付昌金

(銅仁市公路勘察設計院)

?

S304松桃至新民改擴建工程路基設計分析

付昌金

(銅仁市公路勘察設計院)

公路建設是關系到我國民生與國家經濟發(fā)展的問題。只有運輸道路暢通安全，才能保證正常的經濟交往和生活。因此，對于公路建設有著嚴格要求，確保公路路基設計科學合理具有基礎性意義。即針對S304松桃至新民改擴建工程路基設計問題做了具體探討。

S304松桃至新民改擴建工程；路基設計；工程概況

1 工程概況

S304松桃孟溪至新民公路改擴建工程起于孟溪鎮(zhèn)與貴州省骨架公路網中八聯(lián)的一連即大興至迓駕二級公路孟溪支線(現(xiàn)S304新樁號K65+700)于孟溪鎮(zhèn)相接，途經冷水鄉(xiāng)、烏羅鎮(zhèn)、終于松桃縣與印江縣交界處川洞坪，與S304新民至印江段(印江境)公路改擴建工程起點相接，印江境終點位于印江縣城，與杭瑞高速公路印江連接線相接。該項目全長45.148 km(其中斷鏈長1 100.769 m)，屬山嶺區(qū)公路，地形復雜，其中部分路段為沿河改建，是一項綜合性的系統(tǒng)工程。

該項目特點如下所示：(1)該項目為兩車道二級公路，采用設計速度為40 km/h，路基寬10(8.5) m。(2)項目區(qū)域位于貴州省銅仁市松桃縣，屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，年降雨量大；相對高差大，地形復雜。(3)本項目新建大橋4座，小橋3座，原橋加寬利用2座。(4)項目區(qū)域地震烈度為Ⅵ度，構造物設計相對簡單。

2 路基橫斷面布置及加寬、超高

本項目為老路改擴建工程，設計速度采用40 km/h設計，路基寬度采用10 m與8.5 m兩種，雙向路拱橫坡為2%，硬化土路肩橫坡為3%，全線硬化土路肩。路基為10 m時，頂部為50 cm×50cm×12 cm C25混凝土預制塊；路基為8.5 m時，頂部為30 cmC25片石混凝土。

(1)路基寬度分段如下：①K0+000～AK3+700段利用原有老路(梵凈山大道及河濱大道布線，其中梵凈山大道路面寬18 m、河濱大道路面寬14 m)，此路段為路面大修工程只考慮路面加鋪。②AK3+700～K8+000、K30+500～K39+600段路基寬度10 m：道面布置為：0.75 m(土路肩)+0.75 m(硬路肩)+2×3.5 m(行車道)+0.75 m(硬路肩)+0.75 m(土路肩)。③K8+000～K30+500、K39+600～K44+047.455段路基寬度8.5 m：道面布置為：0.75 m(土路肩)+2×3.5 m(行車道)+0.75 m(土路肩)。

(2)路基設計高程為路基內側邊緣線標高。

(3)圓曲線加寬：采用3類加寬值。

(4)超高過度方式：繞內側行車道邊緣旋轉。不設超高的圓曲線最小半徑為600 m(40 km/h)，當圓曲線半徑小于不設超高最小半徑時，在曲線上設置超高，超高過渡在緩和曲線內完成，其旋轉軸為內側行車道邊緣，超高過渡按直線漸變，超高漸變率1/100，在緩和曲線較長的情況下超高漸變率不小于1/330。

3 路基設計

3.1 路基整體設計方案

在進行路基設計時，應嚴格按照沿線巖土類別、物理力學特征、水文地質條件、地形地貌以及對老路挖方邊坡及其穩(wěn)定狀況的調查情況，結合路基挖方邊坡高度，擬定挖方邊坡坡度取值：土質挖方邊坡采用1∶0.75～1∶1坡率，石質挖方邊坡采用1∶0.5～1∶0.75坡率。填方路基原則上利用挖方中土、石作填料(其強度CBR值符合規(guī)范要求)，但有機質土，濕度過大以及高膨脹性的粘土不能用作填料(必要時應作改良處理)，填方邊坡采用1∶1.5～1∶2坡率。對于挖方高度大于30 m的邊坡、填方高度大于20 m的邊坡及斜坡路堤等邊坡通過穩(wěn)定性計算確定邊坡處治設計方案。

3.2 特殊路基設計

(1)軟基

當局部路段穿越水田、魚塘等軟土過濕地段時，可根據淤泥層厚度采用換填片石處理，對于排水不暢的段落，在適當位置增加片石盲溝或砂礫石墊層，增強軟弱地基地段地表排水效果。

路線走廊帶軟土為稻田淤泥土，厚0.5～1.5 m，軟土路段均為填方路基，易造成路基不均勻沉降，填前需進行挖換處理。

(2)危巖與崩坡積體

邊坡巖體(巖體本身風化較強)裂隙發(fā)育段落采用主動柔性防護網，對出現(xiàn)的中、小型墜石，主動柔性防護系統(tǒng)能有效的將其限制住，即使出現(xiàn)巨型墜石，主動柔性防護系統(tǒng)也能有效緩沖下墜速度和時間。

主動柔性防護系統(tǒng)防護設計主要分清除坡面危巖、錨桿施工、格柵網和鋼繩網安裝。(1)清除坡面危巖：清除坡面危巖、浮石、孤石，防止錨固體錨固在不穩(wěn)定的巖體上。(2)錨桿：錨桿鉆孔孔徑采用直徑φ50 mm，長度2～3 m，采用4.5 m×4.5 m的正方形布置，注漿標號M30；錨桿采用2φ16螺紋鋼筋。(3)格柵網和鋼繩網：由專業(yè)制作廠家定制，鋼繩網網孔規(guī)格為邊長300 mm的菱形網，格柵網網孔規(guī)格為邊長50 mm的菱形網。主要構件應滿足：鋼絲繩采用B類鍍鋅鋼絲繩，其抗拉強度不小于1 770 MPa，最小斷裂拉力不小于40 kN，其他構件應滿足規(guī)范要求。

(3)高填深挖路基

高填方路基主要采用在填方底部鋪設土工格柵進行處治。每層土工格柵間隔為60 cm，坡腳為M7.5漿砌片石護腳，材料采用抗拉強度≥50 kN，拉斷應變≤3%的單向土工格柵。加筋填料應采用土質均勻的填料，不得含有菱角的片塊石，以免弄傷加筋帶。

深挖路基主要采用主動防護網進行處治。主動防護網適用欠穩(wěn)定路塹巖質邊坡，在開挖邊坡坡度不滿足邊坡的穩(wěn)定坡比時，采用主動防護網處治措施，根據實際地質情況，錨桿長度采用6～9 m。表1即為錨桿抗拔力數據，值得注意的是：本次邊坡設計為靜態(tài)情況下設計方案，施工中如邊坡發(fā)生動態(tài)變化產生與原設計情況不相符時，需根據現(xiàn)場實際情況對邊坡方案進行調整。

表1 錨桿抗拔力表

(4)縱向填挖交界路基

對于坡比陡于1∶2的縱向半填半挖路基，為了減少半填半挖路基的路基不均勻沉降引起的路面早期開裂錯臺現(xiàn)象，對于路基填挖交界處，除按縱向臺階、超挖處理外，還需在路槽下鋪設雙向50 kN土工格柵。當挖方區(qū)路基設計高程高于填方區(qū)路基設計高程的填挖交界處，在土工格柵下設橫向碎石盲溝，并將水引入排水溝中，碎石盲溝的縱坡不得小于1%。

(5)橫向舊路基與新路基交界

對于在舊路單側橫向加寬，需在舊路基側填筑新路基的情況，為避免新舊路基之間的不均勻沉降，采用對舊路基挖臺階，并在新舊路基交界的頂部范圍加設三層土工格柵的處理方式，新路基的加寬填筑采用壓縮性小、利于排水的石質填料。

(6)橋臺路基設計

對橋臺后為填方的路基，雖然進行了橋臺臺背回填，但實踐證明，由于臺背回填面積過小、長度過短，由于沉降的不均勻性，仍存在“橋頭跳車”現(xiàn)象，故對橋臺后一定距離的路基進行處治，采用砂卵石料回填，壓實度均應滿足95%的要求，處治的長度為H+2.0 m(H為橋臺處填土高度)。

(7)低填淺挖路基設計

對低填淺挖路基，加強路基排水，截斷水流來源，一段時候后進行路基碾壓(條件允許時，可進行翻曬)。軟基需進行換填，換填材料要求：①砂礫等透水性材料如下。具有良好的透水性，不含有機質、粘土塊和其它有害物質，砂礫最大粒徑不大于53 mm，含泥量不大于5%。②細骨料：粒徑一般小于10 cm，強度不小于30 MPa的碎石或砂礫石。③硬質片、塊石：粒徑10～40 cm，強度不小于30 MPa。

4 路基排水設計

路基排水系統(tǒng)主要可以分為地表排水和地下排水兩個部分，其中，地表排水在填方段主要依靠兩側坡腳位置的排水溝，在挖方路段主要依靠兩側坡腳位置的邊溝以及坡頂外側的截水溝，并通過急流槽、跌水井等構造物將匯水接入排水溝或直接通過橋涵排出路界。地下排水主要依靠縱向、橫向或網狀盲溝與滲溝將路基裂隙水與地下水攔截或排出，使路基處于干燥、穩(wěn)定的使用狀態(tài)。

(1)蓋板邊溝：斷面為60 cm×60 cm的邊溝，采用M7.5漿砌片石，路基為10 m時，頂部為50 cm×50 cm×12 cm的C25混凝土預制塊；路基為8.5 m時，頂部為30 cm的C25片石混凝土。蓋板為15 cm的C30鋼筋混凝土預制板。

(2)邊溝：斷面為60 cm×60 cm的邊溝，采用M7.5漿砌片石，內側壁厚50 cm，外側壁厚30 cm，底厚20 cm，路基為10 m時，頂部為50 cm×50 cm×12 cm的C25混凝土預制塊；路基為8.5 m時，頂部為30 cm的C25片石混凝土。

[1] 胡克偉.京石高速公路改擴建工程路基設計探討[J].交通標準化，2013，(12)：45-46.

[2] 葉學民，李展望，徐郝明.高速公路改擴建工程路基拼接設計[J].山西建筑，2012，(11)：149-151.

[3] 趙雄.傍山公路改擴建工程路基路面病害及處置方案設計[J].城市建筑，2014，(18)：19-20.

[4] 殷開榮.沈陽繞城高速公路改擴建工程路基加寬設計[J].北方交通，2014，(4)：66-67.

2015-03-26

付昌金(1984-)，男，貴州甕安縣人，工程師，主要從事公路勘察設計方面的工作。

U416.1

C

1008-3383(2015)11-0029-02