楊靈平
(重慶中泰工程咨詢有限公司 重慶市江北區 400020)
丘陵地貌道路路基設計分析
——以劉魚路二期工程為例
楊靈平
(重慶中泰工程咨詢有限公司 重慶市江北區400020)
本文首先對劉魚路二期工程路基概況做介紹,了解其路幅構成,以此為基礎根據一般路基設計原則,對該路段路基支擋、加固及防護設計和路基排水設計進行設計分析,以滿足工程建設施工需要,因該工程位處于丘陵地地貌,也是典型的丘陵地貌路基工程設計,望能為類似的工程設計提供參考。
丘陵地地貌;路基支擋;防護加固
本次設計范圍為劉魚路二期K0+000~K1+942.797、K2+200~K4+080,路線全長3822.797m,其中路基占98.33%。
路基主要工程數量:挖方1432474m3,填方53717m3,圬工6275.3m3。
擬建區沿線屬丘陵地貌。道路建設位置位于長江北岸,道路南端距江邊約1.96km。擬建道路延伸方向為北→南。道路沿線縱向上總體北高南低,橫向上道路擬建范圍高、兩側低,最高處380.30m,位于K2+640右側;最低點323.30m,位于K3+980處渝宜高速公路上,相對高差57.00m。
場地區域地質構造屬大盛場向斜軸部地帶,據區測資料并結合現場調查等情況看,勘察區周圍及附近未見斷層構造,巖層呈單斜產出,巖層傾向20~50°、傾角3~8°。線路區主要發育有三組陡傾裂隙:
L1:230°∠74°,間距1.5~4.5m,走向延伸小于5m,傾向延伸1.5~4.0m,閉合,裂面較平直,結合程度差,壓扭性裂隙,屬硬性結構面。
L2:66°∠86°,間距2.0~6.0m,走向延伸小于7m,傾向延伸1.0~3.0m,閉合,裂面較平直,結合程度差,壓扭性裂隙,屬硬性結構面。
L3:315°∠71°,間距1.0~5.0m,走向延伸小于5m,傾向延伸1.0~4.0m,閉合,裂面較平直,結合程度差,壓扭性裂隙,屬硬性結構面。
1.1路幅寬度
劉魚路屬于城市次干路,設計行車速度40km/h,4m人行道方案道路標準路幅為4m(人行道)+8m(車行道)+8m(車行道)+ 4m(人行道)=24m;3m人行道方案道路標準路幅為3m(人行道)+ 8m(車行道)+8m(車行道)+3m(人行道)=22m。
1.2橫坡
路面橫坡為1.5%,除超高外向兩側傾斜,人行道橫坡向車行道傾斜為2.0%。
2.1路床
路床填料應均勻、密實,其最小強度和壓實標準符合下表的規定。填料最大粒徑應小于100mm,路床頂面坡度應與路拱坡度一致。路床加固根據土質、降水量、地下水類型及埋藏深度、加固材料來源等,經比選采用就地碾壓、加強地下排水等加固措施。土質路床不得有翻漿、軟彈、起皮、波浪、積水等現象。

表1 路床土最小強度和壓實度要求
2.2路基過渡段設計
路堤與橋臺、橫向構造物(涵洞、通道)、路堤與硬質巖路塹連接處應設置過渡段。當橫向結構物頂面距地面高度小于1.0m且不足路堤高度1/2時,可不設置過渡段。過渡段采用級配良好的碎石土填筑。過渡段填筑的壓實度要求不小于96%。
過渡段路堤應與橋臺錐體同步填筑,一次填筑并保證壓實修筑后能達到設計寬度,橫向結構物兩段的過渡段須對稱進行。臺后2.0m范圍外大型壓路機能碾壓到的部位,起填筑要求應符合路堤填筑的相關要求。大型壓路機碾壓不到的部位及在臺后2.0m范圍內,應用小型震動設備進行碾壓,填料的松鋪厚度不宜大于200mm。
2.3填方路基設計
2.3.1路基填筑及壓實
一般路基填土應優先選用級配較好的礫土、砂類土粗粒土為填料,且在最佳含水量時壓實。不得使用腐植土、生活垃圾土、淤泥,且不得含雜草、樹根等雜物。
路基填方若為土石混和料,當石料強度大于20MPa時,石塊的最大粒徑不得超過壓實層厚2/3;當石料強度小于20MPa時,石料最大粒徑不得超過壓實層厚。路基填料最小強度和填粒最大粒徑應符合規范要求。路床土質應均勻、密實、強度高。
路堤壓實度采用重型擊實標準控制,路堤土最小強度和壓實度不應低于表2的規定。

表2 路堤土最小強度和壓實度要求
2.3.2填方邊坡坡率
當基底情況良好一般填方地段,路堤邊坡高度及坡度符合表3規定。

表3 路堤邊坡坡度表
2.3.3基底處理
路堤填筑前應對原地面的坑、洞、墓穴等采用原地土或砂性土回填,并進行壓實。在水田及水塘地段,應視具體情況采用排水、清淤、晾曬及換填等措施處理后方可填筑。路堤基底為耕地、草地時,必須先清除地表種植土后方可填筑;路堤基底為松土時,如松土厚度小于0.3m,可直接于原地面振動夯實后填筑,否則應將松土翻挖,再分層回填壓實。
當基底地面橫坡緩于1:5.0時,在清除地表草皮、腐植土后,可直接在天然地面上填筑路堤,地面橫坡為1:5.0~1:2.5時,原地面應挖臺階,臺階寬度不應小于2.0m,地面橫坡陡于1:2.5時,須檢算路堤整體沿基底及基底軟弱層滑動的穩定性,并設置相關防滑措施。
地基表層應碾壓密實,一般土質及人工填筑土地段,基底的壓實度(重型)不應小于90%。路堤填筑前必須進行相關檢測,若密實度達不到設計要求,應采用換填、夯實措施對基底加固處理。
2.3.4挖方路基設計
土質邊坡一般不大于15m,邊坡采用臺階式邊坡,邊坡沿高度每隔8~10m設置一級平臺,平臺寬2.0m。

表4 土質路塹邊坡坡率表
本項目挖方區域土質以素填土以及粉質土為主,土層邊坡放坡坡率為1:1.5。
石質邊坡高度一般不大于30m,無外傾軟弱結構面時,邊坡坡率見表5。采用臺階式邊坡,邊坡沿高度每隔10~12m設置一級平臺,平臺寬2.0m,該道路兩側大部分為規劃建筑區域,存在深挖方段,最大挖方高度為39.16m。
本項目巖石挖方地段,邊坡坡率為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區應符合本說明填方路基的要求,挖方區應符合本說明挖方路基的要求。
(2)半填半挖路基的填料應根據實際情況選用,當挖方區為土質時,填方區應優先采用滲水性好的材料填筑,同時對挖方區路床0.8m范圍內土體進行超挖回填碾壓,并在填挖交界處路床范圍內鋪設土工格柵。當挖方區為堅硬巖石時,填方區宜采用填石路堤??v向填挖交界處應設置過渡段,土質地段過渡段宜采用級配較好的礫類土、砂類土、碎石填筑,巖質地段過渡段可采用填石路堤。

表5 路塹邊坡坡度表
(3)基底處理:應從填方坡腳砌設置向內傾斜的臺階,臺階寬度不小于2m,在挖方一側,臺階應與每個行車道寬度一致,位置重合。石質山坡,應清除原地表松散風化層、孤石、石筍后在開挖臺階。
(4)路基應從最低標高處的臺階開始分層填筑、分層壓實。填筑時,嚴格處理橫向、縱向、原地面等結合面,保證路基的穩定性。
2.3.6零填路基
當填方高度≤1.5m時,視為零填路基。對路床范圍(即路面底面以下0~80cm)填料或表土必須滿足路床土的規定。當土層最小強度(CBR)滿足要求且含水量適度時,采取翻挖后壓實處理;當土層含水量較大時,采取換填砂卵礫石、片碎石等透水性材料。當土層最小強度(CBR)不滿足路床土的規定,采取換填、碾壓等措施處理。處理后上、下路床壓實度均不得小于95%。
3.1路堤邊坡
道路兩側為場坪規劃用地時,路塹邊坡暫不做坡面防護,待場坪形成后,根據場坪高程情況,再對邊坡進行坡面防護。其余地段,路堤邊坡高度H<4m時,坡面采用液壓噴播植草綠化護坡防護。邊坡高度H≥4m時,坡面采用拱形骨架內客土植草護坡防護。受地形限制段落及橋頭設置支擋工程進行收坡處理。
設置段落有:K2+569.18~K2+661.06左側段設置衡重式路肩墻,其中K2+590~K2+630為樁基托梁擋土墻。
3.2路塹邊坡
道路兩側為場坪規劃用地時,路塹邊坡暫不做坡面防護,待場坪重新形成后,根據場坪高程情況,再對邊坡進行坡面防護。其余地段,路塹邊坡高度H<4m時,坡面采用液壓噴播植草綠化護坡防護;邊坡高度4m≤H<10m時,坡面采用方格骨架內客土植草防護;邊坡高度大于H≥10m時,采用錨桿框架梁內客土植草護坡,其中K3+190~K3+370段右側、K3+430~K3+770段右側為既有開挖邊坡,坡面采用噴混植生護坡。道路與場坪相臨邊坡,場坪標高大于道路設計標高地段設置支擋工程進行收坡處理,其中K0+030~K0+105段左側設置錨桿擋墻,K0+115~K0+400段左側設置樁板墻,K0+400~K0+610、K0+946.9~K1+070段左側設置重力式路塹墻。
填方地段,地面有明顯橫坡的迎水側設置排水溝,無明顯橫坡時兩側設置排水溝,排水溝采用0.4m×0.6m梯形截面,溝身采用M7.5漿砌片石砌筑。挖方地段,路塹迎水側塹頂設置截水溝。溝截面尺寸采用0.4m×0.6m梯形截面。對于道路側無規劃區域,截水溝溝身采用M7.5漿砌片石砌筑,其余截水溝應夯填壓實。
路基土石方調配按移挖作填,就近利用的原則進行,土石方情況如下:
主要工程量:挖方1432474m3,填方53717m3,棄方1378757m3。
本項目的棄方,根據該區域規劃布置情況和周邊場地、道路規劃標高,棄方均調配至周邊地塊及道路進行利用,綜合考慮運距為3km。
[1]《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2013)[S].
[2]《城市道路工程設計規范》(CJJ37-2012)[S].
[3]《城鎮道路路基設計規范》(DBJ50-145-2012)[S].
[4]《公路路基設計規范》(JTGD30-2004)[S].
U416.1
A
1673-0038(2015)20-0209-03
2015-4-28
楊靈平(1986-),女,助理工程師,本科,主要從事路基設計工作。