山岭重丘区高速公路路基设计浅议

摘要：通过对东北某条高速公路路基设计实例，根据工程地理位置及地形，地貌，地质条件，结合东北地区的气候，水文特点，阐述了一些高填方路堤，深挖方路堑及特殊路基的处理措施，从而保证高速公路路基设计的安全，舒适，合理性。

关键词：路基设计，高填方路堤，深挖方路堑，特殊路基。

Abstract：Through a highway embankment Northeast design example, according to the project location and topography, geological conditions, combined with the Northeast region's climate, hydrological characteristics to explain some of the high embankment, deep side road cutting and special subgrade treatment measures in order to ensure the safety of highway roadbed design, comfortable, reasonable.

Keywords：Roadbed design, high embankment, digging square cutting, special roadbed.

中图分类号 :U416.1 文献标识码：A

项目概况

1.1地理位置

集双高速通化至梅河口段是《国家高速公路规划》中第1条纵线鹤岗至大连线集安至双辽联络线的一段，同时也是《振兴东北老工业基地公路水路交通发展规划纲要》和《吉林省高速公路网规划》中重要横线的组成部分。本项目的建成，不仅直接起到实现地市通高速的现实意义，而且对于加快国家高速公路网、东北区域骨架公路网和吉林省高速公路网主框架的形成，对于完善和优化区域路网布局结构，改善行车条件，适应改革开放和区域经济发展的需要，大力发展旅游事业等，都将起到巨大的推动作用。同时也是通向丹东口岸，进一步扩大对外贸易，参与东北亚经济合作， 提升国防战备应急保障能力的重要大通道。

1.2路线

本项目路线起点位于通化县马当村，设互通与鹤岗至大连高速公路相接。所经地区为山岭重丘区，沿线地形地势起伏较大，沟壑纵横，道路众多，全线呈东南-西北走向，终点湾龙互通，路线全长97.829公里。

1.3地形地貌

本项目路线位于吉林省南部半山区，属长白山脉，总体地势东南高西北低，地形起伏变化相对较大。按地形、地貌形态沿线可划分为低山、丘陵状台地、山前倾斜台地、山间谷地、河谷一级阶地漫滩5个地质单元，区域稳定性较好，地层岩性主要以砂岩、片麻岩、角闪岩、花岗岩以及第四系河床堆积物为主。

2 路基设计

2.1路基设计原则

路基工程设计在“安全、环保、舒适、和谐”新理念的基础上，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设计思想，具体结合本项目实际情况，依据沿线地质、水文地质条件、土石分类、岩石风化程度、边坡高度及填挖平衡等确定边坡形式，坡率及相应的防护排水方案。确定路基设计的基本原则为“安全耐久、经济适用、自然和谐”。

2.2高填方路基

高填方路基指边坡高度H≥20的路堤段落，本项目高填方路基主要出现在山间沟谷地段。沿线土层主要为亚粘土、碎石土、卵砾石层及风化岩层，地质条件较好。

全线高填路基主要表现为：一般高填路基、陡坡高填路基。设计中针对高填路基地基状况，清表后对基底进行强夯处理，对于地表横坡陡于1:5路段，原地面应挖台阶，台阶宽度不应小于2m；对于地表横坡陡于1:2.5的陡坡高填路堤，除采用挖台阶处理外，坡脚需设置护脚墙，增强路堤稳定性。

为提高高路堤的压实度，在常规压实的基础上，高填路基填土每5m进行全断面强夯一次，从增加路基整体性、减少路基不均匀沉降、防止路面结构开裂等因素出发，每次强夯后铺设一层双向钢塑土工格栅，路床顶面以下30cm位置铺设一层双向土工格栅。从施工中充分减少工后沉降角度考虑，高填路基压实度控制要求上、下路堤的压实度均应控制在95%以上。

2.3深路堑路基

深路堑路段，加强了地质勘察，根据区域水文、工程地质条件，进行了必要的原位测试，为设计提供了准确可靠的岩土物理力学参数。同时根据边坡工程地质条件，进行力学分析，验算边坡稳定性，确定合适的边坡坡率，在保证边坡稳定的前提下，采用相应的防护型式。

边坡坡率按照1:1.0、1:1.5设置，每6m设一平台，平台宽度2m，设置平台截水沟。边坡防护治理方案：第1级边坡采用光面爆破施工工艺，边坡（或采用SNS主动防护网），以上采用SNS主动防护网，最上一级边坡采用植草灌防护。边坡自上而下逐级开挖、逐级防护，做好施工期间的排水工作。

对深路堑边坡设计采用施工监测、信息化动态设计方法，加强边坡变形监测，监测内容包括：对边坡不稳定的范围、移动方向和速度以及地下水、爆破振动等取得定量数据，供设计分析。要求深路堑施工时边开挖边防护，并根据实际地质情况确定边坡坡率及排水防护措施。应掌握施工现场的地质情况、施工情况和变形、应力监测的反馈信息。如发现与设计不符的情况，应向有关方面及时提出，对原设计进行校核、修改和补充。监测周期为边坡开挖至公路建成营运不少于一年。

2.4特殊路基设计

根据工程地质报告及沿线勘察本路段地质条件较好，对工程建设较有利，无重大不良地质病害。仅存在局部路段崩塌、软土、涎流冰、风吹雪等需要特殊处理段落。

2.4.1土地基处理

对于浅层软土，设计采用换填山皮石方式处理。

对于厚层软土，设计采用碎石桩或堆载预压方案处理，原地面铺设60cm碎石垫层，垫层顶面及距垫层顶面30cm处设两层钢塑土工格栅。碎石桩平面按1.2m（桥头段落）或1.5m（一般路基段落）间距等边三角形布置，处理范围至坡脚外2m，碎石桩直径0.5m。粒料桩材料应采用未风化的干净砾石或轧制碎石而成，粒径20～40mm，应具有一定级配，含泥量≤5%。碎石桩碎石垫层在坡脚两侧应延至护坡道外侧，以便于排水。

2.4.2山坡崩塌

本项目K49+720～K49+770段，左侧山体岩体风化强烈，风化裂隙发育，岩体破碎，上覆薄残坡积，目前山体坡面存在已开挖痕迹，下部堆积部分碎落石块，岩质属闪长岩，节理裂隙发育，边坡陡立，岩体破碎，易产生撒落和掉块，存在发生小型崩塌的条件。路线主要以通道桥形式通过该路段，采取清除表面碎石机松动岩体后，进行SNS 主动防护网防护，以防崩塌落石影响道路运营安全。

2.4.3涎流冰

本设计存在山坡涎流冰主要有2处，由于坡面渗水量很小，充分考虑到边坡的自然效果，本段采用设置挡冰墙的处理措施。边坡设置仰斜式排水孔，将路堑边坡裂隙水等引排至边坡平台截水沟及边沟内。

2.4.吹雪

本设计风吹雪病害主要集中在K9+754～K9+942段，该路段位于两山夹一沟狭窄区域，通风不畅，处于阴坡挖方边坡上部植被覆盖茂盛，调查过程发现沟内阴坡积雪较多。设计采用加宽挖方碎落台宽度至4m作为储雪平台，减少风积雪对公路的影响。

2.5路基边坡防护

2.5.1路堑边坡防护

路堤边坡分别植物护坡、叠拱植草护坡、浆砌片石护坡等防护形式。具体如下：

当填方边坡高度H≤4m时，边坡采用植草防护。

当填方边坡高度H＞4m时，采用叠拱植草护坡，拱圈内植草灌，叠拱采用M10号水泥砂浆砌30号片石。

路线凹形竖曲线底部附近及超高路段内侧采用叠拱植草灌防护，叠拱防护自路肩开始设置，土路肩采用预制空心转铺砌，空心砖内植草。

2.5.2路堑边坡防护

对于土质挖方边坡，应选择草灌结合的植物防护。

对挖方边坡高度H≤6的砂土、碎石土、强～全风化岩边坡，采用植物防护；

对挖方边坡高度H＞6m的砂土、碎石土、强～全风化岩边坡，如果挖方边坡稳定，采用喷混植生进行边坡防护；若边坡局部不稳定，易碎落可采用叠拱植草，拱内铺种植土，再进行植草灌防护绿化。

对欠稳定的挖方边坡，为了减少山体开挖及保护环境，根据具体情况可选择坡体支挡或加固工程和矮墙相结合的防护形式，为了路容的美观和避免坡脚的冲刷，墙体高度不宜过高，在坡脚处路面以上的高度控制在1.5m以下为宜。

对稳定的岩石边坡，应要求采用光面爆破法施工，可以自然。

对破碎严重、易发生风化剥落和小范围滑落、崩塌的不稳定岩石边坡，可采用SNS主动防护网防护，以确保行车安全。

3结语

结合本项目沿线社会环境和自然环境的具体情况，设计力图将集双高速公路打造成“ 吉林南部地区，展示沿线风光、体现地域文化、宣传当地旅游、通边达海的经济、旅游通道”总的指导思想。将环保理念贯彻于主体工程设计的全过程，将沿线景观视线及范围作为一个完整的景观体系，以生态绿化为背景、以视觉景观为主导，形成“点、线、面”结合的链状景观体系。设计中体现和谐，公众满意，努力通过“生态保护”、“自然恢复”、“人工恢复”等技术最大限度地保护和恢复公路沿线植被，使公路完全融入到自然之中，充分尊重沿线居民的权利，尽量少拆迁、少占地，避免干扰居民正常的生活环境；努力降低构造物的生硬感和突兀感，营造和谐的公路环境。

参考文献：

[1]JTG D30-2004，公路路基设计规范.

[2]公路设计手册——路基(第二版). 人民交通出版社.