实例探讨路基工程设计的相关技术

2015-10-31段志宏

建材与装饰 2015年20期

关键词：路堑植草护坡

段志宏

（云南云岭高速公路养护绿化工程有限公司云南昆明　650000）

实例探讨路基工程设计的相关技术

段志宏

（云南云岭高速公路养护绿化工程有限公司云南昆明650000）

随着社会的发展，高速公路的建设也不断增加。一条优质的高速公路，离不开前期的科学、合理、规范的设计。本文根据实例工程，就该项目的路基工程设计方案进行分析，发表自身在工作中所积累的相关经验，供参考。

高速公路；路基工程；规划设计；分析

1　概述

罗平（江底）至陆良（召夸）高速公路（以下简称拟建公路）是云南省高速公路网中的一段和国道324线、国道326线的交汇段，项目建设符合《云南省公路网规划》（2005～2020），是云南省通往贵州及内地的交通大动脉和云南省的东大门，是云南省公路网主骨架的重要组成部分。项目建设是完善云南省高速公路网布局，加快建设出省通道的需要；是促进沿线旅游业发展，进一步带动沿线经济发展的需要；是实现公路网安全、快捷的需要；是加快推进滇中城市经济圈建设的客观需要。因此，项目建设是必要的。本文结合该项目的相关报告、数据，对项目拟建公路的路基工程设计进行探讨，就不同地形的路基工程设计进行分析。

2　路基横断面

主线工程采用22.5m和24.5m两种路基宽度标准。江底～发金甸段和石口～雄壁镇段路基宽度采用22.5m，利用原有路基宽度，路段长39.600km，占主线工程总里程的37%。其余路段路基宽均采用24.5m，路段长68.437km，占总里程的63%。24.5m路基包括改建和新建路段，其中凤城隧道～石口段、雄壁隧道至雄壁镇段及雄壁镇～召夸段利用原有路基宽22.5m扩宽至24.5m，长度21.747km，新建路段全部采用24.5m，长度46.690km。

图1　原江召一级公路22.50m路基标准横断面图

江底至法金甸段（K0+000～K34+700）、石口至雄壁隧道段（K99+000～K103+900）采用双向四车道，设计速度80km/h，整体式路基宽度为22.5m。路基标准横断面布置为：0.50m（土路肩）+ 2.00m（硬路肩）+2×3.75m（机动车道）+0.50m（路缘带）+1.50m（中央分隔带）+0.50m（路缘带）+2×3.75m（机动车道）+2.00m（硬路肩）+0.50m（土路肩）=22.5m（如图2）。

其他路段均采用80km/h，路基宽24.5m的标准改建+新建。24.5m整体式路基标准横断面布置为：0.75m（土路肩）+2.50m（硬路肩）+2×3.75m（机动车道）+0.50m（路缘带）+2.00m（中央分隔带）+0.50m（路缘带）+2×3.75m（机动车道）+2.50m（硬路肩）+ 0.75m（土路肩）=24.5m（如图3）。

图2　改建整体式22.50m路基标准横断面图

图3　改建或新建整体式24.50m路基标准横断面图

分离式路基宽2×12.25m，断面组成如下：0.75m（土路肩）+ 2.5m（硬路肩，含0.5m路缘带）+2×3.75m（行车道）+0.75m（左侧硬路肩，含0.5m路缘带）+0.75m（土路肩）=12.25m。

图4　新建分离式12.25m路基标准横断面图

3　一般路基设计

3.1路堤设计

根据填料的不同，路堤边坡高度H≤8m时，其边坡坡率采用1：1.5，当路基边坡高度15m＞H＞8m时，上部6m边坡坡率采用1：1.5，8m以下部分边坡坡率采用1：1.75，并设2m宽的边坡平台，当路基边坡高度H＞15m，边坡的分级高度和坡率，应根据填料的类别通过稳定性验算（考虑抗震）确定。

3.2路堑设计

土质及全风化岩石地段的路堑边坡为1：1～1：1.5；强风化至弱风化的岩石，边坡上没有对路堑边坡稳定产生不利影响的结构面，路堑边坡坡率为1：0.75～1：1；微风化至新鲜的岩石，边坡上无对路堑边坡稳定产生不利影响的结构面，路堑边坡坡率为1：0.5～1：0.75。路堑边坡高度大于15m的地段，其边坡坡率应结合地形条件、岩土类别和抗剪强度并根据抗震验算结果综合考虑。

对路堑高边坡，建议采用“主动柔性加固、结合坡脚支挡”的方案，即以预应力锚索（杆）框架、地梁、十字面板，结合坡脚挡墙、桩，并辅以完善的地表、地下排水系统，组成综合处治边坡方案。

3.3半填半挖及陡坡路基

对于半填半挖路基，为了减小路基纵向、横向的不均匀沉降，挖方路基部分在路槽下超挖80cm后再以土方回填；对于填方路基部分，当地面坡度陡于1：5时，其基底采取挖台阶措施，地面横坡陡于1：3时，还应作抗震验算。

对于自然横坡较陡的路基，为避免路基沿自然地面滑动，除了开挖台阶，改善基底状况外，当边坡开挖高度不大时，应设计成挖多于填的路基横断面形式，当边坡开挖高度较大时，可考虑设计成半边路半边桥的形式。

3.4浸水路基

当路堤为浸水时，路基填料采用透水性良好的材料进行填筑，路基边坡采用M7.5浆砌片石铺砌防护。在受河水冲刷或因河流使路基边坡受到限制时，采用路肩挡土墙或路堤挡土墙，以保证路基稳定。

4　路基坡面防护

路基防护采取植物防护与工程防护相结合的方法，保证路基稳定、防止水土流失，重视环境保护。项目区主要处于高原山岭区，路基防护设计以安全、经济、实用、美观大方且施工方便为原则，注重绿化及生态环境建设，方案设计中选择了喷播草籽+灌木籽植草护坡、三维网植草护坡、M7.5浆砌片石方格网植草护坡、M7.5浆砌片石满铺护坡、窗孔式护面墙植草护坡、实体式护面墙护坡、挂网客土喷播植草护坡、锚杆混凝土框架植草护坡、预应力锚索地梁植草防护、挡土墙等多种防护形式。主要方案如下：

路堤边坡：喷播草籽+灌木籽植草护坡、三维土工网垫植草护坡适用于路基填方高度小于4m路段边坡防护，M7.5浆砌片石衬砌拱植草护坡适用于填方高度大于4m的路段。

临河等浸水路段及受洪水浸淹路段采用M7.5浆砌片石满铺护坡防护。

对于斜坡路段和与建筑物发生干扰路段的路堤，为减少占地、收缩坡脚和避免拆迁，则视情况选择浆砌片石护脚、仰斜式或衡重式挡土墙进行防护。对于布设有挡墙的路段，尤其是存在挡土墙加高利用的路段，已通过现场调查核实，并对其进行挡墙稳定性验算，已确定加高利用段挡土墙的稳定性。

路堑边坡：对于路堑边坡防护应以边坡稳定为基本原则，在坡面防护形式上进行多种方案比较，杜绝坡面形式的单调、呆板的现象，选择经济合理的防护形式。

边坡高度小于8m的土质（含全、强风化岩石）挖方路段采用喷播草籽+灌木籽植草护坡、三维土工网垫植草护坡进行边坡防护，边坡高度大于8m的土质（含全、强风化岩石）挖方边坡采用M7.5浆砌片石方格网植草护坡防护。

窗孔式护面墙植草护坡适用于强风化岩土稳定挖方边坡防护，实体式护面墙护坡适用于强风化岩土稳定边坡防护。

锚杆混凝土框架植草、预应力锚索地梁防护适用于不稳定岩土高边坡防护。

挂网客土喷播植草护坡护坡适用于稳定岩石边坡绿化防护。对于路基边坡的防护形式力求多样化、绿色化，做到路景配合，使该路与环境协调；对于路堑边坡防护应以边坡稳定为基本原则，在坡面防护形式上进行多种方案比较，杜绝坡面形式单调、呆板的现象，选择合理的防护形式。

5　路基排水

路基排水综合考虑了地表排水、地下排水和路面排水，使各种排水设施形成一个功能齐全，并有足够排水能力的完整排水系统。排水系统主要由路拱、路基边沟、排水沟、截水沟和桥涵组成。

6　不良地质地段

拟建公路公路不良地质地段主要为软土。软土路基地段根据地质情况采取路线绕避、碎石桩碎石垫层、换填土等处治措施。

7　绿化设计

7.1中央分隔带

中央分隔带绿化主要考虑遮光防眩和景观效果，保证夜间行车安全、美化路容。中央分隔带频繁的植物种类的变化，容易引起驾驶员视觉的混乱和疲劳，行车10min左右的植物种类、颜色、形态等有规律的变化，可使驾驶员、乘客产生韵律和节奏感，给人美的感受。本项目采用路基宽22.5m和24.5m建设，分隔带宽度分别为1.5m和2m，24.5m路基宽的路段中央分隔带空间相对较大，可自然式配置各种规格的（花）灌木和侧选低矮植物，中间种植较高的乔木，可丰富道路景观。设计从驾乘人员的交通安全角度出发，首先满足的是防眩功能，植物选择常绿、耐旱、生长缓慢、无异味、树形呈柱状的物种；其次，设计达到美化环境的目的，给道路的使用者创造赏心悦目的优美景观，营造安全舒适的交通环境。

植物配置结合现状，因地制宜，适地适树，以自然种植为主，采用树型优美，叶色各异的各种常绿乔木、落叶乔木，灌木及花灌木等力求达到质朴、自然、亲切。

植物搭配多样化，乔木、灌木、花灌木有机结合配置，并注重各种形式的搭配以突出层次感。

采用各种乔木、灌木及花色，叶色不同的地被植物组景，形成错落有致，层次分明的植物景观，配合植物季相、色相的变化，提高植物的观赏性。

分隔带小于3m的22.5m的局部路段，分隔带空间较小，不宜采用自然式设计，应采取规则式设计。

7.2路基边坡植被恢复

坡度缓于1：1.5的坡面可种植小乔木或灌木，坡度缓于1：3的坡面可种植中乔木，坡度缓于1：4的坡面可种植大乔木；土质或以土质为主的边坡，宜用灌木、地被植物进行绿化；对于高挖方边坡可在平台上设置种植槽，栽植乔木、灌木绿化平台，栽植垂藤植物可绿化下边坡，栽植攀缘植物可绿化上一级边坡；对于填方路基，边坡一级平台栽植乔木，既可绿化边坡，也增加驾乘人员的安全感，增加行车安全；在挡墙、浆砌护坡、石质边坡等下栽植攀缘植物或在其顶部栽植垂藤植物，也可起到很好的美化效果。同时，应根据景观分段情况、各段落土质类型的区别，结合生物防护，合理选用施工工艺、植物品种及植物配比方案，尽可能构建层次较丰富的复合型植物群落，兼顾边坡绿化的近期、中期和远期效果。边坡在兼顾坡面稳定的前提下选择常绿或是观花物种，且根据段落海拔、气候特点选择相应物种，避免了全线边坡景致单调的现象，以防止冬季无景可观。

7.3主要植物品种

具体物种以常绿乔木滇朴作为骨干树种，银杏、柿树、小叶榕为基调树种，以四季桂等观花色叶树为搭配树种，结合红叶石楠、金森女贞、鸭脚木等观花观叶灌木，在绿毯般的草坪上形成层次丰富和季象多彩的植被景观，为休憩空间提供良好的空间氛围。