張恒

（貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司，貴州貴陽 550001）

0 引言

近年來，隨著各城市地區(qū)間的交流互動愈發(fā)頻繁，私家車數(shù)量的急速增長，給既有公路造成極大壓力，同時既有公路已無法滿足現(xiàn)有通行需要，需結(jié)合實際情況進行公路改擴建，以此完善城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化公路通行服務(wù)功能。G212線貴州標段為改擴建工程，在實際設(shè)計階段產(chǎn)生一些問題，需根據(jù)項目標準，采用適宜的技術(shù)手段進行優(yōu)化。

1 工程概況

G212線貴州標段為二級公路標準，設(shè)計速度為40km/h，標段路線全長17.152km，其中K2+665.048—K15+420路基寬度為10m；K15+420-K15+440路基寬度漸變，由10m寬漸變?yōu)?.5m寬；K15+440—K18+126.731（終點）路基寬度為8.5m；后山支線路線全長0.19km，路基寬度23m；搖錢樹支線路線全長1.5km，路基寬度為18m。G212線貴州標段為改擴建工程，需對既有部分路段進行擴寬改造，路基設(shè)計以實際調(diào)查資料及建設(shè)標準為指導(dǎo)，為保障設(shè)計合理性，實際調(diào)查內(nèi)容于正式設(shè)計前已向相關(guān)部門核實查證。

2 公路路基設(shè)計現(xiàn)存問題

G212線貴州標段為改擴建工程，標段全長17.1km，其中有4.1km的老路需改造，并存在13.0km新建路基，經(jīng)計算后發(fā)現(xiàn)，老路利用率為23.9%，新建路段占標段全長的76.1%，在該項目中，需做好新老路基銜接工作，此為該公路路基設(shè)計的第一項關(guān)鍵問題。G212線貴州標段在路基設(shè)計階段面臨加寬超高問題，應(yīng)根據(jù)不同分段實際情況合理調(diào)節(jié)路基寬度，此為該公路改擴建項目的第二項關(guān)鍵問題。除上述問題外，G212線貴州標段存在特殊路基，主要表現(xiàn)為軟弱土，給改擴建工程留下一定隱患。軟弱土主要分布在溝谷低洼地段，集中在山間溝谷、槽谷區(qū)域，因周圍稻田水的長期入滲補給，導(dǎo)致工程區(qū)域范圍內(nèi)表現(xiàn)為粉質(zhì)黏土，呈軟塑狀態(tài)，厚度約1～2m，局部超出3m，對G212線貴州標段擬建路線產(chǎn)生不利影響。

3 公路路基設(shè)計原則

（1）安全穩(wěn)定。G212線貴州標段設(shè)計使用年限12年，為保障路基穩(wěn)定性，在路基設(shè)計期間，應(yīng)以安全穩(wěn)定為原則，并做好水土保持及環(huán)境保護工作，彰顯環(huán)保設(shè)計理念。

（2）因地制宜。路基設(shè)計應(yīng)因地制宜，且部分材料應(yīng)盡可能就地取材，需引入新結(jié)構(gòu)、新工藝、新技術(shù)，縮短路基建設(shè)工期，降低整體造價。路基橫斷面形態(tài)應(yīng)遵循地方地貌特點，與周圍地物、地形、地貌相互適應(yīng)，且符合當?shù)刈匀痪坝^與人文特征，同時結(jié)合公路所在地地質(zhì)條件與自然因素做好病害防治設(shè)計，最大限度保障公路設(shè)計效果。

（3）動態(tài)設(shè)計。G212線貴州標段路基設(shè)計實際影響較大，為確保最終路基建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)采用動態(tài)設(shè)計理念，根據(jù)工程項目實際建設(shè)情況及時調(diào)整設(shè)計方案，以此確保路基建設(shè)項目順利進行。

4 設(shè)計方案

（1）填方路基。對于填方路基多采用臺階型、倒角折線型、流線型斷面形式，并根據(jù)工程地質(zhì)條件、邊坡高度、地形條件、力學(xué)指標等因素確定邊坡坡率，根據(jù)周圍情況放緩坡率，確保路基可良好融入到周圍環(huán)境中。填方路基設(shè)計階段應(yīng)綜合考慮擋墻支護結(jié)構(gòu)，若路肩擋土墻低于10m，需采用漿砌片石進行建設(shè)，若路肩擋土墻高于10m，則需采用C20片石混凝土；而對于土質(zhì)邊坡，以8m為劃分界限，路肩擋土墻低于8m、超出8m分別采用漿砌片石、C20片石混凝土進行建設(shè)。

（2）挖方路基。對于挖方路基，在設(shè)計時應(yīng)結(jié)合巖層產(chǎn)狀、邊坡高度、巖石破碎度等參數(shù)確定橫斷面形式，并順勢而為、因地制宜，確保挖方路基可與周圍地形地貌相協(xié)調(diào)。

（3）填料強度及壓實度。在G212線貴州標段中，應(yīng)以《公路土工試驗規(guī)程》（JTJ 051—93）為依據(jù)，采用重型擊實試驗法得出路基密實度要求，同時為確保路肩穩(wěn)定，要求培土路肩壓實度至少為90%。表1為G212線貴州標段路基填料強度及壓實度的設(shè)計要求。

表1 路基填料強度、壓實度要求

5 公路路基設(shè)計問題的應(yīng)對策略

5.1 新老路基拼接

在案例標段中，需對原X715部分路基進行拼寬搭接處理，因新老路基的施工時間、工藝技術(shù)存在差異，導(dǎo)致其沉降、地基承載力存在差異，若處理不當則易引發(fā)路基拼接處破損、裂縫、錯臺等問題，給車輛通行埋下隱患，因此在公路路基設(shè)計階段，要做好新老路基的銜接處理。首先，在新老路基之間設(shè)置土工格柵，并作搭接處理，具體如圖1所示。擴寬路基臺階寬至少2.0m，于臺階底部開挖成傾斜度為2%～4%向內(nèi)傾斜的反坡，同時，臺階高度應(yīng)以施工機械規(guī)格及路基土地性質(zhì)為依據(jù)進行判斷，在本次路基設(shè)計中，臺階高度為1～2m，并以10～15m為間隔設(shè)置橫向臨時排水溝。其次，碾壓夯實臺階基底，確保上路堤壓實度至少94%，下路堤壓實度至少92%，基底壓實度至少90%。最后，在每層臺階位置設(shè)置寬度為4m的單向土工格柵，老路基區(qū)、新路基區(qū)分別為1.5m、2.5m，在此公路項目中，采用TGDG50型土工格柵，橫向搭接長度超出0.2m，搭接處受力強度至少30kN/m。

圖1 新老路基搭接處理設(shè)計圖 （單位：cm）

5.2 路基加寬超高

G212線貴州標段采用二級公路標準建設(shè)，為確保改擴建質(zhì)量，需做好路基加寬超高設(shè)置及橫斷面布設(shè)。G212線貴州標段橫斷面組成為土路肩、硬路肩、行車道、硬路肩、土路肩，規(guī)格寬度依次為0.5m、1m、2×3.5m、1m、0.5m。按照公路路線設(shè)計規(guī)范要求，需對標段線路中平曲線半徑≤250m的彎道采用內(nèi)側(cè)第二類加寬方式進行路基加寬，并結(jié)合實際地形地質(zhì)情況設(shè)置寬度為3.5m的緊急停車帶，有效段長度與過渡段長度分別為30m、20m。老路基經(jīng)多年使用而處于穩(wěn)定狀態(tài)，但新加寬路基受到內(nèi)外部不穩(wěn)定因素影響易出現(xiàn)較大變形問題，在新老路基之間產(chǎn)生不均勻沉降，因此加寬路基的壓實度應(yīng)提高1%～2%，或直接采用高一級壓實標準施工，以此提升新老路基整體穩(wěn)定性。新建路基沉降量大于老路基沉降量，易產(chǎn)生差異沉降，若差異沉降過大，則會引發(fā)縱向裂縫、路基失穩(wěn)、路面開裂等問題。在G212線貴州標段公路工程中，以《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTG D20—2017）為依據(jù)，控制公路設(shè)計速度為40km/h，平曲線半徑需低于600m，于曲線位置設(shè)置超高。超高設(shè)置方式圍繞中心線旋轉(zhuǎn)，超高過渡段于緩和曲線內(nèi)完成，若平曲線≤250m，則采用第二類加寬，超高漸變率為1/150，最大超高值設(shè)置為8%[1]。

5.3 特殊路基處理

為確保公路路基施工質(zhì)量，避免路基不均勻沉降問題，應(yīng)對軟土路基進行處理。在G212線貴州標段公路工程中，采用換填墊層法對軟弱土進行處理，運用石屑、砂石替換原有軟弱土，起到提高路基穩(wěn)定性效果。在公路路基設(shè)計過程中，需將區(qū)域范圍內(nèi)的軟弱土挖除，暴露出原狀土層，為后續(xù)換填作業(yè)奠定基礎(chǔ)，同時確保換填處理效果。在該公路路基設(shè)計時，將砂礫材料作為墊層，該工程項目中砂礫墊層厚度為0.3m左右，覆蓋在原土層表面，同時控制砂礫材料粒徑規(guī)格處于5～50mm范圍內(nèi)，并保障砂礫材料粒徑均勻度超出10%[2]。在軟弱土特殊路基處理設(shè)計中，需明確具體施工細節(jié)，為施工過程提供指導(dǎo)，完成軟弱土挖除并準備好墊層砂礫材料后，采用土層回填的方式展開施工，并分層碾壓夯實，以此保障本次軟弱土換填墊層技術(shù)應(yīng)用效果，切實提高公路路基穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

綜上所述，公路路基設(shè)計為道路工程的重要組成部分，為確保公路通行效果，需明確項目建設(shè)標準及設(shè)計原則，遵循施工場地實際情況，并綜合考量新老路基銜接問題，做好加寬超高設(shè)計，同時針對軟土路基情況展開處理，采用換填墊層技術(shù)，對軟弱土部分進行換填，以此確保路基穩(wěn)定性，規(guī)避路基不均勻沉降病害，提高公路路基設(shè)計質(zhì)量。