S304松桃至新民改扩建工程路基设计分析

付昌金

(铜仁市公路勘察设计院)



S304松桃至新民改扩建工程路基设计分析

付昌金

(铜仁市公路勘察设计院)

公路建设是关系到我国民生与国家经济发展的问题。只有运输道路畅通安全，才能保证正常的经济交往和生活。因此，对于公路建设有着严格要求，确保公路路基设计科学合理具有基础性意义。即针对S304松桃至新民改扩建工程路基设计问题做了具体探讨。

S304松桃至新民改扩建工程；路基设计；工程概况

1 工程概况

S304松桃孟溪至新民公路改扩建工程起于孟溪镇与贵州省骨架公路网中八联的一连即大兴至迓驾二级公路孟溪支线(现S304新桩号K65+700)于孟溪镇相接，途经冷水乡、乌罗镇、终于松桃县与印江县交界处川洞坪，与S304新民至印江段(印江境)公路改扩建工程起点相接，印江境终点位于印江县城，与杭瑞高速公路印江连接线相接。该项目全长45.148 km(其中断链长1 100.769 m)，属山岭区公路，地形复杂，其中部分路段为沿河改建，是一项综合性的系统工程。

该项目特点如下所示：(1)该项目为两车道二级公路，采用设计速度为40 km/h，路基宽10(8.5) m。(2)项目区域位于贵州省铜仁市松桃县，属于亚热带湿润季风气候区，年降雨量大；相对高差大，地形复杂。(3)本项目新建大桥4座，小桥3座，原桥加宽利用2座。(4)项目区域地震烈度为Ⅵ度，构造物设计相对简单。

2 路基横断面布置及加宽、超高

本项目为老路改扩建工程，设计速度采用40 km/h设计，路基宽度采用10 m与8.5 m两种，双向路拱横坡为2%，硬化土路肩横坡为3%，全线硬化土路肩。路基为10 m时，顶部为50 cm×50cm×12 cm C25混凝土预制块；路基为8.5 m时，顶部为30 cmC25片石混凝土。

(1)路基宽度分段如下：①K0+000～AK3+700段利用原有老路(梵净山大道及河滨大道布线，其中梵净山大道路面宽18 m、河滨大道路面宽14 m)，此路段为路面大修工程只考虑路面加铺。②AK3+700～K8+000、K30+500～K39+600段路基宽度10 m：道面布置为：0.75 m(土路肩)+0.75 m(硬路肩)+2×3.5 m(行车道)+0.75 m(硬路肩)+0.75 m(土路肩)。③K8+000～K30+500、K39+600～K44+047.455段路基宽度8.5 m：道面布置为：0.75 m(土路肩)+2×3.5 m(行车道)+0.75 m(土路肩)。

(2)路基设计高程为路基内侧边缘线标高。

(3)圆曲线加宽：采用3类加宽值。

(4)超高过度方式：绕内侧行车道边缘旋转。不设超高的圆曲线最小半径为600 m(40 km/h)，当圆曲线半径小于不设超高最小半径时，在曲线上设置超高，超高过渡在缓和曲线内完成，其旋转轴为内侧行车道边缘，超高过渡按直线渐变，超高渐变率1/100，在缓和曲线较长的情况下超高渐变率不小于1/330。

3 路基设计

3.1 路基整体设计方案

在进行路基设计时，应严格按照沿线岩土类别、物理力学特征、水文地质条件、地形地貌以及对老路挖方边坡及其稳定状况的调查情况，结合路基挖方边坡高度，拟定挖方边坡坡度取值：土质挖方边坡采用1∶0.75～1∶1坡率，石质挖方边坡采用1∶0.5～1∶0.75坡率。填方路基原则上利用挖方中土、石作填料(其强度CBR值符合规范要求)，但有机质土，湿度过大以及高膨胀性的粘土不能用作填料(必要时应作改良处理)，填方边坡采用1∶1.5～1∶2坡率。对于挖方高度大于30 m的边坡、填方高度大于20 m的边坡及斜坡路堤等边坡通过稳定性计算确定边坡处治设计方案。

3.2 特殊路基设计

(1)软基

当局部路段穿越水田、鱼塘等软土过湿地段时，可根据淤泥层厚度采用换填片石处理，对于排水不畅的段落，在适当位置增加片石盲沟或砂砾石垫层，增强软弱地基地段地表排水效果。

路线走廊带软土为稻田淤泥土，厚0.5～1.5 m，软土路段均为填方路基，易造成路基不均匀沉降，填前需进行挖换处理。

(2)危岩与崩坡积体

边坡岩体(岩体本身风化较强)裂隙发育段落采用主动柔性防护网，对出现的中、小型坠石，主动柔性防护系统能有效的将其限制住，即使出现巨型坠石，主动柔性防护系统也能有效缓冲下坠速度和时间。

主动柔性防护系统防护设计主要分清除坡面危岩、锚杆施工、格栅网和钢绳网安装。(1)清除坡面危岩：清除坡面危岩、浮石、孤石，防止锚固体锚固在不稳定的岩体上。(2)锚杆：锚杆钻孔孔径采用直径φ50 mm，长度2～3 m，采用4.5 m×4.5 m的正方形布置，注浆标号M30；锚杆采用2φ16螺纹钢筋。(3)格栅网和钢绳网：由专业制作厂家定制，钢绳网网孔规格为边长300 mm的菱形网，格栅网网孔规格为边长50 mm的菱形网。主要构件应满足：钢丝绳采用B类镀锌钢丝绳，其抗拉强度不小于1 770 MPa，最小断裂拉力不小于40 kN，其他构件应满足规范要求。

(3)高填深挖路基

高填方路基主要采用在填方底部铺设土工格栅进行处治。每层土工格栅间隔为60 cm，坡脚为M7.5浆砌片石护脚，材料采用抗拉强度≥50 kN，拉断应变≤3%的单向土工格栅。加筋填料应采用土质均匀的填料，不得含有菱角的片块石，以免弄伤加筋带。

深挖路基主要采用主动防护网进行处治。主动防护网适用欠稳定路堑岩质边坡，在开挖边坡坡度不满足边坡的稳定坡比时，采用主动防护网处治措施，根据实际地质情况，锚杆长度采用6～9 m。表1即为锚杆抗拔力数据，值得注意的是：本次边坡设计为静态情况下设计方案，施工中如边坡发生动态变化产生与原设计情况不相符时，需根据现场实际情况对边坡方案进行调整。

表1 锚杆抗拔力表

(4)纵向填挖交界路基

对于坡比陡于1∶2的纵向半填半挖路基，为了减少半填半挖路基的路基不均匀沉降引起的路面早期开裂错台现象，对于路基填挖交界处，除按纵向台阶、超挖处理外，还需在路槽下铺设双向50 kN土工格栅。当挖方区路基设计高程高于填方区路基设计高程的填挖交界处，在土工格栅下设横向碎石盲沟，并将水引入排水沟中，碎石盲沟的纵坡不得小于1%。

(5)横向旧路基与新路基交界

对于在旧路单侧横向加宽，需在旧路基侧填筑新路基的情况，为避免新旧路基之间的不均匀沉降，采用对旧路基挖台阶，并在新旧路基交界的顶部范围加设三层土工格栅的处理方式，新路基的加宽填筑采用压缩性小、利于排水的石质填料。

(6)桥台路基设计

对桥台后为填方的路基，虽然进行了桥台台背回填，但实践证明，由于台背回填面积过小、长度过短，由于沉降的不均匀性，仍存在“桥头跳车”现象，故对桥台后一定距离的路基进行处治，采用砂卵石料回填，压实度均应满足95%的要求，处治的长度为H+2.0 m(H为桥台处填土高度)。

(7)低填浅挖路基设计

对低填浅挖路基，加强路基排水，截断水流来源，一段时候后进行路基碾压(条件允许时，可进行翻晒)。软基需进行换填，换填材料要求：①砂砾等透水性材料如下。具有良好的透水性，不含有机质、粘土块和其它有害物质，砂砾最大粒径不大于53 mm，含泥量不大于5%。②细骨料：粒径一般小于10 cm，强度不小于30 MPa的碎石或砂砾石。③硬质片、块石：粒径10～40 cm，强度不小于30 MPa。

4 路基排水设计

路基排水系统主要可以分为地表排水和地下排水两个部分，其中，地表排水在填方段主要依靠两侧坡脚位置的排水沟，在挖方路段主要依靠两侧坡脚位置的边沟以及坡顶外侧的截水沟，并通过急流槽、跌水井等构造物将汇水接入排水沟或直接通过桥涵排出路界。地下排水主要依靠纵向、横向或网状盲沟与渗沟将路基裂隙水与地下水拦截或排出，使路基处于干燥、稳定的使用状态。

(1)盖板边沟：断面为60 cm×60 cm的边沟，采用M7.5浆砌片石，路基为10 m时，顶部为50 cm×50 cm×12 cm的C25混凝土预制块；路基为8.5 m时，顶部为30 cm的C25片石混凝土。盖板为15 cm的C30钢筋混凝土预制板。

(2)边沟：断面为60 cm×60 cm的边沟，采用M7.5浆砌片石，内侧壁厚50 cm，外侧壁厚30 cm，底厚20 cm，路基为10 m时，顶部为50 cm×50 cm×12 cm的C25混凝土预制块；路基为8.5 m时，顶部为30 cm的C25片石混凝土。

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2015-03-26

付昌金(1984-)，男，贵州瓮安县人，工程师，主要从事公路勘察设计方面的工作。

U416.1

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1008-3383(2015)11-0029-02