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某城市道路路基设计

2016-04-10王洪英

四川水泥 2016年2期
关键词:植草挡土墙城市道路

王洪英

(广东省冶金建筑设计研究院,广州 510000)

某城市道路路基设计

王洪英

(广东省冶金建筑设计研究院,广州 510000)

本文以某城市道路的路基设计为例,详细介绍城市道路的一般路基设计、特殊路段设计及路基支挡的防护设计,对其相关技术参数及设计要点进行阐述,本工程通车以来,运行良好,未发生路基病害,本文为类似工程提供参考。

城市道路;路基设计;路基防护

城市道路是城市生活的重要组成部分, 与城市居民的日常活动息息相关。理想的城市道路需要在最大程度上满足交通运输和居民出行的需要,随着经济的发展和城市化的不断推进,城市道路的功能作用也越来越重要,合理的道路设计显得越来越重要,路基设计在城市道路设计中占有地位。本文以某城市道路的路基设计为例,详细介绍城市道路的一般路基设计、特殊路段设计及路基支挡的防护设计。

1.工程概况

该城市道路规划红线宽度是50、60m,采用双向六车道,跨线桥处两侧设置辅道,拓宽至60~64 m,其中巴江河段为62~69m;道路等级为城市快速路,主线设计速度60km/h,辅道设计速度40km/h。

2.路基设计

2.1 一般路基设计

主线设计标高位于平面设计中线左右各2m的路面标高处,辅道设计标高位于同样位置。路基填方边坡设计:填方高度均小于8m,边坡坡率均采用1:1.5;过鱼塘路段的浸水坡率采用1:1.75。路基挖方边坡设计:本段基本以填方为主,仅有少量挖方且高度低于1m,边坡坡率采用1:1。路基压实度必须采用重型压实标准,按分层压实原则实施。路基压实度、填料最小强度应符合规范的要求。填方路段路基拓宽处理为采用台阶开挖并加筋的方式进行新旧路基的搭接加固,具体做法为:对既有边坡进行清坡处理后,按120cm宽度3%的坡度进行台阶开挖至坡顶,后在台阶上设置一层高强单向土工格栅并用U型钉进行固定,土工格栅的搭接长度为5m,,旧路基2m、新路基3m。

2.2 特殊路基设计

特殊岩土主要有填筑土、软土、坡残积层与风化层、膨胀土等。

以素填土为主,系新近堆填,密实度不均,稍密状态为主,对路基工程有一定的影响。软土:沿线软土主要发育于第四系海陆交互相地层中,其下的第四系冲积层也较发育,主要为淤泥质土、淤泥质砂、淤泥质土、淤泥质砂,局部顶底部发育有软弱土粉质粘土。坡残积粘性土与风化层在自然状态下均具一定的力学强度,但浸水易浸泡变软,力学性质降低。膨胀土:据本次勘察结果,沿线炭质页岩、页岩、残积土局部具膨胀性,但分布极为不均。

设计荷载采用城市快速路标准对应高速公路标准,路基填土容重取18kN/m3。稳定验算时,采用圆弧条分法按路堤施工期及营运期的荷载分别计算稳定安全系数,施工期采用直剪快剪(不固结不排水)指标,安全系数达到1.1,运营期采用固结快剪(固结不排水),安全系数达到1.2,采用固结有效应力法,稳定验算的安全系数F≥1.2。路基沉降量采用分层总和法(Es及e-P曲线)计算主固结沉降Sc,并采用沉降系数ms对其进行修正,其范围值为1.3~1.6。压缩层计算深度控制原则应符合《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)式5.3.7条规定,若确定后计算深度以下还有软土层时,还应继续计算,对于浅薄层软土路段,计算至相对硬层为止,地基固结度按太沙基固结理论计算。

填筑速度由施工观测控制:填筑期及等载期填土速率按路基中心沉降小于

1.0 cm/日,边桩水平位移不大于0.5cm/日控制。一般加载速度以20~30cm/周控制。对于复合地基处理的路段也可以采用分级填筑预压,分级填土时时间间隔也必须满足上述沉降和稳定的要求。软基处理按至少9个月的总工期设计。路基填筑按3~4个月控制,路基填筑需严格按薄层轮加法进行分层碾压填筑,设计预压期按6个月控制,但实际预压时间应根据沉降观测及稳定性要求确定。

2.3 软土地基处理方法

以本标段地质资料为依据,重点对拓宽路段、桥头路段、结构物路段(挡墙、涵洞)取不利断面进行稳定性、沉降分析后,对本标段的软土采用三种工法进行处理:等载预压、水泥搅拌桩复合地基处理以及清淤换填。

(a)水泥搅拌桩

搅拌桩桩体的水灰比应根据室内配比试验和现场试桩试验确定,桩身采用普通硅酸盐水泥,水泥用量暂定60kg/m,等级为42.5。要求28d桩身强度达到1.0MPa以上,单桩容许承载力标准值不小于100kN,复合地基承载力要求不小于130KPa。

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(b)碎石垫层

采用未筛分碎石垫层,碎石的最大粒径不大于37.5mm。碎石中针片状颗粒的总含量应不超过20%,碎石中不应有粘土块、植物等有害物质。要求塑性指数<6,液限<28%。

(c)土工格栅

采用双向聚丙烯土工格栅,规格为GSL50/PP,每延米极限抗拉强度≥50KN/m,标称抗拉强度下的伸长率≤13%,%伸长率时的拉伸力≥17KN/m,5%伸长率时的拉伸力≥34KN/m。

3.防护设计

3.1 路基支挡防护设计

本工程支挡工程主要设置在桥头引道段、人行道下沉段。支挡工程的类型有2种:3m以上采用悬臂式钢筋砼(C30)挡土墙;3m以下采用素砼(C20)挡土墙;同时设置端头段进行防撞栏至侧石的过渡接顺。挡土墙的设计使用年限为50年,安全等级为二级。地震动峰值加速度为0.10g ,按7°设防。挡土墙基础埋深应≥1m。为便于施工,挡土墙基础底面设置为台阶型,每一段挡墙基础底面保持水平。墙背填料的性质对于挡土墙的结构安全性影响很大,必须严格控制墙背填料的质量。

墙后回填要均匀,摊铺要平整,并设不小于3%的横坡以利排水。逐层填筑,逐层碾压夯实,每层表面平整,不允许向墙背斜坡填筑,以防止墙后台背积水使墙身承受额外的静水压力。压实时应避免墙身受较大的冲击影响,临近墙背 1.5m范围内,不得有大型机械行驶或作业;在靠近挡墙墙顶内侧处应使用不大于1 t的小型振动夯实机械夯实填土,不应采用重型设备辗压,以免辗压时重型设备的重量使墙背压力暂时性或永久性增加。中粗砂的含泥量应≤5%;墙背填料压实度要求不小于 95%,对于路肩墙在路床80cm 深度范围的压实度要求不小于96%。

对于一般路基边坡,填方路基填土高度小于4m时,边坡采用喷播植草防护;高度大于4m小于8m时,采用三维网植草防护,三维土工网的幅宽度为1.8m,横向搭接0.1m,搭接采用φ8U型钉固定。

对于临时排水内边缘至用地边界的范围内采用喷播植草防护。植草时宜加入40%的灌木种子,搓和均匀,灌木种类应为当地易生长的低矮灌木。挖方边坡防护时的挖方边坡最深深度在1m左右,采用喷播植草防护。对于过鱼塘路段,采用30cm厚M10浆砌片石进行防护。

4.结语

本文以某城市道路的路基工程为例,对一般路基设计、特殊路基设计、边坡防护设计的技术要点的设计及施工要点进行简要介绍,本工程自通车以来,各项指标良好,完全符合规范要求,没有出现路基病害,为类似工程提供参考。

[1] CJJ 37-2012 城市道路工程设计规范 [S].

[2] JTG D30-2004公路路基设计规范 [S].

U45

B

1007-6344(2016)02-0194-01

王洪英(1986-),男,吉林磐石人,大学本科学历,助理工程师,从事市政路桥设计研究工作。

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