明村至董家口高速公路路基设计

宋晓莉，王秀秀

（1.山东省交通规划设计院集团有限公司，山东 济南 250031；2.山东同舟工程咨询有限公司，山东 烟台 264001）

1 工程概况

项目起自荣潍高速与新潍高速交叉明村西枢纽处，顺接新潍高速。向南上跨G308，沿三合山景区西侧，向南经饮马镇东，下穿济青高铁，向南设大牟家枢纽立交接青银高速，在大牟家镇南上跨胶济铁路。在醴泉街道西跨G309，向南经阚家镇东，在井沟镇北设枢纽立交接潍坊至青岛高速（在建），在柴沟镇西跨省道S325，后经马旺水库西，在百尺河东上跨S220 和胶新铁路，在辛兴互通西设枢纽立交接青兰高速。经共青团水库东，在林家村镇西跨G341，经桃园经济发展区东，经吉利河水库东，向南跨白马河，设枢纽立交接沈海高速，下穿青连铁路后设主线收费站，终点接董家口港疏港二路（规划）。高速公路标准建设，设计速度120 km/h，双向六车道，路基宽度34.5 m［1］。

2 桥涵台背过渡段路基设计方案

2.1 桥涵台后路基处理范围

对于大、中桥台背、填土高度＞7 m 的薄壁台台背及两个距离较近的结构物（距离＜30 m）的台背，为了控制桥头沉降及方便施工采用泡沫轻质土填筑。台背填土顺路线方向长度，按倒梯形设计，底部距基础内边缘3 m，坡率为12，与一般路基填土间设置台阶，台阶宽度2 m，台阶高1 m。

为了减少路基在涵洞两侧的不均匀沉降，减轻跳车现象，提高高速公路车辆行驶的舒适性，根据地材情况对涵洞两侧路基填筑采用了4%水泥土或4%水泥稳定风化砂填筑，压实度≥96%，有水位置常水位部分采用石渣或未筛分碎石填筑。

2.2 泡沫轻质土填料设计

泡沫轻质土用复合土工膜包裹（土工膜厚0.3 mm），外侧设混凝土预制板保护壁。泡沫轻质土应分层浇注，标准浇筑层厚100 cm。纵横向每隔10～20 m 须设置沉降缝，变形缝宜采用1～2 cm厚EPS 泡沫塑料板［2］。EPS 泡沫塑料板的表观密度不宜低于15 kg/m3。

施工时，变形缝两侧的泡沫轻质土应错开浇注，泡沫塑料板可采用长铁钉或铁丝锚固在先行浇筑完的泡沫轻质土浇注体上。为减少因湿度和温度变化产生的收缩裂缝，并防止裂缝反射到路面上，在泡沫轻质土顶面及顶面以下50 cm 处设置两层钢塑土工格栅，其型号宜为GSGS60-60 型，纵、横向极限抗拉强度≥60 kN/m，纵、横向极限抗拉强度下的伸长率≤3%，连接点极限分离力≥300 N。钢塑格栅铺设时应采用U 型钉锚固，锚固点按2 m×2 m 间距设置。

施工采用的泡沫轻质土主要原材料进场必须出具出厂合格证，同时应按表1 要求进行检验［2-3］。

表1 主要原材料检验

浇筑完成后，现浇泡沫轻质土路基工程实测项目中的关键项目为湿密度、抗压强度和路床顶面弯沉。检测项目及要求见表2［2-3］。

表2 检查项目及要求

3 深挖路堑设计方案

3.1 深挖边坡概况

本项目全线仅有一处超过30 m 的岩质挖方，位于K109+458—K110+068 路段左侧路堑，总长约610 m，最大坡高约为33.3 m。该边坡为岩质边坡，地层覆盖层薄，表层为全风化花岗片麻岩。该区勘察期间未见地下水稳定水位，但夏季多暴雨，降雨集中强度较大，集中大强度的降雨将不利于路堑边坡的整体稳定。本场区勘察深度范围内，地基土自上而下：全风化花岗片麻岩层厚度平均1.08 m，强风化花岗片麻岩层厚度平均16.7 m，该层以下皆为中风化花岗片麻岩。

线路以深挖方的形式通过，形成路堑高边坡。由于开挖方量较大，坡体开挖后地应力调整大，易形成较大的松弛区，从而导致边坡的稳定性降低。岩体风化程度高，且裂隙面发育较多，岩体破碎，故整体稳定性较差。夏季多暴雨，降雨集中强度较大，集中大强度的降雨将不利于路堑边坡的整体稳定。

3.2 深挖边坡稳定性分析

该边坡采用赤平投影法进行稳定性分析，现场边坡结构情况见表3。

表3 现场边坡结构情况统计

3.3 赤平投影图

图1 路线坡面与结构面赤平投影

3.4 深挖边坡设计方案

该路段边坡为岩质结构边坡，岩体风化程度高，在保证每级边坡开挖施工自身稳定的前提下，尽量采用较缓坡率。本着“固脚强腰”的理念，采用适当的加固防护措施，合理布置，既确保边坡稳定，同时又注重美观。采用有效的排水措施，疏排边坡地下水及地表水，增加边坡的稳定性［4］。

3.4.1 边坡设计坡率及防护方案

3.4.2 边坡排水设计

每级边坡平台上均设置平台排水沟，堑顶部开口线5 m 外设置堑顶截水沟，用于堑顶挡水及排除平台截水沟汇水，采用M7.5 浆砌片石砌筑。各级边坡平台设置引流槽连通平台截水沟与堑顶截水沟，排除坡面汇水，引流槽形式与堑顶截水沟一致。同时，分别在第一、二级边坡坡脚段设置一排疏干孔，孔径130 mm，间距10 m，孔深15 m。每100 m 左右设置一道检查踏步。

4 结语

（1）介绍了明村至董家口高速公路工程采用新型轻质材料泡沫轻质土处理路桥过渡段的范围及泡沫轻质土的材料指标。（2）采用赤平投影法分析了深挖路堑的稳定性，根据分析结果确定了路堑边坡的支护方案。