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山区公路高填方路基断面型式选择 徐积江1 肖玉林2 （1 江西省赣州市公路局南康分局 赣州 341400）（2 江西省赣州市公路局博达公路有限公司 赣州 341000）摘 要：本文对山区公路高填方路段构筑的型式进行了探讨，为减少大填方或大挡墙数量，又可以保证路基质量，不使边坡失稳，进行了方案比选，选择砌石路基是一种非常经济实用可行的型式。关键词：道路工程；山区公路；高填方路基；经济实用；断面型式；选择110 前 言 山区公路地势陡峻高填深挖路段多，高填方有的几十m高，甚至高达100 m多，边坡伸出100 m多或落空的高填方路段经常出现，一个断面的面积有的多达几km2，填方和防护工程数量巨大，因地势陡峻给施工带来很大困难，很多路段无法压实，严重影响路基质量，甚至出现滑坡造成路基失稳。如果按照传统做法做成一般路基，那么最底边坡坡率一般为1：2，填方工作量巨大，且边坡不易稳定；或做成挡墙路基，那么挡墙数量庞大，工程造价高。如何在高填方路段选择经济实用可行的断面型式，既可减少大填方或大挡墙数量，又可以保证路基质量，不使边坡失稳，是工程技术人员必须考虑的问题，本文介绍赣州市至与湖南交界的崇义县丰洲二级公路上犹与崇义二县交界处大山区，经多方案比选，采用经济实用可行的砌石路基断面型式，节约了工程造价。1 方案的提出1.1大方量路基断面多赣丰线上犹县城至崇义县城段二级路改建工程，长37km，土石方量平均11.3万m3/km。其中上犹与崇义交界前后（K55+500K76+800）20km多为崇山峻岭路段，地形十分复杂，土石方量322万m3，占全线的77%。一个断面面积在1000m2以上的有28段，在2000 m2 以上的有7段，最大面积在K69+690断面面积达2926 m2 。B1标段K62+650K64+000计1.35km，路基投标价1.37亿元，平均1017万元/km，工程量、工程经费和施工难度之大可想而知。1.2落空高填方路基断面多全线37km，坡脚到路基边缘高度H8m的路段有59段，长4.85km，占全线的13.1%；H20m且边坡有三个台阶以上的路段有28段，长1.69km，占全线的4.5%；H50m且坡脚水平距离大于100m的路段有7段，坡脚水平距离最大的在K58+856处达162m，填土高度最大的在K58+830处达78m。填方断面一侧是沟谷另一侧是高山，出现下大上小即落空高填方的断面，全线有9段51个断面，长1.11km占全线的3%，最典型断面为K63+480（如图1），填方量较大，边坡稳定可成问题。1.3半填半挖路基断面多全线37km，半填半挖路段30段，154个断面，长2.5km，占全线的6.8%，其中半填部分H20m的路段有5段，12个断面，全部分布在K57K64计7km路段之内，最典型断面在K63+380（如图2）。边坡存在严重的不稳定、不安全因素。1.4设计坡率与自然坡率大致相同的路基断面多全线37km，由于山高沟深，水平距离50m、高度H20m且自然坡率与设计坡率大致相同的路段有29段，64个断面，长875m，占全线的2.4%，其中K58K62间有45个断面， 最典型断面为K58+786，水平距离143m，高度70m(如图3)。1.5挡墙路基多全线37km，越岭线达20km，设挡墙路段25处，砌体2.55万m3，总经费为582万元，每km为15.7万元，其中路肩挡墙23段，2.47万m3；1000m3的挡墙10处，数量2.04万m3，占总数的80%，就是说大部分为大型挡墙，其中B4标一处挡墙最大，长250m，数量为5718 m3，占总数的22%，由此可见挡墙数量之多，造价之高。以上可以看出，山区公路赣丰线大填方路基多；大挡墙路基多，每km达15.7万元；下大上小即落空路基多，占全线的13.1%；半填半挖高填路基多，占全线的6.8%；设计坡率与自然坡率相同路基多，占全线的2.4%；这三种断面累计达22.3%，近四分之一。能否在边坡上部建路堤挡墙，减少下部大面积的土方量，又不因在边坡上部做大型挡墙，造成经费大量增加，因此选择一种经济适用可行的路基断面构筑型式，显得十分必要。2 方案比选由于全线的上述五种路基断面多，选择一段有代表的路基断面进行方案比较非常必要，经调查，K63+300K63+640既有高半填半挖路基断面，又有下大上小的落空路基断面，最具典型代表性。2.1挡墙方案所谓挡墙方案即原设计方案，就是在路基左侧设置路肩挡墙，以减少左侧填方，这也是原设计方案。原设计挡墙长110m，墙身最高14m，全高16.23m，7.5#浆砌片石4018 m3，填石方5223 m3， 经费54万元。在挖基施工时，由于原地面线倾斜角70左右，挡墙基底应力要达到设计要求，经钻探须再挖深20m，这样挡墙总高度达36.23m，浆砌片石挡墙断面将特别巨大，要进行特殊设计而施工难度又大，安全难以保证。如改成砼挡墙，则经费猛增。因此，从设计、施工、安全、经费等考虑，均难实施。2.2填方方案所谓填方方案，就是将上述路段路基左侧填方全部自下而上填筑至设计标高。该路段填土高平均70m，水平距离平均130 m多，填挖均为石方，施工方法采用人工开炸解小，挖机挖后往下倒，装载机往前后运土（汽车无法运输），推土机分层平土，压路机分层碾压。施工难度大，仅修压路机便道需2km以上，因路段短，便道陡，装载机、推土机、压路机等进入施工点后，不可能来回在前后施工路段作业，只有待路基达到设计标高后，才能到其它施工路段作业，设备牵制较多，不能发挥机械的正常效率，工程进度慢，施工安全难于保证。该路段原设计为挡墙路基，全部改为填方后，由于该路段均为下大上小的落空路段和高半填半挖路段，增加土石数量较多，计填石方14.2万m3，增加经费75.5万元，成本较高。2.3砌石路基方案所谓砌石路基方案，就是既不设置挡墙，也不填左侧大方量的填方，而是采用比挡墙坡率缓，比路基坡率陡的干砌片石路基。规范规定，岩石地段的半填半挖路基等，当填方较大，边坡伸出较远或落空而不易填筑时，可采用砌石路基。规范同时还规定，砌石路基的砌石必须用不易风化片石砌筑，内侧填石，高度15m，外坡最大坡率不陡于1：0.75，高度超过8m的砌石路基，底部0.5m高度范围内应用M5水泥砂浆砌筑，从上往下每隔4m用M5水泥砂浆砌筑一条水平加强肋带。K63+300K63+640间正是这种情况的典型路段，边坡伸出远和落空路基不易填筑，全部为填石路段。根据地形、地质等实际情况，经设计砌石路基高13m（如图4）。考虑边坡内侧虽然填石内摩阻力大，但因边坡较高可能还有较大土压力和施工方便，为确保一次成功，决定提高标准，全部采用M7.5浆砌片石，砌体数量1587 m3 ，填石22113 m3 ，经费32万元。同时施工难度小，施工安全系数大。 图1图2图3图43 方案评议与确定从以上三种方案比较可以看出，原设计的挡墙方案，因基底应力无法达到要求，使墙高增至36m多，不论采用浆砌片石还是砼，其圬工体积将特别巨大；同时强度、刚度、稳定性均需重新设计验算，造成工程量增大，经费增加，且要特殊设计；施工时挖基作业面小、容易坍方和砌筑困难，安全难以保证。由此，从设计、施工、安全、经费来考虑，不予采纳。填方方案由于施工便道长、陡，便道费用高，机械下去后无法再至其它施工路段作业，机械效率得不到最大发挥，进度缓慢，经费75.5万元，投入太大，由此，从进度、经费考虑，也不予采纳。砌石路基方案既解决了填方方案方量大、经费高、进度慢的不足，又解决了挡墙方案不确定因素太多，设计、施工难度大、经费高和进度慢的不足，同时充分利用现有的石方填筑砌石路基内侧，满足了规范要求。因此，砌石路基由于经费32万元最低、质量容易保证、施工难度最小、工程进度最快、安全系数最大而被采纳。4 结 语方案确定后，于2004年1月施工完毕，经过长时间的行车和雨水作用后，砌石部分无下沉开裂现象，路基内侧也无下沉引起的纵横裂缝，说明砌石路基从设计、施工角度都是可行的。同时采用砌石路基方案，不仅可以大大减少高填方落空路基和半填半挖路基的土石方数量，也可以大大减少高填方挡墙路基的挡墙数量，使工程造价经