时间：2013-12-10 分类：交通运输
摘要：结合新疆地区的实际设计经验，归纳总结了新疆北疆地区常见的路基设计及病害的处理方法。
关键词：公路设计评职论文,期刊杂志网,高速公路,新疆,路基,特殊路基
一、概述
克拉玛依至阿勒泰高速公路(乌尔禾至和什托洛盖北段)是连霍联络线奎屯至阿勒泰高速G3014中的一段。是新疆“三横两纵两环八通道” 主骨架公路网中的第一纵;交通部在西部建设八条省际间公路大通道阿勒泰-红其拉甫中的一段，亦是新疆“57712”工程中第2纵，阿勒泰-奎屯-库车-和田高速公路组成部分。位于准格尔盆地西北边缘、大部分路段位于和布克赛尔县境内。
二、沿线自然地理条件
本项目地处新疆维吾尔自治区北疆地区准噶尔盆地西北边缘，沿线多为平原、微丘、草原地貌，部分段落位于低山丘陵区，山顶呈浑圆状，相对高差不大，地表基岩裸露。
三、具体处理方案
以下就对本次设计中遇到的具有普遍性的路基病害及特殊情况提出相应的解决办法。
1、雪害
本项目沿线具备形成风吹雪的基本条件，以阿尔格勒特山为界，路线起点至阿尔格勒特山路段基本无雪害或为轻微雪害，阿尔格勒特山至本项目终点，受地形条件影响，结合实地现有道路的调查,确定改路段存在雪害。
对于全线的一般路段，路基填土高度或挖方深度小于3m的路段均采用的缓边坡1：3，且坡脚、坡顶及路肩均以圆弧形替代折角。中央分隔带采用齐平式，利于风雪流通过;
针对雪害路段，填方高度≤1.5m和挖方深度≤6m的积雪路段采用敞开式路基，并采用1：3的缓边坡坡率与地面线平滑过渡，以利雪粒顺利通过路基;并加宽两侧碎落台至6m兼储雪平台的作用，其中隧道出口段挖方左侧碎落台加宽至10m，边坡平台增加至4m。
针对雪害路段，迎风坡半路堑的上风侧、背风坡半路堑的下风侧以及挖方深度>6m的全挖方断面的路基两侧，采取放缓边坡结合加宽碎落台(兼储雪平台)处理，碎落台宽度增加到6m，边坡平台增加至4m。
2、采空区
根据详勘资料，确定本项目存在1处采空区，采空区地层为侏罗系八道湾组含煤地层，共计含煤9层，其中A3、A7煤层可采，煤层倾向181°，倾角12°。开采煤层为A7煤层，在该路段埋深50～80m;开采方式为小窑开采，开采深度50～70m;开采巷道与拟建道路近直角相交。采空区范围内地表仅见轻微塌陷痕迹，地表变形深度1.0m以内，采空区现呈空洞状态，无任何充填物，底部有地下水流通过。
根据勘察成果及工程经验，采用注浆法处理该煤田采空区。钻孔布设：本工程注浆孔距确定为6.0m，排距为6.0m，采用梅花形布置;最外侧两排为帷幕注浆孔，孔间距3.0m，其余为充填、固结注浆孔。钻孔深度：以进入采空区3.0～5.0m为准，孔深50.0～75.0m。注浆方式：采用自下而上分段式注浆和孔口封闭注浆相结合的注浆方式。注浆材料：采用水泥-粉煤灰浆液作为注浆材料。
3、盐渍土
通过现场踏勘和全线路基取样试验，发现沿线广泛分布强亚硫酸、中硫酸和弱硫酸盐渍土，共长36.61km,其中处理长度为26.936km。
设计考虑对路基进行换填隔断处理，具体处理措施如下：
a.挖方路基基底为盐渍土路段做敞开式断面处理，保证路基路槽底填土高度≥1m，对路床范围内路基进行超挖换填非盐渍土，路床底部做复合土工布隔断处理，采用两布一膜。
b.填方路基≤3m路段对路基清表30cm及路床范围内路基清表换填非盐渍土，保证路基路槽底填土高度≥1m，路床底部做复合土工布隔断处理，采用两布一膜。填方路基>3m路段，盐渍土对路基影响不大，可不予特殊处理。
c.做隔断处理的土工材料物理力学性能指标应满足下表B3-1要求。
土工材料的进场检验、运输、存放等应严格执行《土工合成材料应用技术规范》的有关规定。
4、膨胀土
通过现场踏勘，发现起点段膨胀土分布较广，经分段取样试验及结果分析，全线膨胀土共长6.98km，
结合岩土特性和处置经验，具体处治措施如下：
a.挖方路段采取放缓边坡结合合理的排水设施和边坡防护设置处理，并对基底30cm及路床范围内路基进行超挖换填非膨胀性土。
b.填方高度≤1.5m路段，对基底30cm及路床范围内路基进行超挖回填砾石土。填方高度>1.5m路段可不予特殊处理。
5、填挖交界及半填半挖路基处理
为减少工后沉降量和半填半挖路基的不均匀沉降，应按规范要求开挖台阶，分层填筑天然砂砾、砾石土等粗粒料。纵向填挖交界处，路床底面土工格栅的铺设宽度为10m;横向半填半挖交界处，路床底面土工格栅的铺设宽度为6m;当路堤较高时，路床底面以下垂直间距2米可铺设多层土工格栅。设置层数应根据稳定性需要考虑，若路基稳定，可考虑设置2层或不设置。对纵向起伏较频繁的地段，前后过渡段之间的最小距离可控制在30m，若小于30m，则前后过渡段应连续设置。为避免路基的不均匀沉降，路床压实度≥97%，填挖交界段落下路堤压实度≥94%，基底压实度≥91%。#p#分页标题#e#
6、路桥(涵)过渡路基设计
桥头路基的处理主要是解决桥头跳车病害。高速公路桥头跳车主要是由于地基软弱土、路基填料质量不合格、路基压实度不够、刚度突变产生振动作用促使路基塑性变形过大、台后填料受渗水侵蚀变形等引起桥台与台后路基过大的差异沉降。据此，采用以下综合措施预防(或减小)桥头过大差异沉降的产生。
a、桥头路基路床范围压实度(重型击实试验法)不得小于97%。
b、台背回填应采用透水性好的材料，不得采用含有泥草、腐殖物或冻土块的土。
c、桥头过渡段的处理长度按照台后3m及搭板或预埋板末端3m双向指标来控制，台后路基挖台阶坡率采用1:2。
d、大中桥挖台阶从台背路基底部长度5米开始;小桥、通道、涵洞挖台阶从台背路基底部长度3米开始，至路基设计高度，每级台阶宽2m，高1m。
7、陡坡路堤处理
为了保证填方路基稳定性，路堤填筑前应先清除草皮、树根及腐植土，基底应碾压密实，要求压实度(重型)≥91%，在原地面纵向或者横向的自然坡率陡于1：5的斜坡上修筑路堤时，路堤基底应挖台阶，台阶宽度不得小于2m，台阶底应作成2%的向内倾斜的坡度。对地面横坡率陡于1：2.5的路堤，应进行整体稳定性验算，根据验算结果采取相应的处理措施。
8、浸水路基处理
为做好浸水路堤的设计，应对浸水路段进行详细的水文调查与分析，针对各路段特点，从路基断面、路基填料、排水、防护等多方面进行综合设计，路基填料采用透水性良好的材料进行填筑。
路基设计洪水频率为1/100，受水浸淹路段的路基边缘标高，应不低于路基设计洪水频率的水位加壅水高、波浪侵袭高以及0.5m的安全高度。路基边坡坡率采用1:1.75。路基边坡设计水位以下采用M10浆砌片石铺砌防护。
9、填石路基
由于本项目部分路堑挖方、取土场及隧道出渣为硬质岩石石料，且全线填方数量较大，适合作为路基填料的取土位置少，且一般距离路线较远，为尽量节约投资，减少远距离的填料运输，并减少隧道出渣占用土地，设计考虑部分路段采用填石路基。施工过程中如有膨胀性岩石、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50cm范围内填料粒径不得大于10cm，路堤要求分层填筑，分层压实。为保证填石路段边坡密实、平整，设计考虑进行边坡码砌。
四、总结
本文结合克拉玛依至阿勒泰高速公路的实际情况，归纳总结了新疆北疆地区常见的路基设计及病害的处理方法,共大家参考。如有不妥之处，敬请批评指正。
参考文献：
[1] JTG D30-2004，《公路路基设计规范》
[2] JTG/T D32-2012，《公路土工合成材料应用技术规范》
