杜 量

（蘭州市城市建設(shè)設(shè)計(jì)院，甘肅蘭州 730050）

1 概述

北環(huán)路是蘭州市規(guī)劃的“二環(huán)路”重要組成部分，是蘭州城市東西大通道之一。北環(huán)路工程西起安寧區(qū)沙井驛南坡坪，東至城關(guān)區(qū)白道坪，全長(zhǎng)32.9 km。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為城市主干路，路幅寬29～33m，雙向6車道，設(shè)計(jì)車速為60 km/h。北環(huán)線一期工程為安寧培黎廣場(chǎng)至109國(guó)道段，長(zhǎng)8.7 km。二期工程路線總長(zhǎng)24.2 km，分東、西兩段。其中西段自安寧區(qū)沙井驛南坡坪至培黎廣場(chǎng)，路線長(zhǎng)14.4 km。東段自城關(guān)區(qū)大砂坪109國(guó)道至白道坪，路線長(zhǎng)9.8 km。

北環(huán)路東段設(shè)計(jì)分為兩段，我院承擔(dān)的設(shè)計(jì)范圍為北環(huán)路東段109國(guó)道至白石頭溝段，本段工程西起九州蘭州北山林場(chǎng)煤場(chǎng)，起點(diǎn)里程K22+900接北環(huán)路一期工程道路里程K7+961.54，上跨109國(guó)道和大砂溝后，沿蘭州新興液化氣站西側(cè)的龍王溝展線，穿過(guò)三條嶺一處埡口，跨越柳忠高速公路后向東延伸線形基本與柳忠高速平行，設(shè)計(jì)終點(diǎn)里程為K26+713.75，位于白石頭溝西側(cè)山腳附近，109國(guó)道至白石頭溝段道路路線長(zhǎng)度3 813.75 m。

2 工程地質(zhì)

該段道路沿線地層結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，上部主要為第四系全新統(tǒng)（Q4）人工填土、上更新統(tǒng)（Q3）黃土狀粉土及中更新統(tǒng)（Q2）黃土狀粉土及下更新統(tǒng)（Q1）卵石，下部為第三系（E）砂巖。

道路里程 K25+380～K25+960、K26+250～K26+713.75段黃土狀粉土（Q3eol）具Ⅳ（很嚴(yán)重）自重濕陷性，素填土具Ⅲ（嚴(yán)重）自重濕陷性，對(duì)路基穩(wěn)定存在影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象,工程性質(zhì)較差。

3 工程設(shè)計(jì)概要

北環(huán)路東段（109國(guó)道～白石頭溝）道路西起九州蘭州北山林場(chǎng)煤場(chǎng)，上跨109國(guó)道和大砂溝后，沿蘭州新興液化氣站西側(cè)的龍王溝展線，穿過(guò)三條嶺一處埡口，跨越柳忠高速公路后的向東延伸線形基本與柳忠高速平行設(shè)置，設(shè)計(jì)終點(diǎn)位于白石頭溝西側(cè)山腳附近。K22+900～K23+980為大砂溝立交范圍。

沿線地形起伏較大，整體地面標(biāo)高變化在1 582～1 727 m之間。北環(huán)路東段 K22+900～K26+713.75段設(shè)計(jì)標(biāo)高變化在1 608.03 m～1 598.98 m～1633.43 m之間。道路經(jīng)過(guò)山麓地帶，路基修筑需開挖山體，一般挖深在20～40 m。

4 路基邊坡設(shè)計(jì)

路堤邊坡：全線黃土及碎石土均可用作路基填料。依據(jù)本地區(qū)路基填料的物理及力學(xué)性質(zhì)并借鑒類似地質(zhì)條件下其他項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，邊坡高度H≤8.0 m時(shí)，采用1∶1.5一坡到底的直線邊坡。邊坡高度8.0 m＜H≤16 m時(shí)，采用臺(tái)階形邊坡，其中0～8 m邊坡坡率采用1∶1.5，8～16 m邊坡坡率采用 1∶1.75；H＞16 m邊坡坡率采用 1∶2，均于 8 m高處設(shè)置2 m寬邊坡平臺(tái)。

路塹邊坡：根據(jù)塹體工程地質(zhì)特性和邊坡高度，依照《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D30-2004規(guī)定，經(jīng)綜合分析后確定路塹邊坡型式及坡率。邊坡高度H≤8.0 m時(shí)，采用一坡到頂?shù)闹本€邊坡，坡率1∶0.5，對(duì)坡面設(shè)置護(hù)面墻防護(hù)。邊坡高度8.0 m＜H≤32 m時(shí)，考慮到區(qū)域內(nèi)大部分為黃土或砂礫巖邊坡，按每8 m分級(jí)，分級(jí)處設(shè)置3 m寬邊坡平臺(tái)。一級(jí)邊坡坡率 1∶0.5，二級(jí)邊坡坡率 1∶0.75，三、四級(jí)邊坡坡率 1∶1。五級(jí)以上邊坡坡率 1∶1.25，坡高按每10 m分級(jí)，分級(jí)處設(shè)置3 m寬邊坡平臺(tái)。

護(hù)坡道及碎落臺(tái)：填方邊坡坡腳外設(shè)路堤邊溝時(shí)，一般均設(shè)置護(hù)坡道，護(hù)坡道寬度為2 m。一般路段的路塹設(shè)1 m寬碎落臺(tái)。

5 路基邊坡防護(hù)工程設(shè)計(jì)

邊坡的工程防護(hù)主要有護(hù)面墻、擋墻、抗滑樁這三種。

為了覆蓋各種軟質(zhì)巖層和較破碎巖石的挖方邊坡免受大氣因素影響而修建的墻，稱為護(hù)面墻。護(hù)面墻有實(shí)體護(hù)面墻、窗孔式護(hù)面墻、拱式護(hù)面墻及肋式護(hù)面墻等。實(shí)體護(hù)面墻用于一般土質(zhì)及破碎巖石邊坡；窗孔式用于坡度緩于1:0.75的邊坡，孔窗內(nèi)可采用捶面或干砌片石；拱式護(hù)面墻用于邊坡下部巖層較完整而需要防護(hù)上部邊坡者或通過(guò)個(gè)別軟弱地段時(shí)；邊坡巖層較完整且邊坡較陡時(shí)可采用肋式護(hù)面墻。

擋土墻技術(shù)主要用于防止崩塌、小規(guī)模滑坡及大規(guī)?；虑熬壍脑俅位瑒?dòng)。擋土墻根據(jù)其構(gòu)造可以分為重力式、半重力式、倒T形或L形、扶壁式、支跺式、棚架扶壁式和框架式等幾種類型。

抗滑樁是承受側(cè)向荷載用以整治滑坡的支撐結(jié)構(gòu)物，是一種廣泛采用的抗滑技術(shù)。它穿過(guò)滑體在滑床的一定深度處錨固，抵抗滑坡推力的作用。

（1）填方路段

一般填方路段：當(dāng)路堤邊坡高度小于3.0 m時(shí)，采用液壓噴播植草防護(hù)；當(dāng)路堤邊坡高度大于等于3.0 m時(shí)采用拱式護(hù)面墻防護(hù)，骨架內(nèi)采用液壓噴播植草。

（2）挖方路段

挖方較低、坡率較緩路段的邊坡主要采用液壓噴播或三維植被網(wǎng)植草防護(hù)；高度較大的路塹高邊坡，對(duì)第一～二級(jí)邊坡采用實(shí)體護(hù)面墻,三～四級(jí)邊坡采用拱式護(hù)面墻防護(hù)（骨架內(nèi)采用有機(jī)基材綠化），其上一級(jí)邊坡采用液壓噴播或三維植被網(wǎng)植草防護(hù)。

（3）路基支擋防護(hù)工程

為保證陡坡路堤穩(wěn)定或?qū)Φ匦屋^陡無(wú)放坡條件的陡坡地段，根據(jù)地形條件及地質(zhì)條件設(shè)置漿砌護(hù)腳、衡重式及懸臂式擋墻等支擋結(jié)構(gòu)。

為了保證邊坡穩(wěn)定，減少坡面水流沖刷，同時(shí)為便于邊坡綠化，美化路容，本項(xiàng)目主要采用了以綠化為主的坡面防護(hù)。路基右幅道路基本位于現(xiàn)狀山坡上，大部分路堤邊坡利用了現(xiàn)有的山坡地形，施工時(shí)盡量保留現(xiàn)有的山坡植被；部分較陡或填方地段采用了拱形骨架護(hù)面、內(nèi)植草皮的加固防護(hù)，對(duì)坡腳凌亂或填方占地較多的地段設(shè)置漿砌片石護(hù)腳墻，防止因坡腳沖蝕剝落引起邊坡失穩(wěn)。

6 路基排水工程設(shè)計(jì)

蘭州北環(huán)線東段地形高低起伏較大，為溝壑縱橫的山地。邊坡防護(hù)與排水首先要做好坡面和坡體的排水，在坡頂5 m以外設(shè)截水溝，防止地表徑流流入邊坡而沖刷坡面。坡面排水通過(guò)設(shè)置排水溝、邊溝平臺(tái)截水溝、急流槽，將水引入自然溝中，寬平臺(tái)采用10 cm的C20混凝土對(duì)其進(jìn)行封閉，以保證其安全可靠。

（1）邊溝

所有挖方路段均設(shè)置邊溝。邊溝形式根據(jù)匯水面積大小而采用不同的類型，一般路段采用0.6 m×0.6 m的M7.5漿砌片石矩形蓋板邊溝，對(duì)于橋梁下和有景觀需求的路段采用暗埋式矩形蓋板邊溝（形式為0.6 m×0.6 m的M7.5漿砌片石邊溝），矩形蓋板上覆蓋耕植土植草，每個(gè)橋墩旁設(shè)置帶孔蓋板，收集的橋面匯水流入排水溝。邊溝出口與急流槽或排水溝應(yīng)銜接順暢，將路面水引排離路基至天然洪溝或城市管道中。邊溝溝底縱坡一般與路線縱坡一致。

（2）截水溝

截水溝用于攔截挖方坡面上的流水，設(shè)置在分級(jí)坡面的平臺(tái)上。

混凝土梯形排水溝采用C25混凝土，深0.6m、底寬0.3 m、溝壁坡率1∶0.5，預(yù)制板接縫灌注水泥砂漿，排水溝下鋪設(shè)10 cm厚砂礫墊層。底部及兩側(cè)外壁全斷面鋪設(shè)一布一膜復(fù)合防水土工布。

（3）急流槽

當(dāng)邊溝、排水溝、平臺(tái)截水溝出水口受地形限制，落差較大時(shí)設(shè)置急流槽，槽身采用M7.5漿砌片石砌筑。急流槽應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)情況設(shè)置，原則是將水送入沖溝溝底或引離路基范圍以外，在急流槽出口設(shè)置消力池，以防沖刷而影響路基穩(wěn)定。

7 結(jié)語(yǔ)

由于邊坡防護(hù)和排水設(shè)計(jì)具有預(yù)見性和風(fēng)險(xiǎn)性,設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和資料調(diào)查顯得尤為重要,保守設(shè)計(jì)會(huì)造成不必要的浪費(fèi),防護(hù)不當(dāng)、排水不暢會(huì)導(dǎo)致早期病害的發(fā)生。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,路塹邊坡的防護(hù)更需要綠色植物防護(hù),但甘肅省地處黃土地區(qū),氣候干旱,邊坡植物防護(hù)的成活率普遍較低,環(huán)保、穩(wěn)固且具有較好視角效果的防護(hù)新技術(shù)需要進(jìn)一步開發(fā)和推廣。