明村至董家口高速公路路基設(shè)計(jì)

宋曉莉，王秀秀

（1.山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250031；2.山東同舟工程咨詢有限公司，山東 煙臺(tái) 264001）

1 工程概況

項(xiàng)目起自榮濰高速與新濰高速交叉明村西樞紐處，順接新濰高速。向南上跨G308，沿三合山景區(qū)西側(cè)，向南經(jīng)飲馬鎮(zhèn)東，下穿濟(jì)青高鐵，向南設(shè)大牟家樞紐立交接青銀高速，在大牟家鎮(zhèn)南上跨膠濟(jì)鐵路。在醴泉街道西跨G309，向南經(jīng)闞家鎮(zhèn)東，在井溝鎮(zhèn)北設(shè)樞紐立交接濰坊至青島高速（在建），在柴溝鎮(zhèn)西跨省道S325，后經(jīng)馬旺水庫(kù)西，在百尺河?xùn)|上跨S220 和膠新鐵路，在辛興互通西設(shè)樞紐立交接青蘭高速。經(jīng)共青團(tuán)水庫(kù)東，在林家村鎮(zhèn)西跨G341，經(jīng)桃園經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)東，經(jīng)吉利河水庫(kù)東，向南跨白馬河，設(shè)樞紐立交接沈海高速，下穿青連鐵路后設(shè)主線收費(fèi)站，終點(diǎn)接董家口港疏港二路（規(guī)劃）。高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度120 km/h，雙向六車道，路基寬度34.5 m［1］。

2 橋涵臺(tái)背過渡段路基設(shè)計(jì)方案

2.1 橋涵臺(tái)后路基處理范圍

對(duì)于大、中橋臺(tái)背、填土高度＞7 m 的薄壁臺(tái)臺(tái)背及兩個(gè)距離較近的結(jié)構(gòu)物（距離＜30 m）的臺(tái)背，為了控制橋頭沉降及方便施工采用泡沫輕質(zhì)土填筑。臺(tái)背填土順路線方向長(zhǎng)度，按倒梯形設(shè)計(jì)，底部距基礎(chǔ)內(nèi)邊緣3 m，坡率為12，與一般路基填土間設(shè)置臺(tái)階，臺(tái)階寬度2 m，臺(tái)階高1 m。

為了減少路基在涵洞兩側(cè)的不均勻沉降，減輕跳車現(xiàn)象，提高高速公路車輛行駛的舒適性，根據(jù)地材情況對(duì)涵洞兩側(cè)路基填筑采用了4%水泥土或4%水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂填筑，壓實(shí)度≥96%，有水位置常水位部分采用石渣或未篩分碎石填筑。

2.2 泡沫輕質(zhì)土填料設(shè)計(jì)

泡沫輕質(zhì)土用復(fù)合土工膜包裹（土工膜厚0.3 mm），外側(cè)設(shè)混凝土預(yù)制板保護(hù)壁。泡沫輕質(zhì)土應(yīng)分層澆注，標(biāo)準(zhǔn)澆筑層厚100 cm?？v橫向每隔10～20 m 須設(shè)置沉降縫，變形縫宜采用1～2 cm厚EPS 泡沫塑料板［2］。EPS 泡沫塑料板的表觀密度不宜低于15 kg/m3。

施工時(shí)，變形縫兩側(cè)的泡沫輕質(zhì)土應(yīng)錯(cuò)開澆注，泡沫塑料板可采用長(zhǎng)鐵釘或鐵絲錨固在先行澆筑完的泡沫輕質(zhì)土澆注體上。為減少因濕度和溫度變化產(chǎn)生的收縮裂縫，并防止裂縫反射到路面上，在泡沫輕質(zhì)土頂面及頂面以下50 cm 處設(shè)置兩層鋼塑土工格柵，其型號(hào)宜為GSGS60-60 型，縱、橫向極限抗拉強(qiáng)度≥60 kN/m，縱、橫向極限抗拉強(qiáng)度下的伸長(zhǎng)率≤3%，連接點(diǎn)極限分離力≥300 N。鋼塑格柵鋪設(shè)時(shí)應(yīng)采用U 型釘錨固，錨固點(diǎn)按2 m×2 m 間距設(shè)置。

施工采用的泡沫輕質(zhì)土主要原材料進(jìn)場(chǎng)必須出具出廠合格證，同時(shí)應(yīng)按表1 要求進(jìn)行檢驗(yàn)［2-3］。

表1 主要原材料檢驗(yàn)

澆筑完成后，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土路基工程實(shí)測(cè)項(xiàng)目中的關(guān)鍵項(xiàng)目為濕密度、抗壓強(qiáng)度和路床頂面彎沉。檢測(cè)項(xiàng)目及要求見表2［2-3］。

表2 檢查項(xiàng)目及要求

3 深挖路塹設(shè)計(jì)方案

3.1 深挖邊坡概況

本項(xiàng)目全線僅有一處超過30 m 的巖質(zhì)挖方，位于K109+458—K110+068 路段左側(cè)路塹，總長(zhǎng)約610 m，最大坡高約為33.3 m。該邊坡為巖質(zhì)邊坡，地層覆蓋層薄，表層為全風(fēng)化花崗片麻巖。該區(qū)勘察期間未見地下水穩(wěn)定水位，但夏季多暴雨，降雨集中強(qiáng)度較大，集中大強(qiáng)度的降雨將不利于路塹邊坡的整體穩(wěn)定。本場(chǎng)區(qū)勘察深度范圍內(nèi)，地基土自上而下：全風(fēng)化花崗片麻巖層厚度平均1.08 m，強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖層厚度平均16.7 m，該層以下皆為中風(fēng)化花崗片麻巖。

線路以深挖方的形式通過，形成路塹高邊坡。由于開挖方量較大，坡體開挖后地應(yīng)力調(diào)整大，易形成較大的松弛區(qū)，從而導(dǎo)致邊坡的穩(wěn)定性降低。巖體風(fēng)化程度高，且裂隙面發(fā)育較多，巖體破碎，故整體穩(wěn)定性較差。夏季多暴雨，降雨集中強(qiáng)度較大，集中大強(qiáng)度的降雨將不利于路塹邊坡的整體穩(wěn)定。

3.2 深挖邊坡穩(wěn)定性分析

該邊坡采用赤平投影法進(jìn)行穩(wěn)定性分析，現(xiàn)場(chǎng)邊坡結(jié)構(gòu)情況見表3。

表3 現(xiàn)場(chǎng)邊坡結(jié)構(gòu)情況統(tǒng)計(jì)

3.3 赤平投影圖

圖1 路線坡面與結(jié)構(gòu)面赤平投影

3.4 深挖邊坡設(shè)計(jì)方案

該路段邊坡為巖質(zhì)結(jié)構(gòu)邊坡，巖體風(fēng)化程度高，在保證每級(jí)邊坡開挖施工自身穩(wěn)定的前提下，盡量采用較緩坡率。本著“固腳強(qiáng)腰”的理念，采用適當(dāng)?shù)募庸谭雷o(hù)措施，合理布置，既確保邊坡穩(wěn)定，同時(shí)又注重美觀。采用有效的排水措施，疏排邊坡地下水及地表水，增加邊坡的穩(wěn)定性［4］。

3.4.1 邊坡設(shè)計(jì)坡率及防護(hù)方案

3.4.2 邊坡排水設(shè)計(jì)

每級(jí)邊坡平臺(tái)上均設(shè)置平臺(tái)排水溝，塹頂部開口線5 m 外設(shè)置塹頂截水溝，用于塹頂擋水及排除平臺(tái)截水溝匯水，采用M7.5 漿砌片石砌筑。各級(jí)邊坡平臺(tái)設(shè)置引流槽連通平臺(tái)截水溝與塹頂截水溝，排除坡面匯水，引流槽形式與塹頂截水溝一致。同時(shí)，分別在第一、二級(jí)邊坡坡腳段設(shè)置一排疏干孔，孔徑130 mm，間距10 m，孔深15 m。每100 m 左右設(shè)置一道檢查踏步。

4 結(jié)語

（1）介紹了明村至董家口高速公路工程采用新型輕質(zhì)材料泡沫輕質(zhì)土處理路橋過渡段的范圍及泡沫輕質(zhì)土的材料指標(biāo)。（2）采用赤平投影法分析了深挖路塹的穩(wěn)定性，根據(jù)分析結(jié)果確定了路塹邊坡的支護(hù)方案。