山岭重丘区路基设计要求

【摘要】在山岭重丘区高速公路项目建设过程中，路基填挖方结合现场动态合理设计，能够保证路基施工质量并有效降低工程造价，也是满足生态防护和路容美观的需要。

【关键词】路基；填方；挖方；陡坡；碾压；夯实；边坡

1、路基填挖高度

1）填方路基

为保证路基不因地面水、地下水、毛细水作用的影响而降低强度和稳定性，一般要求路基处于干燥或中湿状态，即根据当地土质、气候因素确定路槽底面距地下水位或地表积水水位的最小高度，从而确定路基填土高度。

2）挖方路基

当挖方路基地质、水文地质条件不良或岩质路堑边坡高度超过30m，土质路堑边坡及路堤边坡超过20m时，应进行边坡的稳定性验算，按工点对重点、典型路段进行特殊路基方案设计。路基挖方边坡高度一般控制在30m以内，对局部挖方边坡高度较大的路段，可根据其具体岩质情况采用较陡的边坡坡率及加强边坡防护来降低边坡高度。

3）地基表层处理

路基填土前应先清除草皮、树根、腐殖土等，清表厚度30cm，然后碾压夯实，压实度（重型）不应小于90%。基岩覆盖层较薄时，应先清除覆盖层再挖台阶；当覆盖层较厚且稳定时，可予保留。

地面横坡缓于1：5时可直接在天然地面上填筑路堤；地面横坡为1：5～1：2.5时，原地面应挖台阶，台阶宽度不应小于2m，台阶坡面内倾3%，填筑应由最低一层台阶填起，并分层夯实，然后逐台向上填筑，分层夯实，所有台阶填完后，即可按一般填土进行。地面横坡陡于1：2.5时，按照陡坡特殊设计实施。

2、路基边坡设计

根据沿线岩土工程特性，参照《公路工程技术标准》（JTG B01- 2003）及《公路路基设计规范》（JTG D30C2004），设计路基边坡值如下：

1）填方段

路堤边坡高度小于10m时，边坡坡率采用：1：1.5；边坡高度大于8m但不大于18m时，边坡坡率采用：上部8m取1：1.5，下部边坡取1：1.75；边坡高度大于18m时，每8m变坡，边坡坡率依次取1：1.5、1：1.75、1：2.0。路堤边坡在坡率变化处设2m宽平台，平台设置向外倾斜3%的横坡。

2）挖方段

土质及全风化基岩且边坡高度≤18m时，边坡坡率取1：1～1.5；岩质边坡≤30m且无软弱外倾结构面时，挖方坡率视基岩完整性及风化程度采用1：0.3～1.0。高度大于10m的挖方边坡，一般每8m设置平台，宽2m，平台设置花坛。

施工时挖方边坡应进行动态控制：应注意现场开挖的实际情况评估边坡的稳定性，即时协整坡率，以减少开挖数量和弃方。

对地形较缓或坡顶等有条件放缓路堑边坡的路段，在挖方工程量增加不多的情况下，可适当放缓边坡坡率，以满足生态防护和路容美观的需要。

为减少人工开挖痕迹，体现绿色环保的新理念，施工时在坡顶和坡脚采用圆弧等自然过渡形式。

3、挖方高边坡路基设计

对于深挖方地段边坡，根据岩土体类型、成因、性状、风化程度、岩体结构面、结构面含水状况、胶结及闭合程度等，通过工程地质类比法、极限平衡法以及数值分析法等对边坡稳定性进行计算分析，确定边坡稳定类型、稳定程度以及对公路可能造成的危害，确定边坡坡率及防护措施。

考虑到高边坡防护支挡工程造价高、质量不易得到保证，后期维护差、长期性能差、易造成失效、失稳等问题，设计过程中根据项目的地形地质条件、路堑边坡地面横坡、岩石风化程度等特点，在条件允许的情况下适当放缓坡率来提高边坡的稳定性；在原山坡坡面较陡，放坡对环境影响较大时，采取“强支挡、弱削方”的原则来加固边坡；并注意结合地质、顺应地势，接近自然、融入自然；减少大填大挖，避免削山坡，尽可能减少人为造成的高边坡影响。同时结合设置高架桥梁、隧道等构造物，减少高填深挖现象。

对于土质边坡或强风化～全风化的岩石边坡，采用拱形骨架防护；对于中～微风化石质边坡，当稳定性良好的硬质岩边坡，采用挖方阶梯进行植物护坡；当坡面整体稳定，但表层坡面局部存在崩塌碎块的硬质岩边坡采用主动SNS防护网防护；岩体欠稳定的边坡采用锚杆框架内植草防护。

动态设计理念：由于地质情况的复杂性及勘察手段的局限性，高边坡的施工方法、边坡防护措施等应根据施工揭露的地质情况、路堑动态施工过程中边坡观测情况，按照信息化设计原则进行调整和修改。

4、低填浅挖路基

路基填土高度小于路面和路床总厚度时视为零填路堤，应将该深度范围内的地基表层土进行超挖后路床范围内进行换填的措施处理，处理后的压实度不得小于96%。挖方路段路床顶面的压实度和土基回弹模量E0必须达到设计的要求（≥40MPa），否则需进行超挖换填处理；地下水较丰富，路基强度不高且E0值达不到设计要求时，必须作超挖换填处理。

挖方路段超挖厚度为80cm，填土高度h小于路面和路床总厚度时，超挖厚度为路面和路床总厚度h。低填浅挖路基路段换填材料采用上路床换填隧道弃渣、下路床换填碎石土；在弃渣很多的路段宜尽量利用弃渣做填料。

5、桥头路基处理

为防止桥头跳车等路桥（涵）过渡路基不均匀沉降产生的病害，对过渡段路基进行了回填处理：桥台、涵身背后和涵洞顶换填粒径不大于10cm碎石，填料的压实标准，从填方基底或涵洞顶部至路床顶面均为96%。台后填料的压实质量是桥头跳车现象的关键因素。台背回填部分的路床宜与路堤路床同步填筑，桥台背和锥坡的回填施工宜同步进行，一次填足并保证压实整修后能达到设计宽度要求。

台背回填施工必须在隐蔽工程验收合格后进行。回填应分层填筑、分层压实，采用压路机压实时分层厚度为10-20cm。压实遍数应按达到压实度要求控制。采用小型夯实机具时，分层回填压实厚度不宜大于15cm。压路机压不到的边角处，应使用小型夯实机配合施工，保证良好的回填质量。

6、陡坡路基处理

当地面横坡陡于1：2.5时，按陡坡路堤设计。根据外业勘察，陡坡路堤段地基不存在软弱层，因此，对于陡坡路堤，设计中主要考虑路堤沿斜坡地基的稳定性，要求处理后的稳定系数不小于1.25。对于陡坡路堤采取的主要处理措施如下：

清除地表草皮、腐殖土和覆盖土，再将地面挖成宽度不小于2m、内倾横坡为3%的台阶。

对于坡脚地面坡度较陡路段，采用M10浆砌片石护脚防护；

为了及时观测高陡坡路堤填筑过程及填筑以后的地基稳定变形情况，对高陡坡路堤应进行路基稳定和沉降动态监测。沉降观测断面按50m间距设置，位移观测断面按100m间距设置。

7、路基填挖交界处理

1）横向填挖交界

半填半挖路段，应优先采用渗水性好的材料填筑，同时对挖方区路床0.8m范围内土体进行超挖回填碎石土，并在填挖交界处路床底面和路床中间铺设两层双向土工格栅，长10m，土工格栅抗拉强度大于80KN/m（延伸率10%）。路床下开挖宽度不小于2m的台阶。当挖方区为石质时，宜采用填石路堤。在填挖交界处路床底部增设截水盲沟以拦截路堑区渗水。

2）纵向填挖交界

纵向填挖交界路段，对挖方区路床0.8m范围内进行超挖回填碎石土（岩质路段换填5m，土质路段换填10m），并在填挖交界处路床底面和路床中间铺设两层双向土工格栅，长25m（土质路段长30m），土工格栅抗拉强度大于80KN/m（延伸率10%）。路床下开挖宽度不小于2m的台阶。在填挖交界处路床底部增设截水盲沟以拦截路堑区渗水。