李 聯 波
(晉城市規劃設計研究院,山西 晉城 048000)
路基是按照道路路線和橫斷面要求修筑的帶狀結構物,是路面結構的基礎[1],路基要承受路面結構的重量以及行車、行人與非機動的重量,還需要承受氣候變化、地表及地下水位變化所造成的水溫影響。路基設計時,必須使路基具有足夠的強度、整體穩定性及耐久性。以下結合晉城市金石路道路工程闡述城市道路路基設計要點。
晉城市金石路道路工程位于晉城市金匠工業園區內,為山嶺重丘區城市次干道,設計車速為40 km/h,擬建段全長2 117.915 m。橫斷面采用一幅路形式,紅線寬度40 m,其中:行車道寬22.0 m,路側帶各寬9 m,非機動車道與人行道共板設置。
根據路基橫斷面上是填筑形成還是開挖形成或是部分填筑部分開挖形成,可以將路基分成以下路堤、路塹、半填半挖路基三種形式。
城市路基設計的主要內容有:根據城市控制性詳細規劃確定的道路紅線寬度設置路基寬度;根據地質情況、規劃用地情況及道路等級選取路堤填筑材料與相應的壓實度;根據路基填筑材料的種類、工程地質狀況、邊坡高度確定路堤與路塹的邊坡樣式與坡率;布置路基排水系統與設施;確定防護方式;附屬設施設計[1]。
城市道路路基寬度通常和城市規劃中確定的道路紅線寬度一致。本工程車行道寬度為22 m,每側設施帶寬度為3 m,非標車的寬度為3 m,人行道寬度為3 m,道路標準段的路基寬度(紅線寬度)為40 m。
路基邊坡坡率,采用邊坡高度H與邊坡寬度b之比表示。
根據地質勘察報告,在K1+440~K1+880段為雜填土,厚度較厚,主要成分為泥巖、泥質頁巖、灰巖塊等。根據地質情況,結合現狀邊坡的休止角,對該段挖方邊坡坡率采用1∶ 1.5,其余挖方路段,在由灰巖構成的Ⅲ級巖體段采用1∶ 0.5的坡率,在由泥巖或泥質頁巖構成的Ⅳ級巖體段及粉質粘土的地質邊坡段采用1∶ 1的坡率。
綜合考慮工程所處地質情況與路基的挖方與填方情況,路基高度大于8 m的路段,自然地面以上4 m范圍內選擇灰巖作為填料,4 m以上至路基設計標高范圍內選擇強風化~全風化頁巖、泥巖作為填料。
路堤必需達到道路等級相適應的密實度才能保證路基穩定與不發生大的變形。并且路床部分的壓實度與CBR值是保證路基強度的前提條件,其必須滿足要求,表1為本工程按規范規定所采用的壓實度與CBR值。

表1 路基壓實度要求
K0+680~K0+800段為挖方段,路基為石質路,該段溝槽頂部路床深度范圍內采用未篩分碎石進行分層碾壓回填,使溝槽頂部路基的剛度與周邊路基的剛度基本一致;為解決井室周邊易出現沉降的問題,井室與井筒周邊0.5 m范圍內采用沉降量小的碎石進行回填,防止井室周邊沉降。
路基設計中主要附屬設施為碎落臺與護坡道,在K1+440~K1+880段為建筑棄方形成的雜填土區,地質較差,開挖后坡面上經常有松散的土體滑落,因此在該段處設置了碎落臺。
路基設計時,為了保證路基的穩定性、或由于用地限制需收縮坡角、或放坡范圍內有重量建(構)筑物時需要設置擋墻。本工程在K1+700~K1+820段由于道路路基設計標高高于其西側的學校,此處設置重力式路肩墻。
5.2.1坡面防護
通常為了提高路基的使用壽命,常采用在路堤坡面上種草、鋪草坡、植樹,石質路塹坡面上噴漿、勾縫或砌石等方式對路基進行保護。
工程中對高度不大于3 m的邊坡采用三維植被網,對高度大于3 m的填方邊坡采用了拱形骨架護坡,對于強風化泥巖、泥質頁巖段的挖方邊坡,邊坡高度大于3 m時也采用了拱形骨架。
5.2.2地基加固
路堤是在天然地基上用土或石料填筑而成的,隨著高度的增加,其自身重量也呈線形增加,即使路堤高度較小也由于車輛荷載會直接作用在地基上,這些都要求地基應具有足夠的強度,以保持路基的穩定。在K0+930~K0+970段為原地形為一自然沖溝,常年有水,地基土含水量大,呈軟塑態,對本段地基采用了拋石擠淤法進行了處理。
路基排水設計主要是根據道路的等級、道路所在區位、道路橫斷面布置形式及路基類型來確定所采用的排水設施,并根據規范確定地表水雨水徑流量及設置的幾何尺寸。
工程位于城市建成區,存在較高的挖方區與填方區,橫斷面布置方式一幅路形式,故排水系統以管道排水系統為主,主要設施為雨水口、管道與連接管等,暴雨強度設計重現期采用二年,填方區結合路基防護設置排水邊溝,挖方段,根據自然地面排水方向及挖方邊坡的工程地質情況設置截水溝、急流槽等設施。
通過對晉城市金石路路基設計的總結分析,找出了山嶺重丘區城市道路路基設計的要點與重點,得出了山嶺重丘區城市道路路基設計的一般方法,通過實例展示了地形、工程地質、水文地質在路基設計當中的運用方法。