中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津市 300381
摘要:本文在研究中以高边坡路段市政道路设计为核心,列举工程案例,优化高边坡路段市政道路设计,提高市政道路设计的科学性和合理性,保证市政道路行车安全,促进城市的可持续健康发展,并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。
关键词:高边坡路段;市政道路;道路设计
在市场经济快速发展下,城市交通运输网络规模逐渐增大,而市政道路工程就不可避免的面临着复杂地形地质、地下线路关联大、水文环境复杂等困难,这会对市政道路工程设计应用效果产生不小的影响。在这样的环境背景下,探究高边坡路段市政道路设计具有非常重要的现实意义。
一、工程概况
本市政道路工程项目位于安徽省铜陵市枞阳县城区,对枞阳县地貌骨架和山川起奠定影响的是中生代以来的历次构造运动,故地貌主要受地质构造的控制,形成了境内地势北高南低,中部低平,低山丘陵岗冲相间,滨江环湖,可分4个三级亚区,丘陵、湖泊、平原依次排列的基本格局,自然差异明显。道路总长3526.718m,道路红线宽度为40m,道路等级为城市主干道,设计车速为50Km/h,大型车或混行车道3.5m,小客车专用车道3.25m,道路横坡度为车行道2.0%,人非共板反向1.5%;地震基本烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.1g;道路防洪等级:羹脍赛湖防洪标准50年一遇。羹脍路道路工程现已进入初步设计阶段,道路工程平、纵、横已基本确定,已完成道路勘察工作。本次对道路K0+300-K0+580段边坡进行专项设计,保证安全的前提下,体现“人文景观路”的理念,合理布置道路绿化,做好道路景观设计。
二、市政道路中高边坡路段地质情况分析
(一)地貌特征
拟建项目场地位于安徽省铜陵市枞阳县城区,地处安徽省中南部,长江北岸,大别山之东南麓,枞阳地质构造属于著名的庐(江)枞(阳)火山岩盆地。对枞阳县地貌骨架和山川起奠定影响的是中生代以来的历次构造运动,故地貌主要受地质构造的控制,形成了境内地势北高南低,中部低平,低山丘陵岗冲相间,滨江环湖,可分4个三级亚区,丘陵、湖泊、平原依次排列的基本格局,自然差异明显。枞阳县位于扬(州)--铜(陵)断裂带与宿(松)--枞(阳)断裂带交汇处,地震动峰值加速度为0.1g(即地震基本烈度为7度)。县境内断裂带纵横交错,近南北方向最为发育;火山机体(构造)密集,古火山口遍布。
(二)现场情况
通过对施工现场的勘查,如图1所示,场地存在多处孤立的山体,呈长条形、圆形。山脊走向不一,山顶相对平缓,周边有道路、民房。场地不存在滑坡,泥石流、塌陷及地面沉降等地质灾害。挖方区分布侏罗纪砂岩,根据地面调查与钻孔揭露,强风化带基岩,岩体裂隙发育,岩体呈碎块状结构,岩体不完整。中风化岩体裂隙发育程度较低,岩石总体较完整。边坡强风化岩体类型为Ⅴ类,中风化岩体为Ⅳ类。
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图1 高边坡路段现场情况
(三)地质条件
根据工程地质详勘报告,K0+290~K0+640段路面设计高程为18.10~20.42米,最大挖方高度为27.42米;开挖后路床处于⑤层中风化砂岩,可直接以⑤层中风化砂岩作为路基持力层;本次道路挖方区分布侏罗纪砂岩,根据地面调查与钻孔揭露,强风化带基岩,岩体裂隙发育,岩体呈碎块状结构,岩体不完整。中风化岩体裂隙发育程度较低,岩石总体较完整。边坡强风化岩体类型为Ⅴ类,中风化岩体为Ⅳ类,边坡整体稳定,建议边坡防护设计参考值如表1所示。
表1 边坡防护设计参数
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三、高边坡路段市政道路设计
(一)平面设计
在平面设计中,设计人员要考虑到高边坡顶部布置,遵循边坡结构安全稳定原则和便民原则,适当调整平面线,计算坡面在水平方向中的投影长度,提高高边坡路段道路设计的可行性。本高边坡路段K0+300-K0+580中包含一座桥梁,桥梁长度280m,道路设计总长为3526.718m,道路红线宽度为40m。道路自西北向东南走向,共设置交点6个,圆曲线半径取值分别为1000(JD1)、460(JD2)、440(JD3)、2500(JD4)。在JD2、JD3处设置缓和曲线,缓和曲线长度均为120m。
(二)路基设计
路基设计标准高度必须保证高边坡路段市政道路使用的安全性,设计人员合理设置路基高度,并做好边坡防护工作。本段由于位于北侧山体沿线,填挖高度较大,而且地质情况复杂多变,因此填方段采用了多种坡率:填方路段,一级边坡采用1:1.5的边坡,高度不大于8米,二级边坡采用1:1.75,中间设置2米平台;挖方路堑段,一级边坡采用1:1.0的边坡,高度不大于8米,二级边坡采用1:1.25的边坡,高度不大于8米,若有三级边坡,同样采用1:1.25的边坡,各级边坡中间设置2米平台。带人行道的填方段,须设置50cm的保护性土路肩。挖方较大时须在坡角设置1米碎落台,同时设置1米排水边沟,挖方坡顶处需设置截水沟。
(三)防护设计
针对高边坡路段,采用以下防护设计方案:(1)坡面采用采用骨架+喷播草坪防护形式,坡面受冲刷严重,或高液限土、红粘土、膨胀土等特殊性岩土路堑边坡,或利用高液限土、红粘土、膨胀土等特殊性岩土进行填筑的路堤边坡,原则上应采用拱型人字骨架(内喷草植灌)边坡防护。指采用坡面刻槽,浆砌片石拱形骨架固土护坡,拱形骨架内的坡面采用机械液压喷草(植灌)的生态防护型式。
(2)为与周边城市景观公园相结合,挖方石质高边坡采用CS混合纤维植灌防护。CS混合纤维植灌是针对岩石界面等绿化期望值很高及绿化较为困难的坡面为施工对象。使用富含有机质和粘土的殖壤土等客土材料,加入高次团粒剂、土壤改良剂等材料在喷播瞬间与空气发生作用,诱发团粒反应,形成与自然界表土具有相同高次团粒结构的人造绿化生长基质。由于喷播瞬间发生疏水反应,粘结力极强的绿化基质牢固地吸附于坡面上,即使受大雨冲刷也不会脱落。由于基材本身具有强大的抗冲刷能力,且保水、保肥、透气性好,为灌木在岩质坡上生长提供了良好的种植平台。
结束语:
综上所述,在市政道路设计中,要加强对高边坡路段的研究和设计,对道路纵断进行优化调整,深化高边坡设计,预防工程塌陷、管线破损或是边坡失稳的情况,综合考虑多种因素,降低环境对道路的影响,解决市政道路工程建设中的困境,进而提高市政道路工程的综合质量水平。
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