高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)研究

陳 光

(中電建冀交高速公路投資發(fā)展有限公司，河北 石家莊 050000)

0 引言

高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)是高速公路施工設(shè)計(jì)中的重要組成部分。在現(xiàn)有高速公路施工設(shè)計(jì)中，為了提升高速公路施工設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要在填方路基邊坡設(shè)計(jì)工作開展過程中，完善邊坡設(shè)計(jì)工作，這樣才能提高高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，為高速公路自身設(shè)計(jì)工作提供幫助。天津至石家莊國家高速公路京津冀界至保石界階段施工是我國高速公路縱橫網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的重要組成部分，對(duì)于該工程施工設(shè)計(jì)工作而言，轉(zhuǎn)變路基邊坡設(shè)計(jì)方式是非常關(guān)鍵的。所以本文針對(duì)高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)研究進(jìn)行了探討，其意義在于滿足新時(shí)期高速公路設(shè)計(jì)工作需求，突出填方路基邊坡設(shè)計(jì)要素，提升高速公路施工設(shè)計(jì)能力。

1 工程概況

天津至石家莊國家高速公路京津冀界至保石界階段施工是我國高速公路施工體系建設(shè)中的重要組成部分。該段高速公路施工是打通我國京津冀地區(qū)協(xié)同發(fā)展的重要工程，因而在整個(gè)工程建設(shè)中，需要科學(xué)地設(shè)計(jì)高速公路施工要點(diǎn)，完善相關(guān)設(shè)計(jì)工作。在國家2013—2030年公路規(guī)劃網(wǎng)建設(shè)C0211聯(lián)絡(luò)線設(shè)計(jì)中，已經(jīng)將該段高速公路劃入到公路施工網(wǎng)絡(luò)中。整個(gè)公路施工項(xiàng)目位置位于東經(jīng)115°10′～116°45′，北緯38°15′～38°47′，區(qū)域劃分為河北省廊坊市、文安縣以及任丘市和保定市高陽縣等區(qū)域。整個(gè)工程項(xiàng)目施工自2017-05-11起進(jìn)行外業(yè)勘查，截止到2018-01-05已經(jīng)完成工程施工設(shè)計(jì)圖，且已經(jīng)對(duì)工程施工設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)工作進(jìn)行了規(guī)劃。整個(gè)工程設(shè)計(jì)路基寬度為33.5 m，設(shè)計(jì)速度為120 km/h，為國家荷載1級(jí)高速公路，設(shè)計(jì)公路抗震系數(shù)為0.05～0.15。整個(gè)工程設(shè)計(jì)車道為雙向六車道，最大縱坡為3%，最短坡長(zhǎng)為300 m，橋梁寬度為2×(0.328+15.63+0.5)m，橋梁荷載等級(jí)為公路Ⅰ級(jí)。

2 高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)的原則

2.1 事前調(diào)查原則

事前調(diào)查原則是高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)中比較重要的一項(xiàng)設(shè)計(jì)原則。在現(xiàn)有高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)工作中，由于受到整個(gè)邊坡設(shè)計(jì)工作實(shí)施方式影響，對(duì)于邊坡設(shè)計(jì)的要求越來越高。因此通過事前調(diào)查的原則可以有針對(duì)性地了解路基邊坡設(shè)計(jì)中存在的問題，可以及時(shí)地排除路基邊坡設(shè)計(jì)差錯(cuò)，為整體設(shè)計(jì)質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)[1]。在事前調(diào)查設(shè)計(jì)原則應(yīng)用過程中，應(yīng)該從地質(zhì)、水文、地形、地貌以及地震結(jié)構(gòu)等多重因素著手，進(jìn)行科學(xué)的調(diào)查，統(tǒng)計(jì)好各項(xiàng)信息，更好地規(guī)劃填方路基邊坡設(shè)計(jì)。

2.2 科學(xué)合理原則

科學(xué)合理原則指的是按照邊坡設(shè)計(jì)工作開展的要求，分析整個(gè)設(shè)計(jì)工作實(shí)施中的科學(xué)性及合理性。例如，按照高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)工作開展的要求，有針對(duì)性地進(jìn)行土石方設(shè)計(jì)方案分析是非常關(guān)鍵的?？茖W(xué)地選擇土石方取土點(diǎn)，對(duì)取土后的排水設(shè)計(jì)及綠化措施設(shè)計(jì)等做出科學(xué)的規(guī)劃，同時(shí)為了避免水土流失，需要在公路設(shè)計(jì)后的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)上做出科學(xué)的控制，以此滿足高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)需求[2]。

2.3 防護(hù)設(shè)計(jì)原則

路基防護(hù)設(shè)計(jì)也是高速公路邊坡設(shè)計(jì)中比較重要的一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，在現(xiàn)有高速公路施工設(shè)計(jì)工作開展中，為了更好地展示高速公路路基施工設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要在防護(hù)設(shè)計(jì)工作的開展中進(jìn)行科學(xué)的分析。整個(gè)防護(hù)設(shè)計(jì)工作實(shí)施中，應(yīng)該從邊坡自身穩(wěn)定情況著手，科學(xué)地落實(shí)邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)支撐體系，對(duì)邊坡防護(hù)過程中的排水溝渠以及植物防護(hù)方法做出科學(xué)的規(guī)劃[3]。同時(shí)對(duì)于穩(wěn)定性較差的邊坡區(qū)域，應(yīng)該及時(shí)地建立綠植防護(hù)體系，防治水土流失。

2.4 排水設(shè)計(jì)原則

排水設(shè)計(jì)工作開展中，應(yīng)該滿足高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)工作實(shí)施需求，對(duì)排水設(shè)計(jì)工作做出改進(jìn)。整個(gè)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該結(jié)合路線、橋涵等要素對(duì)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)做出分析，并且需要按照排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的要求，及時(shí)地針對(duì)其系統(tǒng)設(shè)計(jì)防護(hù)中的水文地質(zhì)情況進(jìn)行分析，科學(xué)地規(guī)劃排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，提升路基邊坡排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量[4]。

2.5 路面設(shè)計(jì)原則

在路面設(shè)計(jì)原則的控制中，應(yīng)該結(jié)合沿線地形、地質(zhì)和水文等要素，科學(xué)地進(jìn)行路基填筑材料分析，并且在高速公路路面設(shè)計(jì)工作中，科學(xué)地探討影響路面平整性設(shè)計(jì)的因素，科學(xué)地選擇填筑材料，以此為高速公路施工管理工作提供幫助。在完善高速公路施工路面設(shè)計(jì)工作規(guī)劃后，應(yīng)及時(shí)地設(shè)計(jì)路面夯實(shí)方案，選擇適合高速公路工程施工的路面夯實(shí)基礎(chǔ)，壓實(shí)路面，以此滿足高速公路施工管理需求[5]。

3 高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)方案

3.1 路基、路面排水設(shè)計(jì)

對(duì)于高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)方案而言，路基、路面排水設(shè)計(jì)是非常重要的。所以在針對(duì)該部分方案的設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)以《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T D33-2012)中的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)為主，科學(xué)地落實(shí)排水設(shè)計(jì)工作，提升高速公路排水設(shè)計(jì)質(zhì)量。在天津至石家莊國家高速公路京津冀界至保石界階段施工設(shè)計(jì)中，對(duì)于排水設(shè)計(jì)工作的實(shí)施也是非常嚴(yán)格的，相關(guān)人員通過分析后對(duì)排水系統(tǒng)以設(shè)置擋水墻的方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)調(diào)整，提升了排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.2 路基土試驗(yàn)、筑路材料及路面混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在路基土試驗(yàn)、筑路材料及路面混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)按照項(xiàng)目施工相關(guān)要求，對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的路基土試驗(yàn)情況做好分析；嚴(yán)格地按照筑路材料選擇要求，完善材料選擇工作；科學(xué)地調(diào)整路基施工方法，完善路基施工混凝土材料應(yīng)用設(shè)計(jì)辦法，對(duì)混凝土設(shè)計(jì)的方法及要求進(jìn)行梳理，以此提升路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.3 混合料試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在混合料試驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)邊坡設(shè)計(jì)中的材料應(yīng)用方法進(jìn)行分析，并從材料的吸水率、粘附性等方面著手，有針對(duì)性地對(duì)混合料的試驗(yàn)方法進(jìn)行分析，提升混合料試驗(yàn)分析質(zhì)量。同時(shí)在混合料的分析設(shè)計(jì)中，應(yīng)該注重對(duì)混合料使用后的強(qiáng)度進(jìn)行分析。

3.4 橋梁抗震設(shè)計(jì)

橋梁抗震設(shè)計(jì)工作實(shí)施也是非常關(guān)鍵的，因而在整個(gè)路基邊坡設(shè)計(jì)中，也需要針對(duì)橋梁抗震設(shè)計(jì)做出科學(xué)的分析。整個(gè)工程施工區(qū)域內(nèi)的抗震等級(jí)以《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB02-2013)中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為主，抗震等級(jí)設(shè)定為7度，抗震附加值速度設(shè)計(jì)為0.10～0.15 g。

4 結(jié)語

綜上所述，在高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)中，為了更好地展示出邊坡設(shè)計(jì)水平，需要在高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)變相關(guān)設(shè)計(jì)工作實(shí)施中的方法。通過本文的研究和分析后得出，為了更好地展示出高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要將事前調(diào)查原則、科學(xué)合理原則、防護(hù)設(shè)計(jì)原則、排水設(shè)計(jì)原則和路面設(shè)計(jì)原則等進(jìn)行落實(shí)，然后科學(xué)地設(shè)計(jì)邊坡，提升邊坡設(shè)計(jì)方案應(yīng)用能力。從路基、路面排水設(shè)計(jì)，路基土試驗(yàn)，筑路材料及路面混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，混合料試驗(yàn)設(shè)計(jì)和橋梁抗震設(shè)計(jì)等方面完善方案，以此滿足高速公路填方路基邊坡設(shè)計(jì)工作實(shí)施需求。