对某二级公路路基设计探讨

　　1工程概况
　　某二级公路工程，全长81.5215km，该段路地形相对开阔平缓，总体上填挖不太大，深挖高填不大。本段查明软弱土7段，但规模不大，软弱土厚度一般0.5～1.4m不等。本段软基是主要的工程地质问题，本段工程地质条件基本良好。
　　2路基设计原则、路基断面布置
　　本项目的路基设计按照《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）及其他相关技术规范、规程等，对公路沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等自然条件进行全面调查研究，充分搜集路基设计所需的资料。遵循因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、安全经济、造型美观、顺应自然、与环境景观相协调的原则。
　　坚持“不破坏就是最大的保护”原则，达到与周边环境的协调统一；灵活采用路基断面型式，尽可能降低填挖高度，减少占用土地数量；采用新技术、新材料、新工艺进行路基排水、防护、弃土等的综合设计，加强环保与水保设计；路基设计与涵洞布设综合考虑，确保排水畅通。
　　本合同按双车道二级公路建设，一般路段采用整体式路基。主线路基宽度为10m，其中行车道宽3.5m，硬路肩宽0.75m，土路肩宽0.75m，路面横坡2.0%，土路肩横坡2.0%，并用浆砌片石硬化。
　　路基设计标高位于超高加宽前的路基边缘，旋转轴位于超高加宽前的行车道边缘，鉴于该项目不经常通行集装箱半挂车，故采用第二类加宽值，加宽过渡按正比例方式变化。
　　3路基设计
　　3.1填方路基
　　填方边坡：路基填方边坡坡度根据路基填料种类、边坡高度和基底工程地质条件，并经水文地质及工程地质勘察后确定。一般路基（边坡高度＜20m）边坡坡率，根据路基填土高度分段：自上而下，0m～10m边坡坡率为1:1.5；10m处设2m平台，次级边坡坡率为1:1.75。
　　半填半挖路基设计：对于半填半挖路基，为了减小路基纵向、横向的不均匀沉降，挖方路基部分在路槽下超挖80cm后再以土方回填，路基纵向填挖交界处超挖处理渐变长度不小于15.0m；对于填方路基部分，当地面坡度陡于1：5时，基底开挖台阶，台阶宽度不小于2.0m，底部向内倾斜2%～4%。为了减小地下水对路基的破坏，在填挖交界处设置横向渗沟，并与挖方路段纵向渗沟连接共同排除地下水。
　　基底处理：路堤填筑前，对基底表层碾压密实，在一般土质地段，基底的压实度（重型）不小于90%；在稻田、湖塘等地段，采取排水、应清除淤泥、腐植土及耕植土，清除厚度通过调查资料确定。
　　经过水塘或水库地段时，路堤高于设计水位0.5m以下范围内采用不易风化的片块石填筑，按浸水路堤要求进行综合设计。
　　过湿地段，应视具体情况采取换填或其他有效措施处理。
　　3.2挖方路基
　　土质边坡根据边坡高度﹑土的湿度﹑密实度﹑地下水﹑地面水的情况﹑土的成因类型及生成年代﹑既有人工边坡及自然边坡稳定状况等因素确定。岩石挖方边坡综合考虑岩性、构造裂隙产状与路线关系、岩体风化程度、力学性质和开挖高度，以及地下水﹑地面水、既有人工边坡和自然边坡稳定状况，并兼顾地貌、土石方平衡等因素确定（见表1）。
　　
　　表1边坡
　　岩土类别 一级边坡 二级边坡 三级以上边坡（含三级）
　　 高度 坡度 平台宽度 高度 坡度 平台宽度 高度 坡度 平台宽度
　　土质边坡 10 1:1～1:1.5 2 10 1:1～1:1.5 2 10 1:1.5～1:2 2
　　岩质边坡 10 1:0.3～1:1 2 10 1:0.3～1:1 2 10 1:0.5～1:1.5 2
　　
　　表2过渡路基设计
　　每侧长度 底部处理长度 上部处理长度 备注
　　 （m） （m） 
　　桥梁 ≥4m ＞（3+2H） 含桥台锥坡，且需超长压实0.3m，H为台后路堤高度
　　
　　4填方地基表层处理
　　路基设计时对填方（非软弱地基）路段考虑平均清除地表树根、草皮、腐植土，清表后应在填筑前进行夯实；若基底松散土层厚度大于清表厚度时，应翻挖再回填分层压实；若基底松散土层厚度不大于清表厚度，可直接压实。
　　堰塘地段的路基，视情况采用清於换填、排水晾晒等处理措施，若堰塘被路基部分占用，则应回填碎石土或其它透水性材料至地面齐平，若堰塘被路基全部占用，则回填一般路基填料至地面齐平即可。
　　地面横坡小于1：5时，清除表土并对原地面进行碾压。
　　地面横坡为1:5～1:2.5时，原地面挖台阶，台阶宽度不小于3.0m，并设置向内侧的3%的坡度。当基岩面上的覆盖层较簿时，宜先清除覆盖层再挖台阶；当覆盖层较厚且稳定时，可予保留。台阶挖成向内不小于2%坡度。
　　地面横坡陡于1:2.5时，除按前述挖台阶外，还应铺设一定量的单向土工格栅以增强路基稳定性，局部路段设置支挡工程。路基施工过程中，若路堤基底范围内地表水或地下水影响路基稳定时，应采取拦截、引排等措施，或在路堤底
　　部填筑不易风化的片石、块石碎石或砂砾等透水性材料。
　　设计中换填所用碎石土是指粒径为2～15cm颗粒含量为50%～70%的土石混合料，当把开挖风化料作为碎石土使用时，除满足上述颗粒组成的要求外，还要求风化碎石的强度不小于15Mpa，并应具有较低的水敏性。填石路堤和土石混填路堤的基底处理同填土路堤。
　　5零填路基及土质路堑
　　当填方高度小于1.5m时视为零填路堤，应对上、下路床范围内的填料或表土进行处理，使压实度达到路堤相应填筑范围规定的要求，当表土强度、满足且含水量适当时，可直接填筑压实；当表土最小强度不能满足要求或含水量较大时，应对表土采取换填处理。当挖方路基路床为土层、CBR强度不符合规定要求或路床含水量过大难以压实时，必须对路面结构层以下土基进行处理，处理方式、压实度及填料最小强度要求与零填路基一致。
　　6路桥（涵）过渡路基设计
　　为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降，减少桥头跳车现象等路桥（涵）过渡路基不均匀沉降产生的病害，提高公路行驶的舒适性，对构造物两侧路基填筑进行特殊要求。桥涵台背后路基处理范围如下：
　　从填方基底或涵洞顶部至路床顶面压实度均为96%，填料要求采用碎石土或透水性土，回填土应分层填筑并严格控制含水量，分层松铺厚度不宜大于15cm，应严格控制台背填土压实度，加强该范围的压实度抽检频率，压实机压不到的地方应采用小型机械或人工反复夯实（见表2）。
　　7特殊路基设计
　　7．1软弱地基
　　对于有一定填土高度的路堤，在地基软弱土体中易产生剪切滑动致使路堤失稳，或产生过大的工后沉降变形。
　　沟谷沿线局部分布软弱地基，路线沿线地表水富集区和岩溶洼地内也有软（弱）土零星分布。成分以软塑～流塑状粘土、亚粘土、砂土、亚砂土为主，为水田耕作层，厚度较薄，下伏基岩以泥岩、砂岩为主，承载力较高。浅层软基原则上采取浅层换填方式处治，首先清除表层流塑～软塑耕作土，换填承载力较高的碎石、碎石土，路基填筑前设置必要的横向排水盲沟排除地下水。深层软基根据软弱土层厚度及其路堤填筑高度，通过路堤沉降和稳定初步验算，视具体情况分别采取路堤底部设置片石排水沟、利用路基开挖石方换填、路堤两侧设置反压护道、碎石桩及铺设土工格栅等措施处治。
　　7.2滑坡/崩塌
　　本项目滑坡一般为斜坡堆积的残坡积层，厚度不一，一般由粉质黏土含块石、碎石组成，下伏泥岩、泥质分砂岩。
　　表土在地下水作用下可能顺坡面滑动。对于滑动面较浅、规模较小的滑坡原则上采取清除的措施进行处治，对于滑动面较深、规模较大的滑坡则通过设置支撑盲沟排除坡面水、路基底部设置纵横向盲沟、路基左右两侧设置桩板墙支挡路基的方式进行处治。
　　8路基压实标准与压实度及填料强度要求
　　采用重型标准分层压实，路基压实标准及填料强度要求见表3。
　　表3
　　项目分类 路面底面以下深度（cm） 填料最小强度（CBR值）（％） 压实度（％） 填料最大粒径（cm）
　　  一级 二级 一级 二级 
　　填方路基 上路床 0～30 8 6 ≥96 ≥95 10
　　 下路床 30～80 5 4 ≥96 ≥95 10
　　 上路堤 80～150 4 3 ≥94 ≥94 15
　　 下路堤 150以下 3 2 ≥93 ≥92 15
　　零填及路堑路床 0～30 8 6 ≥96 ≥95 10
　　 30～80 5 4 ≥96 ≥95 10
　　
　　9结束语
　　目前，该公路已经施工完毕，有关部门对路基进行了质量检测，特别是特殊路段的路基，检测结果表明实际检测结果满足设计要求。工程完工后专家对公路地基工程进行了技术经济分析，工程建设经济效益明显。

《对某二级公路路基设计探讨》

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