某城市快速路路基設計概述

畢仁勇

摘 要：本文以工程實例的形式介紹城市快速路路基設計及邊坡防護等相關內容，供類似工程項目參考。

關鍵詞：城市快速路；路基設計；邊坡防護設計

1 概述

本項目為某地城市快速路一段設計，是本地內部連接各分區的一條快速通道，該項目的建設滿足了地方人民群眾生活交通的需求，帶動了該地區經濟發展。

本項目采用雙向八車道城市快速路設計標準：計算行車速度采用100km/h，路基寬度35m。

2 路基設計

堅持“以人為本”、貫徹“不破壞就是最大的保護”及“靈活設計、寬容設計、創作設計”的理念，最大限度地保護生態環境、與沿線自然及社會環境協調相融，最終實現“安全、環保、舒適、和諧”的設計目標。

在設計前對沿線工程地質、水文等自然條件進行較為深入的調查，在充分收集第一手資料的基礎上提出路基穩定系數、路基壓實度等設計要求，并根據填挖、水文、地質等情況，對路基防護工程等進行綜合設計。

2.1 填方路基

路基填方邊坡坡率是根據路基填料種類、邊坡高度和基底工程地質條件、水文條件等確定。一般路基邊坡坡率如下。

路基邊坡高度小于8.0m時，邊坡坡率按1：1.5設計；當邊坡高度大于8.0m時，路堤上部8.0m邊坡坡率按1：1.5設計，8.0m一下的部分邊坡坡率按1：1.75設計，每8m高設置2m寬的護坡道。當邊坡原地面較陡或者有重要構筑物時，采用路肩墻、護腳的形式收縮坡腳。

2.2 挖方路基

一般挖方路塹邊坡坡率應根據邊坡高度、地面橫坡、巖土性質及結構面、施工方法、地下水發育程度及環保綠化等綜合考慮確定：當土質邊坡時，坡率為1：0.75～1.5；當強風化巖質邊坡時，坡率1：.75～1.0；當中風化巖質邊坡時，坡率為1：0.5～1.0。本工程設計，根據測量及勘察報告成果按1：1設計。當邊坡高度大于8m時，按8米一級逐級變緩坡率并設置平臺，處于巖質時地段平臺外傾4%，平臺排水采用平臺截水溝，在邊坡坡頂外5m設截水溝，攔截邊坡外的地表水流向路塹邊坡內，通過急流槽引入排水溝或直接從邊坡低處排出。

2.3 深挖路塹設計

高邊坡專項設計，是根據坡體地形條件、地質測繪和勘探資料，并結合線路工程的特點和要求，進行坡率和防護加固措施的多方案比選。在保證安全、經濟的前提下，盡量做到“最小程度地破壞、最大程度地恢復”自然景觀。

本路段路塹高邊坡是按照“一級邊坡工程”進行動態設計。在保證邊坡穩定的基礎上，根據實際地理位置、氣候條件、地質、水文及開挖坡面情況，靈活選用護坡的植物類型，運用各種成熟的綠化新技術進行邊坡綠化設計。

為方便施工，邊坡采用臺階式放坡（每階高度8m，平臺寬度2m）。平面上，邊坡兩側比中間略緩，呈中間突出、兩側凹進的弧形，以保證視覺上的美觀。

根據邊坡的地形條件（坡頂是否反坡，有無重要建筑物等）、地質條件（坡體地質結構，有無結構面或順坡層面發育等），并結合線路用地和圖土石方調配情況，來確定邊坡坡率：（1）坡頂反坡或平坡者，盡量放緩坡率，以減少邊坡防護工程量，若有借方需要，則可考慮加大邊坡平臺。（2）坡頂地形較陡，若正常放坡則邊坡高度會大大增加，則考慮適當調陡坡率，考慮必要的加固措施。各級坡率盡量保證本級邊坡的局部穩定。（3）坡頂地形陡峻，若正常放坡存在“扒山皮”的現象，則考慮調陡坡率，考慮較強的加固工程，必要時采取預加固措施。此時，邊坡坡率以降低坡高為目的。

邊坡坡率確定后，根據坡體具體地質結構進行穩定性分析和計算，為防護加固工程設計提供依據。

對于穩定的邊坡，即邊坡在正常工況穩定系數大于1.2且其它兩種非正常工況下穩定系數滿足規范要求時，一般無需增設額外支擋加固工程，即可維持坡體的總體穩定，僅采用必要的防護工程措施。

對于不穩定的邊坡，即邊坡穩定系數小于1.0，必須增加支擋加固工程，或放緩邊坡坡率，以及采用刷坡放緩與支擋加固相結合處理，從而維持坡體穩定，確保邊坡穩定系數滿足規范規定三種工況下的要求。對于欠穩定的邊坡，即邊坡穩定系數介于1.0～1.2之間，若不增設支擋加固工程，可以保持暫時穩定，但在考慮各種不利因素的作用下，將有邊坡失穩的可能，則增補一定的支擋加固工程，或經刷坡放級處理，使邊坡穩定系數提高到1.2以上，并滿足其它兩種非正常工況下規范規定的穩定系數。對于穩定性差的邊坡，由于地質因素的不確定性和坡體結構的復雜性，加強其動態設計工作，根據其施工實際揭露地層情況和坡體結構，及時分析判斷，必要時調整防護或增補支擋加固工程措施，確保坡體穩定和結構安全。

2.4 半填半挖路基設計

半填半挖路段由于結合部的土質密實度不同，加上水文條件，可能還有地下水的影響，如處理不當使路基沉陷不均，路面變形開裂，甚至還會造成路基失穩?？偨Y已有經驗，在半挖半填路段，除加大臺階寬度外，還根據地質和縱、橫斷面情況對臺階進行特殊設計，選擇滲水性好的填料，并在填挖交接界處增設加筋材料，注意換填和引排水處理，加強路基整體性和強度，減少沉降差異，避免路基開裂和失穩。本標段對于縱向填挖交界的路段在路面結構最下層18cm3%水泥穩定碎石基層厚度的1/2處，布設補強鋼筋網片。對于橫向半填半挖路基開挖2米寬臺階，設置4%傾向路面線方向的橫坡，并設置土工格柵。

2.5 陡坡路堤設計

對地面橫坡陡于1：2.5的陡坡路堤，除應保證路堤自身穩定（填方填筑密實度，填料要求有保證）外，還必須驗算路堤整體沿基底接觸面滑動及路堤連同基底軟弱覆蓋層或明顯不利結構面滑動的穩定性，抗滑穩定系數不得小于規范要求。在考慮進行常規的原地表開挖臺階情況下，經驗算仍不滿足要求規范要求時，應歸入路基特殊工點，進行專項工點設計。

開挖臺階前，首先清除地表草皮、腐殖土；當基巖面上的覆蓋層較薄時，應先清除覆蓋層；表層存在軟弱層時，應先清除軟弱層。

開挖臺階寬度：土質時不宜小于2.5m，巖質時不宜小于2.0m（若傾斜的基巖面為不易風化巖層時，也可將表層爆成不拘形式的粗糙面后，再在地基碼砌成2.0m寬的臺階，然后在其上填筑），并向陡坡坡面傾斜4%，應確保臺階面的堅實和不積水，開挖后及時鋪設土工格柵。

臺階開挖自下而上進行，先開挖兩階后及時填筑一階，再挖一階填筑一階，按規范嚴格控制壓實度和填筑速率。

3 路基防護設計

3.1 路堤邊坡防護

填方路基填料主要以挖方粘性土為主，對路基邊坡防護采用以下防護方案：（1）一般填方路基邊坡采用植草防護。（2）受洪水影響路段的路堤邊坡，在有可能受水沖刷標高（設計水位加波浪侵襲及壅水高度以上50cm）的以下部分采用漿砌片石護坡。（3）護坡道根據不同情況種植喬木、灌木、植草形成綠色防護，使其與地形地貌相協調。

3.2 路塹邊坡防護

路塹邊坡防護形式有：植草護坡、人字形拱架護坡及框格錨索掛網植草護坡。挖方路塹邊坡高度小于8m時采用植草護坡，當路塹邊坡高度大于等于8m時，則根據土質、巖性、開挖深度和邊坡坡率等分別人字形拱架護坡及框格錨索掛網植草護坡等防護措施，以確保路塹邊坡的穩定，原則上盡量少設圬工砌體支擋結構物，在設置護面墻、路塹擋土墻段落的碎落臺處種植爬墻虎等綠色植物以達到美化環境的目的。

4 結論

路基設計是城市快速路工程設計的重要內容，路基設計質量直接影響道路建成后的使用壽命及路況，因此只有詳細分析、認真做好設計、把好施工質量關，才能確保城市快速路正常使用。

參考文獻：

[1] 張超.城市快速路深層路基處理施工技術[J].建筑技術開發，2017（17）.

[2] 李成貴.城市快速路路基施工技術[J].黑龍江交通科技，2017（4）.