云南省昭通至會澤高速公路改擴建路基設計

姚志剛 李金鳳

(1.云南省交通規劃設計研究院，云南 昆明 650011； 2.云南云嶺高速公路交通科技有限公司，云南 昆明 650032)

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云南省昭通至會澤高速公路改擴建路基設計

姚志剛1李金鳳2

(1.云南省交通規劃設計研究院，云南 昆明 650011； 2.云南云嶺高速公路交通科技有限公司，云南 昆明 650032)

分析了云南省邵通至會澤公路已建道路的情況，探討了利用已建成的半幅高速公路，新建半幅實現全幅高速公路改擴建的方案，并以路基斷面選擇與新老路基結合處理兩方面闡述了路基設計方法，以提升新老路基的穩定性和承載力。

公路改擴建，路基，斷面，路線

1 項目概況

1.1 項目地理位置

云南昭通至會澤公路是國家高速公路網G85重慶—昆明公路的一段，也是云南省干線公路網規劃中“七出省”通道昆明—水富公路的重要組成部分。國家高速公路G85重慶—昆明公路由四川宜賓進入云南省水富縣，經昭通、會澤到達云南省省會昆明，是云南出省通往四川、重慶及華北方向最便捷的交通運輸主通道。

1.2 已建道路情況

2007年年底，昭通至會澤公路建成通車，設計充分考慮了遠期擴建方案對現有工程的利用，按高速公路標準設計，先建成半幅，為后期擴建預留空間和準備。

隨著國家高速G85公路水富—昆明段高等級公路貫通，并正逐段高速化，交通流量快速增長，2001年預測昭通至會澤段2010年平均日交通量3 950輛(小客車)，實際2010年平均日交通量達7 800輛(小客車)，服務水平急劇下降，處于三級水平，嚴重影響省際大通道運輸效益的發揮。

2 設計標準

項目全線采用四車道高速公路標準擴建，設計速度80 km/h，整體式路基原則拓寬至24.5 m；新建分離式路基寬度12.25 m，利用現有二級公路作一幅路段維持原路基寬度12 m。新建橋涵設計的汽車荷載等級采用公路—Ⅰ級。路基主要技術指標見表1。

表1 路基主要技術指標表

3 路基設計

本項目是完全利用已建成的半幅路基進行改擴建，為了100%利用已建成道路，不造成浪費，設計中靈活應用指標，采用了形式多樣的路基橫斷面。

3.1 路基斷面選擇

主要采用的路基橫斷面有分離式、整體式、寬中央分隔帶路基，分離路基設置于已建成路基和新建路基距離較遠路段，新老路基緊密相接且兩幅路基標高相同時采用整體式路基。

3.1.1 分離式路基

路線位于溝谷地段，走廊帶狹窄，路基拼寬會擠壓河道，新建路線選擇其他走廊帶，已建成的路基作為半幅路基沿用，重新新建半幅路基，優點：施工中不會給已建半幅道路交通造成影響，不會影響已建半幅路基的穩定；缺點：新老路基相隔較遠時需要有橫向連接線連接兩幅路基，工程造價會有所增加。

3.1.2 整體式路基

路線位于的走廊帶比較寬敞，具備在已建成半幅路基上拼寬的，就拼寬成整體式路基，優點：整體性好、美觀，無需橫向連接線；缺點：處理新路基不均勻沉降，使新老路基穩定結合需要大量工程處治；施工過程中不規范會造成原有路基失穩；施工期間對已建成半幅道路交通造成一定影響。整體式路基斷面如圖1所示。

3.1.3 拼寬中央分隔帶路基

有拼寬條件，但是原有路線標準和新建路線標準不是完全相同，不能完全擬合在一起的，兩幅路基相隔在10以內，中間采用挖平或填平的路基橫斷面設計形式，優點：整體性好，拼寬中央分隔帶綠化起來美觀，無需橫向連接；缺點：兩幅路基距離較近時，處理新路基不均勻沉降，使新老路基穩定結合需要大量工程處治；施工過程中不規范施工會給原有路基造成失穩；施工期間對已建成半幅道路交通造成一定影響。拼寬中央分隔帶路基斷面見圖2。

3.2 新老路基結合的處理

在原有路基上改擴建工程，路基會出現的常見病害有：新老路基差異沉降，導致路基失穩。

已建成半幅道路于2007年年底建成通車，經過幾年的投入使用，路基趨于穩定，自然沉降很小，在已經穩定的路基拼出的新路基和已建成半幅路基存在差異沉降，導致新路基沉降拉動老路基橫向或縱向移位。

3.2.1 填方路基處治措施

1)清除原路基邊坡綠化植物，挖土質臺階，加大新建半幅路基和已建成半幅路基的接觸面積，進而加大結合位置的摩阻力與抗剪能力，在臺階上設置土工格柵，確保路基的穩定性，臺階寬度不小于2 m；2)新路基基底清表30 cm，并用碎石回填，路基填料要利用壓縮性較低、水穩定相對較好的填料，其中碎石土作為填料比較適宜，確保土的含水量保持在合理范圍內，如果含水量比較大，可以摻雜石灰和粉煤灰等相關材料。不可以利用液限超過50%、塑性指數超過26的細粒土。每填高2 m沖擊碾壓一次，路基96區頂面倒數第二層頂面全線沖擊碾壓一次(沖擊能量不低于25 kJ，動力不小于276 kW，行走時速小于12 km/h，并配備必要的平地機、推土機、振動壓路機與灑水車),沖碾面以下50 cm路堤的含水量宜控制在填料的最優含水量附近，不得過大；有結構物時，應嚴格控制碾壓的范圍，距結構物5 m或沖擊碾壓深度2 m范圍內不得沖碾。鋪設土工格柵，設置原則：當H≥6 m，則設3層雙向土工格柵；H<6 m，則設2層。最上層土工格柵應盡量靠近路床頂面，但土工格柵不得穿過中央分隔帶排水滲溝。土工格柵采用GSL50/HDPE(JT/T 480—2002)；土工格柵之間的聯接應牢固。在受力方向聯接處的強度不得低于土工格柵設計抗拉強度，且其疊合長度不應小于15 cm。土工格柵每層應包裹填料，且其包裹的長度不應小于1 m；土工格柵的鋪設不允許有褶皺，應用人工拉緊，必要時可采用U形釘等措施固定土工格柵于填土層表面。土工格柵的土層表面應平整，嚴禁有堅硬凸出物；在距土工格柵、土工布8 cm以內的路堤填料，其最大粒徑不得大于6 cm。土工格柵間的填土最大不宜超過120 cm，最小不得小于30 cm。

新老路結合部處治斷面示意圖見圖3。

3.2.2 挖方路基處治措施

新建路基路床超挖80 cm，鋪設一層土工格柵，并用級配較好的碎石土回填，并沖擊碾壓。

經過處治，強化新舊路基交接位置的結合強度，提升新建公路路基的穩定性和承載能力。

JTJ/T 019—98，JTG D30—2004，公路土工合成材料應用技術規范.

云南省交通規劃設計研究院.昭通至會澤高速公路施工圖設計陡坡路堤或填挖交界處理設計圖.2010.

On upgrading and expansion roadbed design for Zhaotong-Huize Expressway in Yunnan

Yao Zhigang1Li Jinfeng2

(1.YunnanCommunicationsPlanningandDesignInstitute,Kunming650011,China；2.YunnanYunlingHighwayTrafficScienceandTechnologyCo.,Ltd,Kunming650032,China)

The paper analyzes the status on the built roads along Zhaotong-Huize Expressway in Yunnan, explores the adoption of the upgrading and expansion scheme for built semi-range expressway and the newly-built semi-range expressway, and illustrates the roadbed design methods from the selection for roadbed sections and combination of old and new roadbeds, so as to promote the stability and loading capability of the new and old roadbeds.

upgrading and expansion of roads, roadbed, section, route

1009-6825(2015)01-0136-03

2014-10-22

姚志剛(1973- )，男，工程師； 李金鳳(1981- )，女，碩士，經濟師；

U418.8

A