公路高填方加筋路堤设计探讨

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1、文章编号：０４５１－０７１２（２０１３）０８－０２０７－０３中图分类号：Ｕ４１６１２文献标识码：Ｂ公路高填方加筋路堤设计探讨林（山西省交通规划勘察设计院太原市０３００１２）摘要：以太原至佳县高速公路填方高边坡路基为依托，对加筋路基的设计过程进行了全面分析。为保证高填方路堤稳定，提出了必要的工程措施，供相关设计人员借鉴和参考。关键词：加筋路堤；高填方；边坡太原至佳县高速公路（以下简称太佳高速公路）地处山西省吕梁黄土地区，地形起伏大，地貌以黄土塬、冲沟为主，沟深坡陡，沟多呈“Ｖ”字形状。由于特殊的地形条件，路基高填方、深挖方段落较长、规模较大，为了降低工程造价，保证填方路基稳定，填方路基的型式选

2、择显得非常重要。现结合太佳高速公路路基设计过程，对加筋路堤的设计和应用进行探讨，供业界内同行参考。１项目概况太佳高速公路位于山西省西部，横穿吕梁山脉中西翼，地势整体上由东向西倾斜。由于河流侵蚀切割和构造剥蚀，地形起伏较大，最高点位于路线起点宋家沟村南的八肖则，海拔高程１３９９２０ｍ，最低点位于项目Ｋ２０８＋９００左侧１５０ｍ处的南河河谷，海拔高程７６０００ｍ，相对高差６３９２０ｍ。沿线除跨湫水河河谷段地势比较平坦外，其余段落地形均较为复杂，沟壑纵横，破碎，切割剧烈，“Ｖ”字形沟谷发育，密度达７～９条／公里，边坡陡峻。根据沿线地表形态特征及其成因类型，将该项目区划分为黄土覆盖梁峁区、河谷平

3、原区、山间河谷区和黄土覆盖低山区４种地貌单元。太佳高速公路全长６４２５ｋｍ，其中桥梁长度为１２１０９ｋｍ，所占比例为１８８５％；隧道长度为１３７０３ｋｍ，所占比例为２１３３％；桥隧比例合计为４０１８％。而高填方共有６９段，长度３６６８ｋｍ，中心填土高度最大为４９３７ｍ，单侧填方边坡高度接近６０ｍ，平均每公里有１０７段，长５７１ｍ，高填方段落和长度所占比重之大，是山西省高速公路建设过程中前所未见的。２路基方案比选论证２１比选原则《公路路基设计规范》（ＪＴＧＤ３０—２００４）第１０７条规定对路基填挖高度进行了相关的限制：“路基设计宜避免高路堤与深路堑。当路基中心填方高度超

4、过２０ｍ、中心挖方深度超过３０ｍ时，宜结合路线方案与桥梁、隧道等构造物或分离式路基作方案比选”［１］。对超过２０ｍ的路堤界定为高路堤，要求对高路堤做特殊设计，并从技术、经济、环境保护等方面进行方案比选。《新理念?公路设计指南》（２００５版）中提出了“不破坏是最大的保护”的设计理念［２］，路基填方高度指标的控制原则为路基中心填方高度一般情况下不应大于２０ｍ。当填方高度大于２０ｍ时，原则上采用桥梁。在地形复杂的狭窄沟谷地带，当路基弃方数量较大，且难以选定较为合适的弃土场地时，采本文档由土工网www.tugong8.com整理，如有侵权请联系删除。www.tggs.com.cn取切实可行的工程措施，

5、在保证路基稳定，消除路基不均匀沉降变形，并对周围环境景观不产生影响的前提下，选用高路堤方案或新的技术、工艺、材料等方案就显得很有必要。２２方案比选２２１采用桥梁方案可以避免对周围环境和景观的破坏、节约土地，使得项目与周围的环境和景观融为一体，但是造价相对较高。２２２采用高填方路堤方案当项目处于山区，桥梁的施工场地狭窄，施工机械就位作业困难，施工难度较大，存在一定的操作安全风险时；桥梁预制场地狭小，严重影响施工工期时；废方量远大于填方量时，工程很难做到填挖平衡，考虑到弃土场占地和场地处理，以及桥头填高等控制因素，当沿线弃方数量巨大，弃土位置难以选择时；采取高填路基在确保路基稳定，且对沿

6、线环境和景观影响较小的前提下，通过提高路基压实度，采用高路堤方案，可以减少弃方量及弃方占地，进而降低总的工程造价。但是，由于高填路堤边坡高度大、坡率缓，迎水面积大，引起坡面冲刷、毁坏的概率也较大，坡面的冲洪积物对周围的环境也可能造成不良影响，同时由于该方案对基底的承载力要求较高，路基按规定的压实度进行压实后，仍然会存在一定的不均匀沉降和残余变形，以致影响路面的平整度。２２３采用重力式挡土墙＋高填路堤方案由于受到挡土墙墙高一般不应超过１２ｍ，否则将不够经济或产生安全隐患的制约，故其功能作用与高填方路堤方案差别不大，较为明显的是可以增加坡体的整体稳定性并可收缩坡脚，减少压占河道或农田及原有道路

7、等。２２４加筋路堤边坡方案在高路堤的基础上，采用新型的加筋材料，通过在填料中进行加筋，从而改变土体受力模式和各向同性的性质，使得边坡稳定性增强、破坏模式改变，进而有效收缩坡体，明显减少土地占用、减少压占河道或原有道路等。从而在满足工程需求的同时与环境等达成完美的和谐与统一。综上所述，本着全寿命周期成本的设计理念，一方面考虑工程建设有关的成本、施工工期、存在的安全风险等因素；另一方面又考虑工程建