S304松桃至新民改擴(kuò)建工程路基設(shè)計(jì)分析

付昌金

(銅仁市公路勘察設(shè)計(jì)院)

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S304松桃至新民改擴(kuò)建工程路基設(shè)計(jì)分析

付昌金

(銅仁市公路勘察設(shè)計(jì)院)

公路建設(shè)是關(guān)系到我國民生與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問題。只有運(yùn)輸?shù)缆窌惩ò踩?，才能保證正常的經(jīng)濟(jì)交往和生活。因此，對(duì)于公路建設(shè)有著嚴(yán)格要求，確保公路路基設(shè)計(jì)科學(xué)合理具有基礎(chǔ)性意義。即針對(duì)S304松桃至新民改擴(kuò)建工程路基設(shè)計(jì)問題做了具體探討。

S304松桃至新民改擴(kuò)建工程；路基設(shè)計(jì)；工程概況

1 工程概況

S304松桃孟溪至新民公路改擴(kuò)建工程起于孟溪鎮(zhèn)與貴州省骨架公路網(wǎng)中八聯(lián)的一連即大興至迓駕二級(jí)公路孟溪支線(現(xiàn)S304新樁號(hào)K65+700)于孟溪鎮(zhèn)相接，途經(jīng)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(kuò)建工程起點(diǎn)相接，印江境終點(diǎn)位于印江縣城，與杭瑞高速公路印江連接線相接。該項(xiàng)目全長(zhǎng)45.148 km(其中斷鏈長(zhǎng)1 100.769 m)，屬山嶺區(qū)公路，地形復(fù)雜，其中部分路段為沿河改建，是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程。

該項(xiàng)目特點(diǎn)如下所示：(1)該項(xiàng)目為兩車道二級(jí)公路，采用設(shè)計(jì)速度為40 km/h，路基寬10(8.5) m。(2)項(xiàng)目區(qū)域位于貴州省銅仁市松桃縣，屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年降雨量大；相對(duì)高差大，地形復(fù)雜。(3)本項(xiàng)目新建大橋4座，小橋3座，原橋加寬利用2座。(4)項(xiàng)目區(qū)域地震烈度為Ⅵ度，構(gòu)造物設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。

2 路基橫斷面布置及加寬、超高

本項(xiàng)目為老路改擴(kuò)建工程，設(shè)計(jì)速度采用40 km/h設(shè)計(jì)，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(shí)，頂部為50 cm×50cm×12 cm C25混凝土預(yù)制塊；路基為8.5 m時(shí)，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(shè)計(jì)高程為路基內(nèi)側(cè)邊緣線標(biāo)高。

(3)圓曲線加寬：采用3類加寬值。

(4)超高過度方式：繞內(nèi)側(cè)行車道邊緣旋轉(zhuǎn)。不設(shè)超高的圓曲線最小半徑為600 m(40 km/h)，當(dāng)圓曲線半徑小于不設(shè)超高最小半徑時(shí)，在曲線上設(shè)置超高，超高過渡在緩和曲線內(nèi)完成，其旋轉(zhuǎn)軸為內(nèi)側(cè)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(zhǎng)的情況下超高漸變率不小于1/330。

3 路基設(shè)計(jì)

3.1 路基整體設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照沿線巖土類別、物理力學(xué)特征、水文地質(zhì)條件、地形地貌以及對(duì)老路挖方邊坡及其穩(wěn)定狀況的調(diào)查情況，結(jié)合路基挖方邊坡高度，擬定挖方邊坡坡度取值：土質(zhì)挖方邊坡采用1∶0.75～1∶1坡率，石質(zhì)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(qiáng)度CBR值符合規(guī)范要求)，但有機(jī)質(zhì)土，濕度過大以及高膨脹性的粘土不能用作填料(必要時(shí)應(yīng)作改良處理)，填方邊坡采用1∶1.5～1∶2坡率。對(duì)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(jì)算確定邊坡處治設(shè)計(jì)方案。

3.2 特殊路基設(shè)計(jì)

(1)軟基

當(dāng)局部路段穿越水田、魚塘等軟土過濕地段時(shí)，可根據(jù)淤泥層厚度采用換填片石處理，對(duì)于排水不暢的段落，在適當(dāng)位置增加片石盲溝或砂礫石墊層，增強(qiáng)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(jìn)行挖換處理。

(2)危巖與崩坡積體

邊坡巖體(巖體本身風(fēng)化較強(qiáng))裂隙發(fā)育段落采用主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)，對(duì)出現(xiàn)的中、小型墜石，主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)能有效的將其限制住，即使出現(xiàn)巨型墜石，主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)也能有效緩沖下墜速度和時(shí)間。

主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)防護(hù)設(shè)計(jì)主要分清除坡面危巖、錨桿施工、格柵網(wǎng)和鋼繩網(wǎng)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(zhǎng)度2～3 m，采用4.5 m×4.5 m的正方形布置，注漿標(biāo)號(hào)M30；錨桿采用2φ16螺紋鋼筋。(3)格柵網(wǎng)和鋼繩網(wǎng)：由專業(yè)制作廠家定制，鋼繩網(wǎng)網(wǎng)孔規(guī)格為邊長(zhǎng)300 mm的菱形網(wǎng)，格柵網(wǎng)網(wǎng)孔規(guī)格為邊長(zhǎng)50 mm的菱形網(wǎng)。主要構(gòu)件應(yīng)滿足：鋼絲繩采用B類鍍鋅鋼絲繩，其抗拉強(qiáng)度不小于1 770 MPa，最小斷裂拉力不小于40 kN，其他構(gòu)件應(yīng)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(shè)土工格柵進(jìn)行處治。每層土工格柵間隔為60 cm，坡腳為M7.5漿砌片石護(hù)腳，材料采用抗拉強(qiáng)度≥50 kN，拉斷應(yīng)變≤3%的單向土工格柵。加筋填料應(yīng)采用土質(zhì)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(dòng)防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行處治。主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)適用欠穩(wěn)定路塹巖質(zhì)邊坡，在開挖邊坡坡度不滿足邊坡的穩(wěn)定坡比時(shí)，采用主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)處治措施，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，錨桿長(zhǎng)度采用6～9 m。表1即為錨桿抗拔力數(shù)據(jù)，值得注意的是：本次邊坡設(shè)計(jì)為靜態(tài)情況下設(shè)計(jì)方案，施工中如邊坡發(fā)生動(dòng)態(tài)變化產(chǎn)生與原設(shè)計(jì)情況不相符時(shí)，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)邊坡方案進(jìn)行調(diào)整。

表1 錨桿抗拔力表

(4)縱向填挖交界路基

對(duì)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(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，對(duì)于路基填挖交界處，除按縱向臺(tái)階、超挖處理外，還需在路槽下鋪設(shè)雙向50 kN土工格柵。當(dāng)挖方區(qū)路基設(shè)計(jì)高程高于填方區(qū)路基設(shè)計(jì)高程的填挖交界處，在土工格柵下設(shè)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(duì)于在舊路單側(cè)橫向加寬，需在舊路基側(cè)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(duì)舊路基挖臺(tái)階，并在新舊路基交界的頂部范圍加設(shè)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(zhì)填料。

(6)橋臺(tái)路基設(shè)計(jì)

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

(7)低填淺挖路基設(shè)計(jì)

對(duì)低填淺挖路基，加強(qiáng)路基排水，截?cái)嗨鱽碓?，一段時(shí)候后進(jìn)行路基碾壓(條件允許時(shí)，可進(jìn)行翻曬)。軟基需進(jìn)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(jī)質(zhì)、粘土塊和其它有害物質(zhì)，砂礫最大粒徑不大于53 mm，含泥量不大于5%。②細(xì)骨料：粒徑一般小于10 cm，強(qiáng)度不小于30 MPa的碎石或砂礫石。③硬質(zhì)片、塊石：粒徑10～40 cm，強(qiáng)度不小于30 MPa。

4 路基排水設(shè)計(jì)

路基排水系統(tǒng)主要可以分為地表排水和地下排水兩個(gè)部分，其中，地表排水在填方段主要依靠?jī)蓚?cè)坡腳位置的排水溝，在挖方路段主要依靠?jī)蓚?cè)坡腳位置的邊溝以及坡頂外側(cè)的截水溝，并通過急流槽、跌水井等構(gòu)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(wǎng)狀盲溝與滲溝將路基裂隙水與地下水?dāng)r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(shí)，頂部為50 cm×50 cm×12 cm的C25混凝土預(yù)制塊；路基為8.5 m時(shí)，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(yù)制板。

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

[1] 胡克偉.京石高速公路改擴(kuò)建工程路基設(shè)計(jì)探討[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013，(12)：45-46.

[2] 葉學(xué)民，李展望，徐郝明.高速公路改擴(kuò)建工程路基拼接設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2012，(11)：149-151.

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

[4] 殷開榮.沈陽繞城高速公路改擴(kuò)建工程路基加寬設(shè)計(jì)[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(shè)計(jì)方面的工作。

U416.1

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1008-3383(2015)11-0029-02