉仪FWD对原路面及路肩的结构强度进行对比分析，采用三维探地雷达GPR对厚度、内部缺陷进行无损识别，并结合室内试验，对现场钻取的芯样进行强度试验，与以往历史检测试验数据对比，全面评估硬路肩的技术状况。基于硬路肩检评结果，对局部薄弱处进行针对性的补强，并提出硬路肩的利用方案和拼接方案。

3 结果分析

3.1 厚度

选取硬路肩典型位置进行现场取芯，共钻取面层芯样48个，基层芯样35个。现场取芯结果显示，路面结构层主要病害为底基层松散、轻微脱空；沥青面层芯样全部完整，厚度总体均值为18.4cm，略大于原面层设计厚度，满足设计要求；水泥板基层芯样全部完整，厚度总体均值为24.6cm，高于原水泥板设计厚度，满足设计要求；水稳石屑底基层多数松散，厚度总体均值为13.0cm，低于原水稳石屑底基层厚度，不符合设计要求。

此外，沥青面层与水泥板基层层间粘结状况较好，基本不存在脱空；水泥板基层与水稳石屑底基层层间粘结状况较差，普遍存在轻微脱空。

3.2 结构承载力评价

上、下行方向硬路肩路面代表弯沉均值(0.01mm)分别为18.6、18.4，单点弯沉均值(0.01mm)均为14.5。在此基础上，对比分析超车道、行车道、硬路肩路面承载能力的差别，分析结果如图1、图2所示。

图1上行方向路面代表弯沉值随里程变化

图2下行方向路面代表弯沉值随里程变化

超车道、行车道、硬路肩的代表弯沉值和单点弯沉值依次递增，路面承载能力依次递减。不同车道之间的弯沉差统计结果见表2。

文章来源：《中国资源综合利用》 网址: http://www.zgzyzhly.cn/qikandaodu/2021/0119/835.html