大营至神池高速公路特殊路基处理设计.doc

1、大营至神池高速公路特殊路基处理设计摘要： 本文针对大营至神池段实际地形、地质以及当地气候情况，详细分析和阐述了大神高速公路的特殊路基设计，可供同行参考。 关键词：特殊路基设计；湿陷性黄土；人工堆积体；填挖 中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号： 前言 大营至神池高速公路是山西省高速公路网规划中“三纵十一横十一环”的高速公路网主要骨架第三横（灵丘至河曲）的重要组成部分，该项目起点设于原平市麻地沟东，至东湖西北接神池至河曲高速公路并与规划中的西纵高速相交。路线全长 64.76 公里。该段地质条件复杂，沿线滑坡、崩塌、煤矿采空区以及特殊不良岩土分布较多。本文对大神高速公路的特殊路基设计进

2、行了详细分析和阐述。 1、湿陷性黄土路基处理 湿陷性黄土处治方案：级非自重性湿陷性黄土填方段原地基采用冲击碾压处理；级自重性湿陷黄土填方段原地基采用重锤夯实处理；级自重性湿陷黄土及填方高度大于 10 米的黄土路段地基采用强夯处理；挖方段开挖至路床 80cm 后，下路床 50cm 分层回填压实，上路床30cm 掺 6%的石灰土处理。 对危害路基稳定的黄土陷穴根据陷穴埋藏深度及大小采用开挖回填夯实及灌砂、灌浆等方法处理；对流向路基的地面水，采用排水沟或截水沟进行拦截引排；对路堑顶部的裂缝和积水洼地，填平夯实。 重、强夯的施工要点如下： （1）重夯单击的夯击能应达到 600kN?m，强夯单击的夯击能

3、应达到2000kN?m。 （2）夯实前应检查地基土的含水量，当地基土的含水量超过 17%或饱和度大于 60时，改用其它处治措施。 （3）试夯及停夯标准：工程开工前应通过试夯以确定施工方案。夯点的夯击次数，应按现场试夯得到夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应满足下列条件：当采用强夯时，最后二击的平均夯沉量不大于 50mm；当采用重夯时，最后二击的平均夯沉量不大于 20mm。 （4）夯击遍数：一般为 3 遍，每遍每点夯实 8 击，前两遍按 34m间距跳夯，最后一遍为满夯。 （5）质量检验：夯实地基内每个夯点的累计夯沉量，不小于试夯时各夯点平均夯沉量的 95%为合格。检查后，如质量不合格，应进行补夯，

4、直至合格为止。地基夯实处理后应放置 2 周以排除土层内部高压气体。 2、桥头路基处理 级自重湿陷性黄土的桥头地基采用强夯处理，对不便进行夯实处理的路段采用 50cm 灰土垫层处理；级以下自重湿陷性黄土路堤地基采用重夯处理，桥头路堑开挖 80cm 后回填 6%的石灰土；一般土质路段采用80cm 的砂砾垫层处理，处理长度 1520.0m。 3、挖方路堑基底处理 本项目地形复杂，存在多处的深挖方边坡，为保证基底的压实度，一般路基挖方区先开挖路床 80cm 后下路床 50cm 回填压实，上路床 30cm掺 6%的灰土处理，桥头挖方区先开挖路床 80cm 后掺 6的灰土回填压实处理；基底处理前应检测地基

5、含水量，如果含水量超过 17或饱和度大于 60时，应改用砂砾垫层处理。 4、填挖交界路基 为增强路堤的稳定性及避免差异沉降的产生，在路基纵、横向填挖交界处采用土工格栅加筋处理，土工格栅采用双向土工格栅，抗拉强度应大于 50KN，拉伸率不大于 10%，幅宽不小 4m。 当挖方区为土质时，应在路面底面以下超挖 80cm 后再回填压实，其中 030cm 全部采用掺 6%石灰进行处治（当挖方路床的含水量大于 18%时，采用 80cm 换填砂砾处治） ，填方侧 030cm 采用 6%石灰土或砂砾填筑，当为强全风化软质岩石时，换填 80cm 厚砂砾，填方侧 030cm 采用砂砾填筑，硬质岩石段不必超挖。

6、对于横坡陡，难于开挖错台或开挖工程量大的半填半挖路段，沟壁5m 范围内每填筑 4m 进行重夯处理，达到增强补压目的。 5、填石路基处理 由于路线地处山岭区，基岩地段取土困难，且弃石方量较大，所以为了减少弃方，节约投资，部分路段采用填石路基，软质岩石路基包边土厚 2m，硬质、中硬岩石路基边坡培土厚 0.5m（不计入路基宽度范围） 。膨胀性岩石、易溶性岩石、崩解性岩石和盐化岩石等均不应用于填石路基。填石路基路床顶面以下 80cm 范围内填料粒径不得大于 10cm，路堤要求分层填筑，分层压实。 6、路桥（涵）过渡路基处理 为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降，减少桥头跳车现象等路桥（涵）过渡路基不

7、均匀沉降产生的病害，提高公路行驶的舒适性，对构造物两侧路基填筑进行特殊要求。台背填土前应对原地基进行压实，压实度不小于 93%，填土压实度不小于 96%，填料要求采用砂砾或灰土（湿陷性黄土段采用） ，回填土应分层填筑并严格控制含水量，应严格控制台背填土压实度，加强该范围的压实度抽检频率，压实机具压不到的地方应采用小型机械或人工反复夯实。 台背填砂砾或灰土时，底宽为 4m，型式为梯形，坡度 1：1。 7、人工堆积体路基处理 对于引黄工程弃渣堆积而成的人工堆积体，宽约 3540m，最大厚度约 35m，总体积约 30 万方。堆积体成分以碎石土为主，堆积时经压实处理，为稍密、稍湿状态，颗粒成分为砂泥岩

8、，大于 2cm 的颗粒含量约占60%，表层覆盖 0.5m 厚的黄土，栽植松树林，前缘坡度约 45 度，坡脚有防护措施。此段路基填方高度为 212m，拟定计算参数=22g/cm3，C=10KPa，=25，安全系数 = 2.373，此工程条件下边坡稳定性较好。为控制沉降，本段地基先对 6.0m 深度范围内的堆积体进行开挖，开挖后以下部分采用强夯处理，夯击能不小于3000KNm，强夯处理后以上部分再分层回填压实。 8、低填浅挖路段 对于填挖高度小于 1.6m 的非湿陷黄土路段的浅填低挖路段，对路床范围换填 80cm 砂砾，对湿陷性黄土路段对路床范围换填 80cm6的灰土；对于含水量大（超过 17）的

9、路段，地基清表后采用 80cm 的砂砾垫层处理。 9、高填深挖路基 路基边坡单侧填方高度大于 20m 的路段共 28 段，总长 4.1km，单侧边坡最大填方高 51.8m。根据地质情况，高填方段主要位于基岩中山区的沟底，地基承载力高，对于填挖交界处难以开挖错台，为减少填料的不均匀沉降和工后沉降，在沟壁与填料交界处 5.0m 范围内每填筑 4.0m 进行一次重锤夯实。 边坡深挖(含互通匝道)共 34 段 14.05Km，单侧边坡最大挖深47.6m。 边坡稳定性设计综合采用工程地质类比法、裂隙法和圆弧法进行。根据深挖路段在全线的分布情况，选择有代表性路段进行分析设计。 对于黄土深挖路段，初步拟定边

10、坡参数=19g/cm3，C=40KP，=30，后缘边坡坡率综合取值 1：21：4。采用简化 Bishop 方法进行边坡稳定性计算，裂隙法进行验证计算，并结合已建工程经验、当地自然坡率和人工边坡坡率，综合确定边坡型式和边坡坡率。本项目土质边坡最大挖深为 34.0m，经计算，边坡平台宽度取2.0m，单级边坡坡率 1：0.75 时，安全系数为 1.25，能满足工程安全要求。 对于土石复合型边坡，主要以工程地质类比法进行设计。土质段、岩质段分别遵循一般路段的土、石边坡设计，在土石交界面设 4m 的宽平台。对于存在不利倾斜结构面的顺层石质边坡，根据计算结果采取加强防护的措施以保证边坡的稳定。 结束语 特殊路基处理是十分重要的施工工程，影响着工程的质量与进度，必须合理有效处理，确保路基长期稳定，防止其产生病害。 参考文献： 1 中交第二公路勘察设计院.JTG D30-2004 公路路基设计规范S. 北京：人民交通出版社，2004. 2 交通部第二公路勘察设计院. 路基M. 北京：人民交通出版社，1996 作者简历：李晓旭、男、中共党员、岩土专业、工学硕士学位、助理工程师，主要从事路基路面设计工作