公路高填方路基設計要點分析

1 高填方路基的特點

高填方路基有別于一般的道路工程的路基，其作用品質要求更加嚴格。實際表現(xiàn)為：第一，高填方路基的項目工程任務量比較大，實施作業(yè)所用的時間更加長，作業(yè)品質要求也相對較高；第二，高填方路基具有更高的填筑高度，對路基邊沿坡度穩(wěn)定性以及強度的要求也就更高；大多實施分層填筑，所有的層面都又有相應的碾壓要求；第三，高填方路基的沉降變形一般都比較大。在路基填筑結束以后，路基會持續(xù)地遭受自重、汽車負荷還有環(huán)境的影響，持續(xù)出現(xiàn)沉降。一般需要在填筑進行了8個月以后才能保證路基逐漸處在穩(wěn)定的狀態(tài)中。針對高填方路基來講，不均勻沉降是其最根本的危害之一，不僅會對車輛行駛的舒適度產(chǎn)生一定影響，還會造成路基裂開，外加上自然水分侵入，嚴重損壞了整體路基結構上的強度[1]。

公路在進行設計的時候，填筑高大于5m的路段很難確保其作用品質，沉降值也很難進行管控。將高填方路基開展分級規(guī)劃，每一級高度根據(jù)5m 進行管控，最佳的是小于等于3級設立，即高度在15m的范圍內。例如填方的高度要大于15m，有必要實施橋梁方案進行對比確定。

2 高填方路基填料選擇

各級道路的高填方路基填料挑選大多都沒有區(qū)別，確保其可以達到對道路路基壓實等規(guī)范標準；根據(jù)填料顆?？劬o大小以及道路表面所受壓力，對高填方道路路基填筑料的選擇需要按照下列的要求：

2.1 優(yōu)先選擇級別配置比較高的礫類土、砂石類土壤等較大直徑顆粒土壤作為高填方道路路基的填充料，填充料最大直徑要低于15cm。

2.2 泥炭、淤泥、強膨脹土、中等級別膨脹土壤、弱膨脹土壤、有機物質土壤還有易溶解鹽大于允許含量的土壤，無法直接的運用高填方道路路基的填筑。

2.3 液體限高在50%、塑性指標高于26的細顆粒土壤，不能夠作為高填方填料。

2.4 不能用腐土、雜土、廢棄物和其他路基施工規(guī)定禁用的有危害性的土質，其中也不能有植物根部以及別的有機物。

2.5 填料顆粒直徑要小于15cm。設計時就近用土，運用挖方，使挖掘和填筑相平衡。

3 公路填方路基邊坡防護設計

3.1 植被防護

為了避免種植的土壤和植物被雨水沖刷走，需要在和邊坡面呈45°的方向上按照3～5m的間隔均勻地將漿砌片石鋪設好。在坡度比較大或者植物很難生長的邊坡上，能夠通過移植草坪起到綠化以及防護的效果。在植物生長繁茂的地方，均勻的將草坪切割成方形，然后再連著土壤層一起鏟下，將其鋪在邊坡的外表，并提供必要的養(yǎng)護。

3.2 鋪設預制混凝土塊

護邊坡的土壤主體。這樣的防御方式不但安全可靠，而且外部形態(tài)規(guī)則、美觀，在高級別的公路中極為常用。預制塊的形狀能夠自由地挑選，也能夠依據(jù)需求平成各種各樣的形狀。

3.3 漿砌片石罩面

四周的湖水池塘、土壤質量比較松軟或者早已被水淹沒的邊沿坡面，需要經(jīng)過鋪設漿砌片石護坡罩面實施防御。例如邊坡僅僅是季節(jié)性積水，可以在最高的水位下方設置漿砌片石護坡罩面，上端使用植被實施防護；要是邊坡不存在積水，可以運用干砌片石實施防護，同時需要注意砌縫應運用砂漿實施溝填，避免徑流逐漸下滲對邊坡的穩(wěn)定造成一定影響。

3.4 注重防風固沙

在一些寒冷的區(qū)域，道路路基邊坡土壤層常常因為實施作業(yè)干擾而失去熱平衡，致使季節(jié)性的融凍層和常年的凍土層發(fā)生明顯地改變，對路基還有邊坡的穩(wěn)定產(chǎn)生一定影響。在此類寒冷的地區(qū)，塔頭草和泥炭層是大自然給予的保溫材料，因此在實施作業(yè)工程中要使用科學有效的方式進行防護，路基建設結束以后實施移植和防護。在土地沙化嚴重的地方修建道路，需要做好防風固沙侵蝕的工作，在條件許可的狀況下運用漿砌片石實施護坡。在石料緊張或者作業(yè)困難的地方，可以將沙、水、黏土按照相應比例混合攪拌，制作成為混合土料并鋪在邊坡外表，也可以在松沙外表使用植物制作成為沙障，增強沙體運動的阻力，從而起到防風固沙和護坡的效果。

4 基底處治設計

針對高填方處在山谷內場地內植被發(fā)育的狀況，作業(yè)前需要把路基填筑范圍內的草坪還有農(nóng)作物根部以及樹根完全清理完全，并且將填土方路基范圍內的坑填平、夯實。地面坡度比較大的時候，把原本地面挖掘成為臺階的樣子，臺階的寬度高于2m，高度是0.3m，臺階的頂端做成坡度是2%～4%的斜坡。原本的地面清理表面以后，使用推土機將地面整平，并使其形成單坡或兩邊坡路拱，有利于水的排出。結束上述作業(yè)后，使用20t的光輪壓路機碾壓3～4遍。在碾壓時若是出現(xiàn)了部分彈簧情況，就需要使用人工翻挖，并且加入適當?shù)氖疫M行拌合，碾壓到規(guī)定的壓實度為止。

5 路基排水系統(tǒng)的設計

道路建設場地范圍的地表水和地下水，對道路路基的穩(wěn)定還有安全都有十分重要的影響。在高填方路基開展規(guī)劃時，地表水對路基有極大影響，路基在開展規(guī)劃時，完善排水系統(tǒng)規(guī)劃是十分重要的。高填方路基坡底區(qū)域與分級平臺區(qū)域要設立排水渠，應根據(jù)高填方路基邊坡預防種類設立截水渠和急流槽等排水形式。

6 特殊地段高填方路基的處理

特定道路高填方路基的處理規(guī)劃，要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，運用合理高效的規(guī)劃方案，最大程度減小特定路段高填方道路路基的處置困難狀況，具體如下：

6.1 高填方路基方面，例如自然地面土壤質量比較好，承載能力、含水量等指數(shù)都要達到規(guī)定要求，在清理60cm 左右的表面土壤后直接開展路基的填筑。

6.2 如果有人工填土層，就要將其所有清除到原本的土層，然后再實施路基填筑。

6.3 如果人工填層太厚，就要和樁基處理展開方案對比，最后進行確立。

6.4 若地下水位太高，影響表面的清理，就要根據(jù)路基層片石塊還填處置后再進行道路路基的有序填筑。

6.5 軟質土、膨脹土壤在特殊路段，淺層的應換填片石塊，深層的樁基處理方式要先開展路基處理后再進行路基的填筑。

上述措施是為了避免道路建造結束后路基遭受水的影響致使標準以外發(fā)生變形，從而導致了不均勻下沉、損壞路面、道路使用時間降低。

7 高填方路基和邊坡的計算復核

依據(jù)道路建造場地工程地質情況、填方高級與分級、所運用的填料種類、路基邊坡設計情況等對高填方路基下沉量進行計算，達到對路基出現(xiàn)形變的規(guī)定要求。首先需對高填方邊坡以及防護進行核算，常規(guī)是運用總體的極限平衡形式進行分析。根據(jù)邊坡的不同破裂情況出現(xiàn)了不同的剖析形式。邊坡失去穩(wěn)定的破裂面形態(tài)根據(jù)土壤和產(chǎn)生因素不同而不同，大顆粒土方或是砂性土壤破裂面是直線形；細顆粒土壤或者粘性土大破裂面大多是弧形；滑坡的滑動邁納是不規(guī)則折線或圓弧。例如邊坡計算達到安全規(guī)定，表明設計所確立的坡度和防護適當，能夠實施后期設計作業(yè)；若是設計沒通過，就要再次確定坡度、填料選擇、邊坡防護方式等條件，直至通過。根據(jù)邊坡計算數(shù)據(jù)進行公路高填方沉降量的計算，最關鍵的是確保其達到有關規(guī)范以及各等級道路沉降量的要求，路基允許作業(yè)以后變形量為規(guī)定數(shù)值以下。大多數(shù)使用根據(jù)彈塑性模型方式展開計算，數(shù)據(jù)在形變范圍內，若無法達到，就要再展開設計，直至計算通過。

8 路基寬度及路肩設計

路基截面的寬大多依據(jù)公路的等級、地形、地貌和投入資金設計。在投資金額較大的時候，適當調整道路路基寬度使行車更加舒適。在道路等級不發(fā)生變化的情況下，中間、緊急停車帶、爬坡車道、變速車道數(shù)量和長度、路肩的優(yōu)化業(yè)也可以很好地提升行車舒適度；適量加大中間帶的寬度，對上下行車進行分隔，可以為會車的舒適度提供很大的幫助。條件允許的情況下，可以將中間帶設成分隔帶，路肩設計以硬路肩為主，要是不設硬路肩，就要增大軟路肩寬度到2m，并用植被覆蓋。路塹短路兩邊不能種植大型的樹木。

9 質量控制

9.1 把每一層填方平整后，檢測填筑層的真實厚度，確保厚度小于50cm，在發(fā)現(xiàn)厚度大于規(guī)定時，要使用有效方式將其降薄。使用攤鋪機器實施鋪設時，攤鋪需要對設計規(guī)定的寬度加大50cm，也就是在兩側寬加50cm，保證路基邊部全面壓實。

9.2 在路基填筑時，需要在作業(yè)現(xiàn)場派專門的作業(yè)人員值班，全程指揮填筑作業(yè)，保證壓實度、層厚和平整度都要在許可范圍內，使整體填充達到規(guī)定標準。

9.3 填筑材料在運用前要經(jīng)過嚴格檢測，檢測達標以后才能運用。若是填料土質不一樣，就要分別實施填筑，同層填筑料要完全一樣，并且層厚在50cm以上。正常情況下，把強度較小并且透水性差的填料填在底層，將強度大且土質優(yōu)良的填料填在上層。

9.4 一層填筑結束以后就進行檢測，要針對性檢測薄弱的地方，找出壓實度不達標的地方時，需要馬上采取合理的方式進行處理，必要情況下實施強夯，確保路基壓實程度達到規(guī)定標準。

9.5 依據(jù)永久排水規(guī)定完成好臨時排水作業(yè)，在所有層面填筑時將填筑層外表做成橫向邊坡，有助于排水；在路基兩邊還要依照10～20m 間隔距離設置臨時排水設施，以免路基外表積水；并使雨水沿著排水設施排至坡底，以免對邊坡造成損壞。

10 結語

因高填方路基大多暴露于自然界中，極易遭受雨水沖刷、風沙侵蝕等影響，邊坡易發(fā)生裂縫或者塌陷，從而降低路基強度，破壞公路美觀，甚至會危及行車安全。所以，在道路高填方路基設計中要全面考慮所有因素，尤其是對道路邊坡的防御，需要依據(jù)現(xiàn)場真實狀況，使用科學有效的設計方案，保證邊坡穩(wěn)定。