关于公路项目的路基设计

2021-12-11邓春凤

黑龙江交通科技 2021年11期

邓春凤

(湖南华罡规划设计研究院有限公司，湖南长沙 410000)

1 项目概况

本项目路线起于南县乌嘴乡牛场，与S220(原X001)相接，沿三仙湖水库东大堤布线，经白沐、六合、青树嘴、八百弓，止于茅草街镇全丰村，与S313(原S202K132+870)相接。主要控制点包括北洋大桥、青树嘴镇和茅草街镇，全线位于益阳市南县境内，路线全长37.977 km。在深入研究工程可行性研究报告的基础上，结合业主与专家的意见以及初测调查成果，初设阶段对工可阶段的沿X002布线的A线方案未进行详细比较，本项目主线沿三仙湖平原水库东大堤布线，走廊带中没有其它合适的比选方案。现以本项目为例，对其路基设计做如下深入分析。

2 路基设计

2.1 设计原则与方案比选

路基设计需要以项目区的特点为依据，对沿线范围内所有基础资料进行收集，然后进行深入的分析与研究，按照因地制宜与就地取材等基本原则，在充分考虑机械化施工的基础上，适当应用新工艺、新技术和新材料，同时与自然条件、环境景观与填挖高度等因素充分结合，选择适宜的横断面形式，并确定相应的设计参数。此外，还应统筹考虑路基的取弃土、排水与防护，加强环保与水土保持。

(1)在路基设计中，要充分考虑沿线范围内地形和地质条件、气象及水文等所有自然条件，以及环保方面的要求，严格遵循因地制宜原则，制定合理有效的路基防水与防护措施，避免不利因素导致路基破坏，提高路基强度，保证稳定性。

(2)在路基排水设计方面，需要以公路等级、沿线范围内地形和地质条件、气象及水文等为依据，做到全面规划与合理布局，尽可能减少对农田的占用，同时和现有的排灌系统与水利设施良好协调，在确保路基处在良好干湿状态的同时，避免对现有自然排灌系统造成破坏与影响。

2.2 路基横断面布置与加宽超高方式

(1)路基横断面布置

本项目的建设标准为双向四车道一级公路，设计速度80 km/h，路基宽施21.5 m，整体式路基宽21.5 m，行车道宽2×2×3.75 m，右侧硬路肩宽2×1.25 m，中间带宽2.5 m(包含左侧路缘带2×0.5 m，中央分隔带宽1.5 m)，土路肩宽2×0.75 m。分离式路基宽2×11.0 m，行车道宽2×3.75 m，左侧硬路肩宽0.75 m，右侧硬路肩宽1.25 m，土路肩宽2×0.75 m。

(2)护坡道与碎落台

本项目路基所有填方边坡坡高都在8 m以内，不存在高大的挖方边坡，所以无需设置护坡道与碎落台。

(3)公路用地范围

对路堤而言，公路的用地范围为两侧排水沟外边缘以外1 m，当没有排水沟时，为路堤坡脚；对桥梁而言，公路的用地范围为上部构造外缘水平方向投影以外1 m；对挡墙路段而言，公路的用地范围为挡墙墙趾外缘1 m之内。

(4)路堤填筑方案

对于填方路堤，需要综合考虑地形条件、土质、地下水位和填方边坡的坡高来处理。本项目属于特重交通荷载，在路基压实度上，需采用重型压实标准，如表1所示。

①地基表层处理

a填土前先将地基表层的淤泥、草皮、树根与腐殖土清理干净，然后进行必要的填前碾压，对于一般土质段，通过填前碾压使压实度达到90%以上。如果路基的填土高度比路面与路床厚度总和小，则应将路基视作低填浅挖路基进行设计。

表1 路基压实标准

b当地面横坡小于1∶5时，可以在完成对地基表层的处理之后直接进行路堤填筑。

c当地面横坡处于1∶5～1∶2.5范围内时，应先在原地面进行台阶开挖，形成宽度达到2 m以上的台阶，并且台阶表面要有向内的2%～4%的倾斜。

c当地面横坡超过1∶2.5时，属于陡坡路堤，施工前要对路堤整体沿基底与基底下部软弱层滑动的稳定性进行验算，要求稳定系数达到1.30以上，否则要采取有效防滑措施。

d清表时产生的土方不可在路基填筑中使用，而是要根据附近地形情况做好集中堆放处理，在后期绿化过程中适当使用。

②填方边坡

由于本项目的填土边坡坡高均在8 m以内，故将边坡的坡率确定为1∶1.5。

③路基填料要求

路基填料选择时，应优先考虑有良好级配的粗粒土，如砂类土和砾类土等，填料的粒径一般不能超过150 mm。直接在路基填筑施工中使用的填料，其液限要控制在50%之内，塑性指数要控制在26之内。凡含有泥炭、淤泥、强膨胀土、有机质土与易溶盐的土，均不允许在路基填筑施工中直接使用。在结构物台背回填和特殊路段换填处理过程中，要使用具有良好渗水性的材料进行填筑。对于透水性材料，常用的有砂土、砂、砾石、卵石和片碎石等，具体的物理性质指标如表2所示。