高速公路填方路基边坡设计研究

陈 光

(中电建冀交高速公路投资发展有限公司，河北 石家庄 050000)

0 引言

高速公路填方路基边坡设计是高速公路施工设计中的重要组成部分。在现有高速公路施工设计中，为了提升高速公路施工设计质量，需要在填方路基边坡设计工作开展过程中，完善边坡设计工作，这样才能提高高速公路填方路基边坡设计工作质量，为高速公路自身设计工作提供帮助。天津至石家庄国家高速公路京津冀界至保石界阶段施工是我国高速公路纵横网络建设中的重要组成部分，对于该工程施工设计工作而言，转变路基边坡设计方式是非常关键的。所以本文针对高速公路填方路基边坡设计研究进行了探讨，其意义在于满足新时期高速公路设计工作需求，突出填方路基边坡设计要素，提升高速公路施工设计能力。

1 工程概况

天津至石家庄国家高速公路京津冀界至保石界阶段施工是我国高速公路施工体系建设中的重要组成部分。该段高速公路施工是打通我国京津冀地区协同发展的重要工程，因而在整个工程建设中，需要科学地设计高速公路施工要点，完善相关设计工作。在国家2013—2030年公路规划网建设C0211联络线设计中，已经将该段高速公路划入到公路施工网络中。整个公路施工项目位置位于东经115°10′～116°45′，北纬38°15′～38°47′，区域划分为河北省廊坊市、文安县以及任丘市和保定市高阳县等区域。整个工程项目施工自2017-05-11起进行外业勘查，截止到2018-01-05已经完成工程施工设计图，且已经对工程施工设计中的各项工作进行了规划。整个工程设计路基宽度为33.5 m，设计速度为120 km/h，为国家荷载1级高速公路，设计公路抗震系数为0.05～0.15。整个工程设计车道为双向六车道，最大纵坡为3%，最短坡长为300 m，桥梁宽度为2×(0.328+15.63+0.5)m，桥梁荷载等级为公路Ⅰ级。

2 高速公路填方路基边坡设计的原则

2.1 事前调查原则

事前调查原则是高速公路填方路基边坡设计中比较重要的一项设计原则。在现有高速公路填方路基边坡设计工作中，由于受到整个边坡设计工作实施方式影响，对于边坡设计的要求越来越高。因此通过事前调查的原则可以有针对性地了解路基边坡设计中存在的问题，可以及时地排除路基边坡设计差错，为整体设计质量提升奠定基础[1]。在事前调查设计原则应用过程中，应该从地质、水文、地形、地貌以及地震结构等多重因素着手，进行科学的调查，统计好各项信息，更好地规划填方路基边坡设计。

2.2 科学合理原则

科学合理原则指的是按照边坡设计工作开展的要求，分析整个设计工作实施中的科学性及合理性。例如，按照高速公路填方路基边坡设计工作开展的要求，有针对性地进行土石方设计方案分析是非常关键的。科学地选择土石方取土点，对取土后的排水设计及绿化措施设计等做出科学的规划，同时为了避免水土流失，需要在公路设计后的生态环境恢复上做出科学的控制，以此满足高速公路填方路基边坡设计需求[2]。

2.3 防护设计原则

路基防护设计也是高速公路边坡设计中比较重要的一项设计内容，在现有高速公路施工设计工作开展中，为了更好地展示高速公路路基施工设计质量，需要在防护设计工作的开展中进行科学的分析。整个防护设计工作实施中，应该从边坡自身稳定情况着手，科学地落实边坡防护设计支撑体系，对边坡防护过程中的排水沟渠以及植物防护方法做出科学的规划[3]。同时对于稳定性较差的边坡区域，应该及时地建立绿植防护体系，防治水土流失。

2.4 排水设计原则

排水设计工作开展中，应该满足高速公路填方路基边坡设计工作实施需求，对排水设计工作做出改进。整个排水系统设计中，应该结合路线、桥涵等要素对排水系统设计做出分析，并且需要按照排水系统设计中的要求，及时地针对其系统设计防护中的水文地质情况进行分析，科学地规划排水系统设计方法，提升路基边坡排水系统设计质量[4]。

2.5 路面设计原则

在路面设计原则的控制中，应该结合沿线地形、地质和水文等要素，科学地进行路基填筑材料分析，并且在高速公路路面设计工作中，科学地探讨影响路面平整性设计的因素，科学地选择填筑材料，以此为高速公路施工管理工作提供帮助。在完善高速公路施工路面设计工作规划后，应及时地设计路面夯实方案，选择适合高速公路工程施工的路面夯实基础，压实路面，以此满足高速公路施工管理需求[5]。

3 高速公路填方路基边坡设计方案

3.1 路基、路面排水设计

对于高速公路填方路基边坡设计方案而言，路基、路面排水设计是非常重要的。所以在针对该部分方案的设计工作中，应以《公路排水设计规范》(JTG/T D33-2012)中的各项标准为主，科学地落实排水设计工作，提升高速公路排水设计质量。在天津至石家庄国家高速公路京津冀界至保石界阶段施工设计中，对于排水设计工作的实施也是非常严格的，相关人员通过分析后对排水系统以设置挡水墙的方式进行了设计调整，提升了排水系统设计质量。

3.2 路基土试验、筑路材料及路面混凝土结构设计

在路基土试验、筑路材料及路面混凝土结构设计工作中，应按照项目施工相关要求，对施工区域内的路基土试验情况做好分析；严格地按照筑路材料选择要求，完善材料选择工作；科学地调整路基施工方法，完善路基施工混凝土材料应用设计办法，对混凝土设计的方法及要求进行梳理，以此提升路基边坡防护设计质量。

3.3 混合料试验设计

在混合料试验设计过程中，需要对边坡设计中的材料应用方法进行分析，并从材料的吸水率、粘附性等方面着手，有针对性地对混合料的试验方法进行分析，提升混合料试验分析质量。同时在混合料的分析设计中，应该注重对混合料使用后的强度进行分析。

3.4 桥梁抗震设计

桥梁抗震设计工作实施也是非常关键的，因而在整个路基边坡设计中，也需要针对桥梁抗震设计做出科学的分析。整个工程施工区域内的抗震等级以《建筑抗震设计规范》(GB02-2013)中的相关标准为主，抗震等级设定为7度，抗震附加值速度设计为0.10～0.15 g。

4 结语

综上所述，在高速公路填方路基边坡设计中，为了更好地展示出边坡设计水平，需要在高速公路填方路基边坡设计中，转变相关设计工作实施中的方法。通过本文的研究和分析后得出，为了更好地展示出高速公路填方路基边坡设计质量，需要将事前调查原则、科学合理原则、防护设计原则、排水设计原则和路面设计原则等进行落实，然后科学地设计边坡，提升边坡设计方案应用能力。从路基、路面排水设计，路基土试验，筑路材料及路面混凝土结构设计，混合料试验设计和桥梁抗震设计等方面完善方案，以此满足高速公路填方路基边坡设计工作实施需求。