郝方偉
摘要:路基設(shè)計是公路工程設(shè)計的基礎(chǔ)。路基設(shè)計要求根據(jù)沿線自然條件和工程地質(zhì)條件,本著因地制宜、就地取材的原則,采取經(jīng)濟有效的措施,確保路基安全、穩(wěn)定,與周圍景觀相協(xié)調(diào)。本文以東毛高速公路為例,著重對路基設(shè)計的思路和方法進行分析,對今后類似項目有一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞:路基設(shè)計
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(b)-0056-01
東山坡至毛家溝段高速公路位于寧夏回族自治區(qū)境內(nèi),是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中18條橫線的第6條—— 青島至蘭州高速公路在寧夏境內(nèi)的重要路段,路線全長約51km,按雙向四車道高速公路標準建設(shè)。
項目區(qū)為中低山嶺地形,區(qū)內(nèi)峰巒疊嶂、溝谷縱橫、山大溝深,地質(zhì)條件復(fù)雜,路基設(shè)計難度大,也是項目設(shè)計的重點。路基設(shè)計應(yīng)嚴格遵照現(xiàn)行技術(shù)標準規(guī)范及建設(shè)部頒發(fā)《工程建設(shè)標準強制性條文》(公路工程部分)的強制性條文。本文東毛高速公路為例,對路基設(shè)計的一些思路和方法進行一些理論實踐分析,可供參考。
1一般路基設(shè)計
路基設(shè)計前,對項目沿線做好全面調(diào)查研究,充分收集沿線地質(zhì)、水文、地形、地貌、氣象、地震等設(shè)計資料,設(shè)計時根據(jù)沿線自然條件和工程地質(zhì)條件,本著因地制宜、就地取材的原則,選擇合理的路基橫斷面形式以及路基邊坡坡率,采取經(jīng)濟有效的路基防護、排水措施,合理路基填料,確保路基的整體強度和穩(wěn)定性,并使路容美觀,與周圍景觀相協(xié)調(diào)。
(1)路基橫斷面布設(shè):全線采用全封閉、全立交的四車道高速公路標準設(shè)計。路基寬度24.5m,中間帶寬3.0m,行車道寬4×3.75m,硬路肩2×2.5m,土路肩2×0.75m;行車道、路緣帶及硬路肩橫坡為2%,土路肩橫坡為3%。全線不設(shè)超高的最小半徑按2500m控制,本項目最小半徑為800m,最大超高值為4%,無圓曲線加寬。
(2)邊坡坡率設(shè)計:根據(jù)沿線地質(zhì)情況、路基填料性質(zhì)及地區(qū)地震烈度情況,填方路基邊坡都采用正常邊坡,填方邊坡高度小于6m時坡率采用1∶1.5;填方路基邊坡大于6m時6m處分級,6m以上部分采用1∶1.5,以下采用1∶1.75,護坡道寬度為1m;對局部沖溝處理段較高填方(邊坡高大于12m)邊坡進行單獨設(shè)計。
根據(jù)挖方地質(zhì)及水文條件情況,挖方邊坡采用每8m分級,第一級為1∶1,第二、三級均為1∶1.25,第四級為1∶1.5,當(dāng)最上一級邊坡高度小于10m時不再分級。挖方段設(shè)置(60×60)cm矩形邊溝,邊溝外設(shè)置1m寬碎落臺,挖方邊坡分級處邊坡平臺寬度3m,平臺上設(shè)(40×40)cm的矩形排水溝。
(3)高填深挖等路基等設(shè)計:根據(jù)路基設(shè)計規(guī)范規(guī)定:邊坡高度超過20m的路堤為高邊坡路堤;一般土質(zhì)挖方邊坡高度超過20m,巖質(zhì)挖方邊坡高度超過30m的為深挖方。對地面橫坡(或縱坡)陡于1∶5而緩于1∶2.5的填方(半填半挖)路段,應(yīng)按規(guī)范要求挖臺階后填筑路基,臺階寬度不小于2m,并設(shè)向內(nèi)傾3%的橫坡;當(dāng)?shù)孛鏅M坡陡于1∶2.5時,按陡坡路堤設(shè)計;為了減少路基在構(gòu)造物兩側(cè)產(chǎn)生不均勻沉降,減輕跳車現(xiàn)象,提高公路車輛行駛的舒適性,對新建橋梁和涵洞臺背兩側(cè)路基填筑進行特殊處理。
2特殊路基設(shè)計原則及方案必選論證
本項目特殊路基為黃土地區(qū)路基,主要分布在渝河北岸丘陵及臺地上。
濕陷性黃土是指在山體自重壓力或附加壓力作用下受水侵濕而產(chǎn)生沉陷的黃土,本項目黃土以“戴帽黃土”的形式分布于山體上部,具垂直節(jié)理,不具層理,屬原生黃土。
濕陷性黃土處理包括地基處理和防水措施,根據(jù)公路地基的特性和特點,地基處理應(yīng)以防水措施為主,地基處理為輔,因為水是黃土地區(qū)路基產(chǎn)生病害的主要原因,設(shè)置完善的防、排水系統(tǒng),最大限度地降低地基受水浸濕的可能性是保證黃土路基穩(wěn)定的首要措施。濕陷性黃土的處理應(yīng)根據(jù)公路等級、黃土濕陷等級、處理深度要求、施工條件及材料來源,并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
本項目根據(jù)不同的濕陷等級、施工可行性,確定黃土路基處理方案為沖擊碾壓、重錘強夯法、灰土擠密樁等。
3路基防護工程方案比選論證
路基防護設(shè)計以安全、經(jīng)濟、環(huán)保、美觀為原則,以項目影響區(qū)內(nèi)氣象、水文、地形、地貌等自然條件為基礎(chǔ),從技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)保、景觀多方面綜合考慮,提出合理可行的防護型式,在滿足防護功能的前提下,重點突出景觀設(shè)計。本項目的路基防護型式的選擇在充分遵循路基防護設(shè)計原則的條件下,借鑒寧夏區(qū)內(nèi)高等級公路的路基防護型式,特別是在本項目附近地形地質(zhì)條件部分相似相似、已建成通車的福銀高速固原至什字段高速公路的基礎(chǔ)上,再結(jié)合本項目的特殊情況綜合確定的。
4取土、棄土方案項目
本項目路線經(jīng)過剝蝕構(gòu)造丘陵地貌、渝河階地及黃土丘陵地貌,絕大部分路基占用了水澆地、旱地及退耕還林地。本項目挖方除部分風(fēng)化(泥)砂巖外其余都為粉土,可做路床外路基填料;本著最大限度地減少對沿線自然環(huán)境的破壞及節(jié)省投資的前提下,盡量選用優(yōu)良的路基填料,遵守美化環(huán)境和綜合利用的原則,路基填料從取土場集中取用。
5排水設(shè)計原則及方案比選論證
公路路基排水設(shè)計應(yīng)防、排、疏結(jié)合,并與路面排水、路基防護、地基處理等措施相互協(xié)調(diào)、形成完善的排水系統(tǒng),同時遵循少占農(nóng)田、環(huán)境保護及與當(dāng)?shù)嘏殴嘞到y(tǒng)協(xié)調(diào)原則。路基排水結(jié)合路線、橋涵設(shè)計,在充分調(diào)查沿線水文的基礎(chǔ)上綜合考慮,本項目路基排水工程類型主要包括邊溝、排水溝、截水溝等。
6結(jié)語
路基設(shè)計應(yīng)強調(diào)系統(tǒng)化理念,注重水土保持、環(huán)境保護、景觀協(xié)調(diào)的設(shè)計原則,提高路基綜合設(shè)計水平,對保證路基質(zhì)量對工程項目的整體質(zhì)量至關(guān)重要。本項目部分的路基設(shè)計思路和理念值得類似項目參考和借鑒。
參考文獻
[1] JTG D30-2004,公路路基設(shè)計規(guī)范[S].人民交通出版社.