結(jié)合實(shí)例分析公路路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意問題

摘 要：近年來，公路路基病害經(jīng)常發(fā)生，已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)。文章結(jié)合筆者在某公路建設(shè)項(xiàng)目路基設(shè)計(jì)實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，著重針對(duì)公路路基設(shè)計(jì)過程中的相關(guān)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，提出了路基設(shè)計(jì)中應(yīng)注意問題，旨在提升公路設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平及保證路基的設(shè)計(jì)質(zhì)量和使用安全。

關(guān)鍵詞：路基設(shè)計(jì)；防護(hù)設(shè)計(jì)；路基處理

目前，在公路工程建設(shè)過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。譬如，對(duì)于不同級(jí)別要求的公路，必然會(huì)在某段路段中出現(xiàn)軟土地基，這就需要對(duì)該路段進(jìn)行特別設(shè)計(jì)與施工，加固出現(xiàn)的軟土地基，以保證該路段在使用過程中不會(huì)發(fā)生破壞，能夠滿足日常交通的需要。此外，在現(xiàn)代的交通中，車輛的速度正在不斷的提高，發(fā)生交通事故的概率也在不斷的攀升，因此做好公路路基設(shè)計(jì)、防護(hù)設(shè)計(jì)以及處理好特殊路基和軟基路段等工作對(duì)于減少交通事故，降低交通事故發(fā)生率有很大的幫助。下面結(jié)合工程實(shí)踐，就公路路基設(shè)計(jì)中相關(guān)要點(diǎn)進(jìn)行論述。

一、工程概況

某一級(jí)公路，采用雙向四車道，設(shè)計(jì)速度采用80km/h，路基寬度采用21.5m，其中硬化土路肩0.4m、路緣石0.1m，硬路肩2.0m、行車道2×3.75m、中間帶寬1.5m，其中左側(cè)路緣帶0.5m，中央分隔帶寬0.5m，采用混凝土護(hù)欄。

二、公路路基設(shè)計(jì)

（1）路基的設(shè)計(jì)原則

對(duì)于公路路基設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)根據(jù)沿線地形、地貌、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件，貫徹因地制宜、就地取材的原則，設(shè)計(jì)完善的排水設(shè)施和防護(hù)工程，采取經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。

（2）路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

通過結(jié)合《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，本項(xiàng)目采用雙向四車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度為80km/h，路基寬度為21.5m，行車道寬4×3.75m。路基中心設(shè)0.5m分隔帶，分隔帶兩側(cè)為0.5m路緣帶，分隔帶采用混凝土護(hù)欄。其中土路肩橫坡為3.0%。

（3）路基設(shè)計(jì)標(biāo)高

路基高度的設(shè)計(jì)，使路肩邊緣高出路基兩側(cè)地面積水高度，同時(shí)要考慮地下水、毛細(xì)水和冰凍的作用，不致影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。同時(shí)路基高度還受到舊路高程、路線交叉、橋涵等構(gòu)造物高度要求的限制。除滿足以上要求外，路基高度還應(yīng)該盡可能滿足路基壓實(shí)度要求的最小高度的要求。本項(xiàng)目路基的設(shè)計(jì)壓實(shí)度及填料的最小強(qiáng)度（CBR）值要求如表1所示。

表1 公路路基壓實(shí)度及其填料設(shè)計(jì)要求

填挖類型路面底面及其深度范圍壓實(shí)度（%）填料最小強(qiáng)度（CBR）（%）

零填及挖方路基上路床0～30cm≥968

下路床30～80cm≥965

上路堤80～150cm≥944

下路堤>150cm≥933

（4）路基各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值

路面設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)軸載為雙輪組單軸100kN（BZZ-100），設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次269.6萬(wàn)次。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：瀝青混凝土路面為15年。路基各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值采取上面層彎沉值≤30.3mm；下面層彎沉值≤33.1mm；基層彎沉值≤41.5mm；底基層彎沉值≤95.6mm；土基彎沉值≤291.1mm。

三、路基防護(hù)設(shè)計(jì)

邊坡防護(hù)以邊坡設(shè)計(jì)坡率為依據(jù)，本著穩(wěn)定、方便施工、經(jīng)濟(jì)、美觀的基本原則，在滿足路基邊坡穩(wěn)定的前提下，路基防護(hù)應(yīng)充分考慮環(huán)保和景觀的要求，以植物防護(hù)為主、工程防護(hù)為輔進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（1）一般填方路堤邊坡防護(hù)

邊坡坡率：當(dāng)路堤邊坡高度H≤12.0 m時(shí)，其邊坡坡率采用1：1.5；當(dāng)路堤邊坡高度12.0 m

（2）一般挖方路塹邊坡防護(hù)

邊坡坡率：挖方路塹邊坡坡度根據(jù)地形、巖土性質(zhì)、構(gòu)造發(fā)育情況、水文地質(zhì)條件、邊坡高度等因素，結(jié)合工程地質(zhì)類比法綜合設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)原則如下：弱風(fēng)化至微風(fēng)化層采用1：0.5～1：0.75，強(qiáng)化風(fēng)層1：0.75～1：1，全風(fēng)化巖土、土質(zhì)及碎石土層則采用1：1～1：1.5。當(dāng)挖方深度大于8m時(shí)，設(shè)計(jì)采用多級(jí)邊坡形式，一般每8m設(shè)一級(jí)邊坡，每級(jí)邊坡之間設(shè)2m寬平臺(tái)，以2%坡度外傾，便于施工、排水、養(yǎng)護(hù)等，同時(shí)邊坡平臺(tái)設(shè)計(jì)了0.3×0.3m漿砌片石排水溝，與邊坡防護(hù)工程的急流槽形成良好的排水系統(tǒng)。

四、特殊路基處理

特殊路基主要為填方高度>20m的高填方路堤，挖方高度>30m的路塹邊坡及地質(zhì)條件復(fù)雜的路塹邊坡，路堤基底濕軟或軟土地基處理。

（1）高填方段路基處理原則

結(jié)合本段的路堤基底及填料情況，路基填土高度按20m左右控制，路堤上部8.0 m高范圍內(nèi)邊坡坡率采用1：1.5，下部12m采用1：1.75臺(tái)階狀邊坡，每級(jí)間設(shè)2.0 m寬平臺(tái)，邊坡采用M7.5漿砌片石襯砌拱防護(hù)。特殊地質(zhì)路段路基需做專項(xiàng)設(shè)計(jì)。

（2）深挖方段路基處理原則

本段最大挖方邊坡高度控制在30m左右，根據(jù)本段邊坡地質(zhì)條件，深挖路塹坡型高度按8m分級(jí)，每級(jí)間設(shè)一道寬2m平臺(tái)，邊坡率根據(jù)規(guī)范邊坡坡度表及山區(qū)高速公路施工經(jīng)驗(yàn)確定，土質(zhì)、碎石及全風(fēng)化巖石邊坡應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。

五、軟基處理設(shè)計(jì)

線地質(zhì)條件主要為第四系沖洪積層，根據(jù)其組成成份、物理力學(xué)性質(zhì)及其埋深差異可分為淤泥～淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、中粗砂等亞層。其中淤泥～淤泥質(zhì)土亞層以流動(dòng)～流塑的淤泥為主，厚約10～15m。軟基處理范圍包括橋頭、涵洞、擋墻及路基，處理對(duì)象以淤泥、淤泥質(zhì)土、淤泥質(zhì)砂為主，兼顧低密度人工填土層、種植土、雜填土等。

（1）軟基處理技術(shù)要求

①公路路床交工面回彈模量E≥30Mpa，一般路段及管線基礎(chǔ)地基承載力不小于120KPa，擋土墻和涵洞基礎(chǔ)地基承載力不小于140KPa。

②公路設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為：公路-Ⅰ級(jí)。

③一般路基和管線基礎(chǔ)，其工后沉降不超過0.2m；涵洞、箱形通道及與它們相鄰20m范圍內(nèi)的路基，其工后沉降不超過0.15m；與橋臺(tái)相鄰30m范圍內(nèi)的路基工后沉降不超過0.1m。沉降差異的容許縱坡差小于0.5%。

（2）軟基處理設(shè)計(jì)方案

具體方案的提出結(jié)合公路、橋梁、排水涵洞的平面布置，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和施工進(jìn)度等方面綜合考慮，本著“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，施工方便”的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，提出相應(yīng)的處理方案。

①表層軟弱土主要采用換填碎石、拋石擠淤、清淤換填素土等處理方法處理，根據(jù)軟弱土厚度決定處理的深度。

②深層軟弱土主要采用深層水泥攪拌樁處理，初步設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)15m；如詳細(xì)公路地質(zhì)勘察揭露存在淤泥層厚度超過15m，則改用其他樁型進(jìn)行軟基處理如：碎石樁或塑料套管混凝土樁等。局部位置如高壓線塔下或高架橋下軟土路基處理改用高壓旋噴樁處理。

③為減少半填半挖路基的不均勻沉降，在半填半挖處對(duì)挖方區(qū)路床0.8m范圍內(nèi)土體進(jìn)行超挖回填碾壓，并在路床范圍內(nèi)沿路線橫斷面方向鋪設(shè)二層單向土工格柵。為減少填挖交界路基的不均勻沉降，在交界處以下沿縱斷面方向的土體進(jìn)行超挖回填碾壓，超挖長(zhǎng)度為10m（短邊） ，在路床范圍內(nèi)沿路線縱斷面方向鋪設(shè)二層單向土工格柵。填挖交界及半填半挖路段，在鋪設(shè)土工格柵前使用沖擊壓實(shí)機(jī)具碾壓。

六、結(jié)語(yǔ)

總之，公路路基的質(zhì)量好差直接影響到人們的生命安全及財(cái)產(chǎn)的損失。因此，在公路設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)充分地引起重視。公路路基設(shè)計(jì)不僅要從施工地的實(shí)際出發(fā)，符合環(huán)境保護(hù)的要求，而且必須將安全理念貫穿于公路路基設(shè)計(jì)的始終。只有通過不斷提高公路路基設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，采用先進(jìn)的地基處理技術(shù)，減少路基開挖對(duì)環(huán)境的破壞程度，從中提升路基的總體質(zhì)量，保證人們出行的人身安全。

參考文獻(xiàn)

[1]公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：人民交通出版社，2004

[2]城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社 2012.

[3]公路路基設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：人民交通出版社，2004