新改建公路工程路基施工技术研究

王少平

（中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北 武汉430056）

西部地区山多坡陡，受地区经济发展的限制，公路普遍存在技术标准低，通行能力比较弱，已建道路损坏情况比较严重等问题[1]。随着国家对西部经济、军事、政治越来越重视，以及物流业、旅游业、有色金属业等的开发与兴起，昌都镇的社会经济呈现高速发展态势，私家车辆及过境车辆激增。受高山峡谷地形的制约，公路建设用地条件受限，G214 线和G317 线两条国道长期以来在昌都市境内均与城市主干道共用混行，尤其是过境货车交通量大，造成了堵车塞车呈常态化，交通事故频发，交通已成为本地区社会经济发展的瓶颈。本文章结合项目建设过程中应用的较为实用的几项路基建设技术，如郑晓明[3]研究的通过新路基中铺设土工格栅的方法用于有效改善新老路基的差异沉降；朱颂茜等[4]等关于公路建设路基防护中水土流失防治技术研究；王旭文[5]提出的路基病害治理方案等技术。说明了在工程中如何实践，以期对后期山区公路路基建设起到一定的指导作用。

1 工程建设条件

昌都市区位于青藏高原的东部，地区的地势总体表现为西北高、东南低，高程主要集中在3200m～3600m；属于中板片区和板边的构造带，为澜沧江板边带向北西方向的延伸部分，工程区内主要被板边构造带占据，其褶皱、断裂等构造类型非常显著；所属中纬度地区，年平均气温在3.30℃～10.5℃，每年1 月、2月、3 月、11 月、12 月的平均气温在0℃以下，1 月达到最低气温-6.7℃，5～9 月为雨季，冬季的最大积雪深度为11cm；出露地层的岩性主要表现为第四系（Q）覆盖层和侏罗系沉积岩；区内地下水的主要来源为大气降雨和冰雪融水，部分来源于松散覆盖层的空隙水与基岩的裂隙水。

2 现有公路评价

2.1 现有公路概况

国道G214 线和G317 线均修建于20 世纪50 年代，限于当时的经济、技术及修筑条件，路基防护工程均就地取材，主要防护形式为木笼和干砌片石。20 世纪80 年代末以来，国家加大对西藏交通设施建设的投入，G214 线和G317 线开始分段进行整治，且大部分路段已整治完成。但由于经济社会的发展和交通运输的日益繁忙，G214 线和G317 线又出现了一些新的病害，需进行针对性的养护维修或升级改造。

2.2 现有路基标准横断面

施工段原有公路的标准为三级公路，路基的宽度7.5m 和8.5m。

2.3 一般路基

2.3.1 填方路基

主要的填方边坡为H≤10m，边坡率：1：1.5，边坡形式：直线形式；若边坡高度H＞10m，边坡率上部8m 为1：1.5，下部为1：1.75，边坡形式：设置边坡平台，宽度为1.5m。

2.3.2 挖方路基

挖方地层岩性为强～中风化岩石，上伏薄层土质。最大开挖4 级边坡，采用坡率1：0.5～1：1.0，碎落台和边坡平台宽1.5。

2.4 路基防护及排水

道路沿线路基边坡防护形式主要为自然裸露与部分挡墙支护，防护措施简易。对临河路段，为保证路基免遭冲刷，浸水一侧设置了浆砌片石挡墙防护。自然裸露的挖方边坡均有不同程度的垮塌；少量挡墙有横向裂缝。道路沿线填方路基采用土沟或未设排水沟，坡面汇水直接流入河流；挖方路基采用矩形（40cm×40cm）边沟；滑坡处理路段采用设置坡面截水沟。沿线边沟存在破损、堵塞、积水。

3 路基工程

3.1 路基填料

3.1.1 土方及石料

在工程区涉及到3 条隧道开挖，开挖量大，可作为部分路段的路基填料。在工程区内有三个料场分别是如意乡达若块石料场、日通乡拉东碎石料场和加卡乡长诺村灰岩石料场。如意乡达若块石料场含有大量的石英砂岩，强风化厚度约1.5～2m，运距为12km；日通乡拉东碎石料场含有大量的变质砂岩，运距在30km；加卡乡长诺村灰岩石料场含有丰富的主要成分是方解石的石料（含石英脉），运距16km。

3.1.2 砂及砂砾料

在工程区内有三个料场分别是如意乡达若砂石料场、日通乡砂料场和拉多砂石料场。如意乡达若砂石料场含有丰富的粗砂（主要是以变质砂岩为主要成分，含泥量小）、卵砾石，运距12km；日通乡砂料场加工成分为变质砂岩与石英砂岩的粗砂，运距为32km；拉多砂石料场加工中粗砂（含泥量小）和砾石，运距70km。

3.2 路基填筑要求

全线挖方较多，隧道及开挖边坡形成的碎石、风化岩均可作为路基填料，扎曲、昂曲、澜沧江河道中的砂砾作为优质的路基填料可用在重要部位。经综合比较，路基填料主要采用隧道及开挖边坡形成的碎石、风化岩，对挡墙、桥台台背回填、以及浸水路段采用砂砾作为填料。公路工程施工中的最后工序是路面路基的压实工作，是非常关键的施工环节，其压实效果对公路使用性能、耐久性等质量问题具有直接影响，因此在施工过程中的压实度要确保符合规定所要求的。在加宽路段的新老路基搭接部分施工过程中，为确保新老路基填料压实度、强度等符合要求从而使其成为一个较好的整体，避免造成路基搭接部分的纵向开裂和不均匀沉降，减少横向错台。

3.3 路基标准横断面

在西大桥至生格村段按照沿老路拓宽的方案建设：双向四车道，路基宽度23m；其余路段建设为新建公路：双向两车道，路基宽度10m。如图1 所示，图中尺寸以cm表示。

3.4 路基边坡形式选择

3.4.1 填方路基边坡形式

全线大部分路段沿河，路基以填方为主。沿线土地资源紧张，考虑拆迁、占用河道和浸水等因素，在方案选择时提出了一般路堤方案和挡土墙方案进行如下：一般路堤加宽方式有可用施工机械碾压，拥有良好的绿化环境的优点，缺点是用地量大，需要更多的空间，所需的填料量大。挡土墙加宽方式有节约占地，所需填料量小的优点，缺点是圬工体积大，成本高。考虑到本段基本沿河布线，两侧民房较多，受地形地物的影响大，本阶段推荐城区沿河填方边坡按挡墙形式进行控制，局部采用一般路堤边坡或与路堤挡墙路段相结合的方式。

3.4.2 挖方路段

挖方地层岩性为强～中风化岩石，上伏薄层土质。最大开挖4 级边坡，采用坡率1：0.5～1：1.0，碎落台和边坡平台宽1.5。考虑到全线弃方较多，弃土量大，路基开挖时在岩质条件较好时宜尽可能选择陡坡率、窄平台，谨慎选择爆破方案。挖方路段在方案选择时提出了分级开挖、分级支护方案和边坡下方设置支挡的方案进行比较见表1。

图1 路基宽度23m 和10m

表1 挖方路段路基加宽方式比较表

两种方案各有优缺点，可从节约成本、沿线土方平衡、减少圬工防护、环保绿化等因素综合考虑，一般路段采用方案一；边坡高陡、放坡后土石方开挖量剧增、施工难度大、拆迁量大的路段采用方案二。

3.5 路基防护

本段路基边坡防护形式原有的防护措施较为简易，一般路段未做任何加固措施，大部分属于自然裸露。主要采用植被防护，部分地形受限采用圬工结构。具体防护方案如下：当地形受限，不能满足植草防护所需用地时，为确保路基稳定，可采用衡重式或重力式路肩、路堤挡土墙，收缩坡脚，节约占地。考虑到本段挖方边坡高度较小，挖方地层岩性为强～中风化岩石，上伏薄、层土质，结合放缓边坡取土方案，边坡采用防护H≤8m，植草防护。H＞8m，坡脚矮墙支挡。

3.6 特殊路基

路段中含有不良地质（崩塌和不稳定边坡），推荐方案的路线沿线周边见有两处崩塌。其中森林公园崩塌位于G214 国道线内侧，该段坡度30°～40°，存在构造和差异性风化剥蚀，岩体裂隙发育非常显著，岩体破碎表现为镶嵌结构，产生不利结构面，加之前缘因修建公路人工开挖形成了临空面在冰雪冻胀及重力地质作用下产生脱落；SK1+680～SK2+200 的河岸坍塌位于澜沧江右岸，该条线路沿岸属于Ⅱ级阶地，岸高5m～10m不等，该阶地由砂卵石土组成。线路经过地段在雨水地下水以及受河水冲刷，极易发生河岸坍塌。在进行改扩建工程中，先进行勘察了解其崩塌性质与发展阶段，再采用合理的支挡措施；对不稳定边坡，先进行现场勘察若该路段具备放缓边坡的条件，再结合土石方平衡条件，减少不稳定边坡土石方量加固圬工数量；若该路段不具备放缓边坡的条件，则进行锚杆加固、抗滑桩支挡。

4 结论

总体来说，在公路工程建设中路基是关键部分只有路基施工的质量得到保证，才能确保路面的稳定耐用，整个公路工程才能达到设计使用年限要求。因此在公路路基建设过程中首先路基填料、压实度、边坡防护等要符合相应设计稳定性要求；再者，施工过程应因地制宜，结合既有的一些成功经验及先进技术，牢牢结合工程实际，做出最实际有效的路基建设方案。