某城市快速路路基設(shè)計(jì)概述

畢仁勇

摘 要：本文以工程實(shí)例的形式介紹城市快速路路基設(shè)計(jì)及邊坡防護(hù)等相關(guān)內(nèi)容，供類似工程項(xiàng)目參考。

關(guān)鍵詞：城市快速路；路基設(shè)計(jì)；邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)

1 概述

本項(xiàng)目為某地城市快速路一段設(shè)計(jì)，是本地內(nèi)部連接各分區(qū)的一條快速通道，該項(xiàng)目的建設(shè)滿足了地方人民群眾生活交通的需求，帶動(dòng)了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

本項(xiàng)目采用雙向八車道城市快速路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：計(jì)算行車速度采用100km/h，路基寬度35m。

2 路基設(shè)計(jì)

堅(jiān)持“以人為本”、貫徹“不破壞就是最大的保護(hù)”及“靈活設(shè)計(jì)、寬容設(shè)計(jì)、創(chuàng)作設(shè)計(jì)”的理念，最大限度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境、與沿線自然及社會(huì)環(huán)境協(xié)調(diào)相融，最終實(shí)現(xiàn)“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

在設(shè)計(jì)前對(duì)沿線工程地質(zhì)、水文等自然條件進(jìn)行較為深入的調(diào)查，在充分收集第一手資料的基礎(chǔ)上提出路基穩(wěn)定系數(shù)、路基壓實(shí)度等設(shè)計(jì)要求，并根據(jù)填挖、水文、地質(zhì)等情況，對(duì)路基防護(hù)工程等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。

2.1 填方路基

路基填方邊坡坡率是根據(jù)路基填料種類、邊坡高度和基底工程地質(zhì)條件、水文條件等確定。一般路基邊坡坡率如下。

路基邊坡高度小于8.0m時(shí)，邊坡坡率按1：1.5設(shè)計(jì)；當(dāng)邊坡高度大于8.0m時(shí)，路堤上部8.0m邊坡坡率按1：1.5設(shè)計(jì)，8.0m一下的部分邊坡坡率按1：1.75設(shè)計(jì)，每8m高設(shè)置2m寬的護(hù)坡道。當(dāng)邊坡原地面較陡或者有重要構(gòu)筑物時(shí)，采用路肩墻、護(hù)腳的形式收縮坡腳。

2.2 挖方路基

一般挖方路塹邊坡坡率應(yīng)根據(jù)邊坡高度、地面橫坡、巖土性質(zhì)及結(jié)構(gòu)面、施工方法、地下水發(fā)育程度及環(huán)保綠化等綜合考慮確定：當(dāng)土質(zhì)邊坡時(shí)，坡率為1：0.75～1.5；當(dāng)強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡時(shí)，坡率1：.75～1.0；當(dāng)中風(fēng)化巖質(zhì)邊坡時(shí)，坡率為1：0.5～1.0。本工程設(shè)計(jì)，根據(jù)測(cè)量及勘察報(bào)告成果按1：1設(shè)計(jì)。當(dāng)邊坡高度大于8m時(shí)，按8米一級(jí)逐級(jí)變緩坡率并設(shè)置平臺(tái)，處于巖質(zhì)時(shí)地段平臺(tái)外傾4%，平臺(tái)排水采用平臺(tái)截水溝，在邊坡坡頂外5m設(shè)截水溝，攔截邊坡外的地表水流向路塹邊坡內(nèi)，通過急流槽引入排水溝或直接從邊坡低處排出。

2.3 深挖路塹設(shè)計(jì)

高邊坡專項(xiàng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)坡體地形條件、地質(zhì)測(cè)繪和勘探資料，并結(jié)合線路工程的特點(diǎn)和要求，進(jìn)行坡率和防護(hù)加固措施的多方案比選。在保證安全、經(jīng)濟(jì)的前提下，盡量做到“最小程度地破壞、最大程度地恢復(fù)”自然景觀。

本路段路塹高邊坡是按照“一級(jí)邊坡工程”進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際地理位置、氣候條件、地質(zhì)、水文及開挖坡面情況，靈活選用護(hù)坡的植物類型，運(yùn)用各種成熟的綠化新技術(shù)進(jìn)行邊坡綠化設(shè)計(jì)。

為方便施工，邊坡采用臺(tái)階式放坡（每階高度8m，平臺(tái)寬度2m）。平面上，邊坡兩側(cè)比中間略緩，呈中間突出、兩側(cè)凹進(jìn)的弧形，以保證視覺上的美觀。

根據(jù)邊坡的地形條件（坡頂是否反坡，有無重要建筑物等）、地質(zhì)條件（坡體地質(zhì)結(jié)構(gòu)，有無結(jié)構(gòu)面或順坡層面發(fā)育等），并結(jié)合線路用地和圖土石方調(diào)配情況，來確定邊坡坡率：（1）坡頂反坡或平坡者，盡量放緩坡率，以減少邊坡防護(hù)工程量，若有借方需要，則可考慮加大邊坡平臺(tái)。（2）坡頂?shù)匦屋^陡，若正常放坡則邊坡高度會(huì)大大增加，則考慮適當(dāng)調(diào)陡坡率，考慮必要的加固措施。各級(jí)坡率盡量保證本級(jí)邊坡的局部穩(wěn)定。（3）坡頂?shù)匦味妇?，若正常放坡存在“扒山皮”的現(xiàn)象，則考慮調(diào)陡坡率，考慮較強(qiáng)的加固工程，必要時(shí)采取預(yù)加固措施。此時(shí)，邊坡坡率以降低坡高為目的。

邊坡坡率確定后，根據(jù)坡體具體地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性分析和計(jì)算，為防護(hù)加固工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

對(duì)于穩(wěn)定的邊坡，即邊坡在正常工況穩(wěn)定系數(shù)大于1.2且其它兩種非正常工況下穩(wěn)定系數(shù)滿足規(guī)范要求時(shí)，一般無需增設(shè)額外支擋加固工程，即可維持坡體的總體穩(wěn)定，僅采用必要的防護(hù)工程措施。

對(duì)于不穩(wěn)定的邊坡，即邊坡穩(wěn)定系數(shù)小于1.0，必須增加支擋加固工程，或放緩邊坡坡率，以及采用刷坡放緩與支擋加固相結(jié)合處理，從而維持坡體穩(wěn)定，確保邊坡穩(wěn)定系數(shù)滿足規(guī)范規(guī)定三種工況下的要求。對(duì)于欠穩(wěn)定的邊坡，即邊坡穩(wěn)定系數(shù)介于1.0～1.2之間，若不增設(shè)支擋加固工程，可以保持暫時(shí)穩(wěn)定，但在考慮各種不利因素的作用下，將有邊坡失穩(wěn)的可能，則增補(bǔ)一定的支擋加固工程，或經(jīng)刷坡放級(jí)處理，使邊坡穩(wěn)定系數(shù)提高到1.2以上，并滿足其它兩種非正常工況下規(guī)范規(guī)定的穩(wěn)定系數(shù)。對(duì)于穩(wěn)定性差的邊坡，由于地質(zhì)因素的不確定性和坡體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，加強(qiáng)其動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)工作，根據(jù)其施工實(shí)際揭露地層情況和坡體結(jié)構(gòu)，及時(shí)分析判斷，必要時(shí)調(diào)整防護(hù)或增補(bǔ)支擋加固工程措施，確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。

2.4 半填半挖路基設(shè)計(jì)

半填半挖路段由于結(jié)合部的土質(zhì)密實(shí)度不同，加上水文條件，可能還有地下水的影響，如處理不當(dāng)使路基沉陷不均，路面變形開裂，甚至還會(huì)造成路基失穩(wěn)?？偨Y(jié)已有經(jīng)驗(yàn)，在半挖半填路段，除加大臺(tái)階寬度外，還根據(jù)地質(zhì)和縱、橫斷面情況對(duì)臺(tái)階進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，選擇滲水性好的填料，并在填挖交接界處增設(shè)加筋材料，注意換填和引排水處理，加強(qiáng)路基整體性和強(qiáng)度，減少沉降差異，避免路基開裂和失穩(wěn)。本標(biāo)段對(duì)于縱向填挖交界的路段在路面結(jié)構(gòu)最下層18cm3%水泥穩(wěn)定碎石基層厚度的1/2處，布設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)片。對(duì)于橫向半填半挖路基開挖2米寬臺(tái)階，設(shè)置4%傾向路面線方向的橫坡，并設(shè)置土工格柵。

2.5 陡坡路堤設(shè)計(jì)

對(duì)地面橫坡陡于1：2.5的陡坡路堤，除應(yīng)保證路堤自身穩(wěn)定（填方填筑密實(shí)度，填料要求有保證）外，還必須驗(yàn)算路堤整體沿基底接觸面滑動(dòng)及路堤連同基底軟弱覆蓋層或明顯不利結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)的穩(wěn)定性，抗滑穩(wěn)定系數(shù)不得小于規(guī)范要求。在考慮進(jìn)行常規(guī)的原地表開挖臺(tái)階情況下，經(jīng)驗(yàn)算仍不滿足要求規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)歸入路基特殊工點(diǎn)，進(jìn)行專項(xiàng)工點(diǎn)設(shè)計(jì)。

開挖臺(tái)階前，首先清除地表草皮、腐殖土；當(dāng)基巖面上的覆蓋層較薄時(shí)，應(yīng)先清除覆蓋層；表層存在軟弱層時(shí)，應(yīng)先清除軟弱層。

開挖臺(tái)階寬度：土質(zhì)時(shí)不宜小于2.5m，巖質(zhì)時(shí)不宜小于2.0m（若傾斜的基巖面為不易風(fēng)化巖層時(shí)，也可將表層爆成不拘形式的粗糙面后，再在地基碼砌成2.0m寬的臺(tái)階，然后在其上填筑），并向陡坡坡面傾斜4%，應(yīng)確保臺(tái)階面的堅(jiān)實(shí)和不積水，開挖后及時(shí)鋪設(shè)土工格柵。

臺(tái)階開挖自下而上進(jìn)行，先開挖兩階后及時(shí)填筑一階，再挖一階填筑一階，按規(guī)范嚴(yán)格控制壓實(shí)度和填筑速率。

3 路基防護(hù)設(shè)計(jì)

3.1 路堤邊坡防護(hù)

填方路基填料主要以挖方粘性土為主，對(duì)路基邊坡防護(hù)采用以下防護(hù)方案：（1）一般填方路基邊坡采用植草防護(hù)。（2）受洪水影響路段的路堤邊坡，在有可能受水沖刷標(biāo)高（設(shè)計(jì)水位加波浪侵襲及壅水高度以上50cm）的以下部分采用漿砌片石護(hù)坡。（3）護(hù)坡道根據(jù)不同情況種植喬木、灌木、植草形成綠色防護(hù)，使其與地形地貌相協(xié)調(diào)。

3.2 路塹邊坡防護(hù)

路塹邊坡防護(hù)形式有：植草護(hù)坡、人字形拱架護(hù)坡及框格錨索掛網(wǎng)植草護(hù)坡。挖方路塹邊坡高度小于8m時(shí)采用植草護(hù)坡，當(dāng)路塹邊坡高度大于等于8m時(shí)，則根據(jù)土質(zhì)、巖性、開挖深度和邊坡坡率等分別人字形拱架護(hù)坡及框格錨索掛網(wǎng)植草護(hù)坡等防護(hù)措施，以確保路塹邊坡的穩(wěn)定，原則上盡量少設(shè)圬工砌體支擋結(jié)構(gòu)物，在設(shè)置護(hù)面墻、路塹擋土墻段落的碎落臺(tái)處種植爬墻虎等綠色植物以達(dá)到美化環(huán)境的目的。

4 結(jié)論

路基設(shè)計(jì)是城市快速路工程設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，路基設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響道路建成后的使用壽命及路況，因此只有詳細(xì)分析、認(rèn)真做好設(shè)計(jì)、把好施工質(zhì)量關(guān)，才能確保城市快速路正常使用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張超.城市快速路深層路基處理施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017（17）.

[2] 李成貴.城市快速路路基施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技，2017（4）.