山區(qū)公路高填方路基斷面型式選擇

1、山區(qū)公路高填方路基斷面型式選擇 徐積江1 肖玉林2 （1 江西省贛州市公路局南康分局 贛州 341400）（2 江西省贛州市公路局博達公路有限公司 贛州 341000）摘 要：本文對山區(qū)公路高填方路段構(gòu)筑的型式進行了探討，為減少大填方或大擋墻數(shù)量，又可以保證路基質(zhì)量，不使邊坡失穩(wěn)，進行了方案比選，選擇砌石路基是一種非常經(jīng)濟實用可行的型式。關(guān)鍵詞：道路工程；山區(qū)公路；高填方路基；經(jīng)濟實用；斷面型式；選擇0 前 言 山區(qū)公路地勢陡峻高填深挖路段多，高填方有的幾十m高，甚至高達100 m多，邊坡伸出100 m多或落空的高填方路段經(jīng)常出現(xiàn)，一個斷面的面積有的多達幾km2，填方和防護工程數(shù)量巨大，因地勢

2、陡峻給施工帶來很大困難，很多路段無法壓實，嚴(yán)重影響路基質(zhì)量，甚至出現(xiàn)滑坡造成路基失穩(wěn)。如果按照傳統(tǒng)做法做成一般路基，那么最底邊坡坡率一般為1：2，填方工作量巨大，且邊坡不易穩(wěn)定；或做成擋墻路基，那么擋墻數(shù)量龐大，工程造價高。如何在高填方路段選擇經(jīng)濟實用可行的斷面型式，既可減少大填方或大擋墻數(shù)量，又可以保證路基質(zhì)量，不使邊坡失穩(wěn)，是工程技術(shù)人員必須考慮的問題，本文介紹贛州市至與湖南交界的崇義縣豐洲二級公路上猶與崇義二縣交界處大山區(qū)，經(jīng)多方案比選，采用經(jīng)濟實用可行的砌石路基斷面型式，節(jié)約了工程造價。1 方案的提出1.1大方量路基斷面多贛豐線上猶縣城至崇義縣城段二級路改建工程，長37km，土石方量平

3、均11.3萬m3/km。其中上猶與崇義交界前后（K55+500K76+800）20km多為崇山峻嶺路段，地形十分復(fù)雜，土石方量322萬m3，占全線的77%。一個斷面面積在1000m2以上的有28段，在2000 m2 以上的有7段，最大面積在K69+690斷面面積達2926 m2 。B1標(biāo)段K62+650K64+000計1.35km，路基投標(biāo)價1.37億元，平均1017萬元/km，工程量、工程經(jīng)費和施工難度之大可想而知。1.2落空高填方路基斷面多全線37km，坡腳到路基邊緣高度H8m的路段有59段，長4.85km，占全線的13.1%；H20m且邊坡有三個臺階以上的路段有28段，長1.69km，占

4、全線的4.5%；H50m且坡腳水平距離大于100m的路段有7段，坡腳水平距離最大的在K58+856處達162m，填土高度最大的在K58+830處達78m。填方斷面一側(cè)是溝谷另一側(cè)是高山，出現(xiàn)下大上小即落空高填方的斷面，全線有9段51個斷面，長1.11km占全線的3%，最典型斷面為K63+480（如圖1），填方量較大，邊坡穩(wěn)定可成問題。1.3半填半挖路基斷面多全線37km，半填半挖路段30段，154個斷面，長2.5km，占全線的6.8%，其中半填部分H20m的路段有5段，12個斷面，全部分布在K57K64計7km路段之內(nèi)，最典型斷面在K63+380（如圖2）。邊坡存在嚴(yán)重的不穩(wěn)定、不安全因素。1

5、.4設(shè)計坡率與自然坡率大致相同的路基斷面多全線37km，由于山高溝深，水平距離50m、高度H20m且自然坡率與設(shè)計坡率大致相同的路段有29段，64個斷面，長875m，占全線的2.4%，其中K58K62間有45個斷面， 最典型斷面為K58+786，水平距離143m，高度70m(如圖3)。1.5擋墻路基多全線37km，越嶺線達20km，設(shè)擋墻路段25處，砌體2.55萬m3，總經(jīng)費為582萬元，每km為15.7萬元，其中路肩擋墻23段，2.47萬m3；1000m3的擋墻10處，數(shù)量2.04萬m3，占總數(shù)的80%，就是說大部分為大型擋墻，其中B4標(biāo)一處擋墻最大，長250m，數(shù)量為5718 m3，占總數(shù)

6、的22%，由此可見擋墻數(shù)量之多，造價之高。以上可以看出，山區(qū)公路贛豐線大填方路基多；大擋墻路基多，每km達15.7萬元；下大上小即落空路基多，占全線的13.1%；半填半挖高填路基多，占全線的6.8%；設(shè)計坡率與自然坡率相同路基多，占全線的2.4%；這三種斷面累計達22.3%，近四分之一。能否在邊坡上部建路堤擋墻，減少下部大面積的土方量，又不因在邊坡上部做大型擋墻，造成經(jīng)費大量增加，因此選擇一種經(jīng)濟適用可行的路基斷面構(gòu)筑型式，顯得十分必要。2 方案比選由于全線的上述五種路基斷面多，選擇一段有代表的路基斷面進行方案比較非常必要，經(jīng)調(diào)查，K63+300K63+640既有高半填半挖路基斷面，又有下大上

7、小的落空路基斷面，最具典型代表性。2.1擋墻方案所謂擋墻方案即原設(shè)計方案，就是在路基左側(cè)設(shè)置路肩擋墻，以減少左側(cè)填方，這也是原設(shè)計方案。原設(shè)計擋墻長110m，墻身最高14m，全高16.23m，7.5#漿砌片石4018 m3，填石方5223 m3， 經(jīng)費54萬元。在挖基施工時，由于原地面線傾斜角70°左右，擋墻基底應(yīng)力要達到設(shè)計要求，經(jīng)鉆探須再挖深20m，這樣擋墻總高度達36.23m，漿砌片石擋墻斷面將特別巨大，要進行特殊設(shè)計而施工難度又大，安全難以保證。如改成砼擋墻，則經(jīng)費猛增。因此，從設(shè)計、施工、安全、經(jīng)費等考慮，均難實施。2.2填方方案所謂填方方案，就是將上述路段路基左側(cè)填方全部

8、自下而上填筑至設(shè)計標(biāo)高。該路段填土高平均70m，水平距離平均130 m多，填挖均為石方，施工方法采用人工開炸解小，挖機挖后往下倒，裝載機往前后運土（汽車無法運輸），推土機分層平土，壓路機分層碾壓。施工難度大，僅修壓路機便道需2km以上，因路段短，便道陡，裝載機、推土機、壓路機等進入施工點后，不可能來回在前后施工路段作業(yè)，只有待路基達到設(shè)計標(biāo)高后，才能到其它施工路段作業(yè)，設(shè)備牽制較多，不能發(fā)揮機械的正常效率，工程進度慢，施工安全難于保證。該路段原設(shè)計為擋墻路基，全部改為填方后，由于該路段均為下大上小的落空路段和高半填半挖路段，增加土石數(shù)量較多，計填石方14.2萬m3，增加經(jīng)費75.5萬元，成本較

9、高。2.3砌石路基方案所謂砌石路基方案，就是既不設(shè)置擋墻，也不填左側(cè)大方量的填方，而是采用比擋墻坡率緩，比路基坡率陡的干砌片石路基。規(guī)范規(guī)定，巖石地段的半填半挖路基等，當(dāng)填方較大，邊坡伸出較遠或落空而不易填筑時，可采用砌石路基。規(guī)范同時還規(guī)定，砌石路基的砌石必須用不易風(fēng)化片石砌筑，內(nèi)側(cè)填石，高度15m，外坡最大坡率不陡于1：0.75，高度超過8m的砌石路基，底部0.5m高度范圍內(nèi)應(yīng)用M5水泥砂漿砌筑，從上往下每隔4m用M5水泥砂漿砌筑一條水平加強肋帶。K63+300K63+640間正是這種情況的典型路段，邊坡伸出遠和落空路基不易填筑，全部為填石路段。根據(jù)地形、地質(zhì)等實際情況，經(jīng)設(shè)計砌石路基高1

10、3m（如圖4）。考慮邊坡內(nèi)側(cè)雖然填石內(nèi)摩阻力大，但因邊坡較高可能還有較大土壓力和施工方便，為確保一次成功，決定提高標(biāo)準(zhǔn)，全部采用M7.5漿砌片石，砌體數(shù)量1587 m3 ，填石22113 m3 ，經(jīng)費32萬元。同時施工難度小，施工安全系數(shù)大。 圖1圖2圖3圖43 方案評議與確定從以上三種方案比較可以看出，原設(shè)計的擋墻方案，因基底應(yīng)力無法達到要求，使墻高增至36m多，不論采用漿砌片石還是砼，其圬工體積將特別巨大；同時強度、剛度、穩(wěn)定性均需重新設(shè)計驗算，造成工程量增大，經(jīng)費增加，且要特殊設(shè)計；施工時挖基作業(yè)面小、容易坍方和砌筑困難，安全難以保證。由此，從設(shè)計、施工、安全、經(jīng)費來考慮，不予采納。填方

11、方案由于施工便道長、陡，便道費用高，機械下去后無法再至其它施工路段作業(yè)，機械效率得不到最大發(fā)揮，進度緩慢，經(jīng)費75.5萬元，投入太大，由此，從進度、經(jīng)費考慮，也不予采納。砌石路基方案既解決了填方方案方量大、經(jīng)費高、進度慢的不足，又解決了擋墻方案不確定因素太多，設(shè)計、施工難度大、經(jīng)費高和進度慢的不足，同時充分利用現(xiàn)有的石方填筑砌石路基內(nèi)側(cè)，滿足了規(guī)范要求。因此，砌石路基由于經(jīng)費32萬元最低、質(zhì)量容易保證、施工難度最小、工程進度最快、安全系數(shù)最大而被采納。4 結(jié) 語方案確定后，于2004年1月施工完畢，經(jīng)過長時間的行車和雨水作用后，砌石部分無下沉開裂現(xiàn)象，路基內(nèi)側(cè)也無下沉引起的縱橫裂縫，說明砌石路基從設(shè)計、施工角度都是可行的。同時采用砌石路基方案，不僅可以大大減少高填方落空路基和半填半挖路基的土石方數(shù)量，也可以大大減少高填方擋墻路基的擋墻數(shù)量，使工程造價經(jīng)