丘陵地貌道路路基设计分析<br/>——以刘鱼路二期工程为例

丘陵地貌道路路基设计分析
——以刘鱼路二期工程为例

2015-10-31杨灵平

建材与装饰 2015年20期

关键词：路床挖方填方

杨灵平

（重庆中泰工程咨询有限公司重庆市江北区　400020）

丘陵地貌道路路基设计分析
——以刘鱼路二期工程为例

杨灵平

（重庆中泰工程咨询有限公司重庆市江北区400020）

本文首先对刘鱼路二期工程路基概况做介绍，了解其路幅构成，以此为基础根据一般路基设计原则，对该路段路基支挡、加固及防护设计和路基排水设计进行设计分析，以满足工程建设施工需要，因该工程位处于丘陵地地貌，也是典型的丘陵地貌路基工程设计，望能为类似的工程设计提供参考。

丘陵地地貌；路基支挡；防护加固

路基概况

本次设计范围为刘鱼路二期K0+000～K1+942.797、K2+200～K4+080，路线全长3822.797m，其中路基占98.33%。

路基主要工程数量：挖方1432474m3，填方53717m3，圬工6275.3m3。

拟建区沿线属丘陵地貌。道路建设位置位于长江北岸，道路南端距江边约1.96km。拟建道路延伸方向为北→南。道路沿线纵向上总体北高南低，横向上道路拟建范围高、两侧低，最高处380.30m，位于K2+640右侧；最低点323.30m，位于K3+980处渝宜高速公路上，相对高差57.00m。

场地区域地质构造属大盛场向斜轴部地带，据区测资料并结合现场调查等情况看，勘察区周围及附近未见断层构造，岩层呈单斜产出，岩层倾向20～50°、倾角3～8°。线路区主要发育有三组陡倾裂隙：

L1：230°∠74°，间距1.5～4.5m，走向延伸小于5m，倾向延伸1.5～4.0m，闭合，裂面较平直，结合程度差，压扭性裂隙，属硬性结构面。

L2：66°∠86°，间距2.0～6.0m，走向延伸小于7m，倾向延伸1.0～3.0m，闭合，裂面较平直，结合程度差，压扭性裂隙，属硬性结构面。

L3：315°∠71°，间距1.0～5.0m，走向延伸小于5m，倾向延伸1.0～4.0m，闭合，裂面较平直，结合程度差，压扭性裂隙，属硬性结构面。

1　路幅构成

1.1路幅宽度

刘鱼路属于城市次干路，设计行车速度40km/h，4m人行道方案道路标准路幅为4m（人行道）+8m（车行道）+8m（车行道）+ 4m（人行道）=24m；3m人行道方案道路标准路幅为3m（人行道）+ 8m（车行道）+8m（车行道）+3m（人行道）=22m。

1.2横坡

路面横坡为1.5%，除超高外向两侧倾斜，人行道横坡向车行道倾斜为2.0%。

2　一般路基设计原则

2.1路床

路床填料应均匀、密实，其最小强度和压实标准符合下表的规定。填料最大粒径应小于100mm，路床顶面坡度应与路拱坡度一致。路床加固根据土质、降水量、地下水类型及埋藏深度、加固材料来源等，经比选采用就地碾压、加强地下排水等加固措施。土质路床不得有翻浆、软弹、起皮、波浪、积水等现象。

表1　路床土最小强度和压实度要求

2.2路基过渡段设计

路堤与桥台、横向构造物（涵洞、通道）、路堤与硬质岩路堑连接处应设置过渡段。当横向结构物顶面距地面高度小于1.0m且不足路堤高度1/2时，可不设置过渡段。过渡段采用级配良好的碎石土填筑。过渡段填筑的压实度要求不小于96%。

过渡段路堤应与桥台锥体同步填筑，一次填筑并保证压实修筑后能达到设计宽度，横向结构物两段的过渡段须对称进行。台后2.0m范围外大型压路机能碾压到的部位，起填筑要求应符合路堤填筑的相关要求。大型压路机碾压不到的部位及在台后2.0m范围内，应用小型震动设备进行碾压，填料的松铺厚度不宜大于200mm。

2.3填方路基设计

2.3.1路基填筑及压实

一般路基填土应优先选用级配较好的砾土、砂类土粗粒土为填料，且在最佳含水量时压实。不得使用腐植土、生活垃圾土、淤泥，且不得含杂草、树根等杂物。

路基填方若为土石混和料，当石料强度大于20MPa时，石块的最大粒径不得超过压实层厚2/3；当石料强度小于20MPa时，石料最大粒径不得超过压实层厚。路基填料最小强度和填粒最大粒径应符合规范要求。路床土质应均匀、密实、强度高。

路堤压实度采用重型击实标准控制，路堤土最小强度和压实度不应低于表2的规定。

表2　路堤土最小强度和压实度要求

2.3.2填方边坡坡率

当基底情况良好一般填方地段，路堤边坡高度及坡度符合表3规定。

表3　路堤边坡坡度表

2.3.3基底处理

路堤填筑前应对原地面的坑、洞、墓穴等采用原地土或砂性土回填，并进行压实。在水田及水塘地段，应视具体情况采用排水、清淤、晾晒及换填等措施处理后方可填筑。路堤基底为耕地、草地时，必须先清除地表种植土后方可填筑；路堤基底为松土时，如松土厚度小于0.3m，可直接于原地面振动夯实后填筑，否则应将松土翻挖，再分层回填压实。

当基底地面横坡缓于1：5.0时，在清除地表草皮、腐植土后，可直接在天然地面上填筑路堤，地面横坡为1：5.0～1：2.5时，原地面应挖台阶，台阶宽度不应小于2.0m，地面横坡陡于1：2.5时，须检算路堤整体沿基底及基底软弱层滑动的稳定性，并设置相关防滑措施。

地基表层应碾压密实，一般土质及人工填筑土地段，基底的压实度（重型）不应小于90%。路堤填筑前必须进行相关检测，若密实度达不到设计要求，应采用换填、夯实措施对基底加固处理。

2.3.4挖方路基设计

土质边坡一般不大于15m，边坡采用台阶式边坡，边坡沿高度每隔8～10m设置一级平台，平台宽2.0m。

表4　土质路堑边坡坡率表

本项目挖方区域土质以素填土以及粉质土为主，土层边坡放坡坡率为1：1.5。

石质边坡高度一般不大于30m，无外倾软弱结构面时，边坡坡率见表5。采用台阶式边坡，边坡沿高度每隔10～12m设置一级平台，平台宽2.0m，该道路两侧大部分为规划建筑区域，存在深挖方段，最大挖方高度为39.16m。

本项目岩石挖方地段，边坡坡率为1：0.75～1：1.0。

2.3.5半填半挖路基

（1）半填半挖路基中填方区应符合本说明填方路基的要求，挖方区应符合本说明挖方路基的要求。

（2）半填半挖路基的填料应根据实际情况选用，当挖方区为土质时，填方区应优先采用渗水性好的材料填筑，同时对挖方区路床0.8m范围内土体进行超挖回填碾压，并在填挖交界处路床范围内铺设土工格栅。当挖方区为坚硬岩石时，填方区宜采用填石路堤。纵向填挖交界处应设置过渡段，土质地段过渡段宜采用级配较好的砾类土、砂类土、碎石填筑，岩质地段过渡段可采用填石路堤。

表5　路堑边坡坡度表

（3）基底处理：应从填方坡脚砌设置向内倾斜的台阶，台阶宽度不小于2m，在挖方一侧，台阶应与每个行车道宽度一致，位置重合。石质山坡，应清除原地表松散风化层、孤石、石笋后在开挖台阶。

（4）路基应从最低标高处的台阶开始分层填筑、分层压实。填筑时，严格处理横向、纵向、原地面等结合面，保证路基的稳定性。

2.3.6零填路基

当填方高度≤1.5m时，视为零填路基。对路床范围（即路面底面以下0～80cm）填料或表土必须满足路床土的规定。当土层最小强度（CBR）满足要求且含水量适度时，采取翻挖后压实处理；当土层含水量较大时，采取换填砂卵砾石、片碎石等透水性材料。当土层最小强度（CBR）不满足路床土的规定，采取换填、碾压等措施处理。处理后上、下路床压实度均不得小于95%。

3　路基支挡、加固及防护设计

3.1路堤边坡

道路两侧为场坪规划用地时，路堑边坡暂不做坡面防护，待场坪形成后，根据场坪高程情况，再对边坡进行坡面防护。其余地段，路堤边坡高度H＜4m时，坡面采用液压喷播植草绿化护坡防护。边坡高度H≥4m时，坡面采用拱形骨架内客土植草护坡防护。受地形限制段落及桥头设置支挡工程进行收坡处理。

设置段落有：K2+569.18～K2+661.06左侧段设置衡重式路肩墙，其中K2+590～K2+630为桩基托梁挡土墙。

3.2路堑边坡

道路两侧为场坪规划用地时，路堑边坡暂不做坡面防护，待场坪重新形成后，根据场坪高程情况，再对边坡进行坡面防护。其余地段，路堑边坡高度H＜4m时，坡面采用液压喷播植草绿化护坡防护；边坡高度4m≤H＜10m时，坡面采用方格骨架内客土植草防护；边坡高度大于H≥10m时，采用锚杆框架梁内客土植草护坡，其中K3+190～K3+370段右侧、K3+430～K3+770段右侧为既有开挖边坡，坡面采用喷混植生护坡。道路与场坪相临边坡，场坪标高大于道路设计标高地段设置支挡工程进行收坡处理，其中K0+030～K0+105段左侧设置锚杆挡墙，K0+115～K0+400段左侧设置桩板墙，K0+400～K0+610、K0+946.9～K1+070段左侧设置重力式路堑墙。