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1道路工程設(shè)計(jì)

下塬路道路工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是路線設(shè)計(jì)、路基邊坡及防護(hù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)是交通附屬工程設(shè)計(jì)（包含無(wú)障礙、交通標(biāo)志標(biāo)線及安全設(shè)施）。

1.1路線設(shè)計(jì)

1.1.1路線設(shè)計(jì)原則該工程道路設(shè)計(jì)難點(diǎn)是路線布設(shè)，路線設(shè)置原則如下：（1）該道路為城市支路，原則上遵循規(guī)劃路網(wǎng)總體布局，線位根據(jù)地形、地物及地質(zhì)條件通過(guò)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證最終確定，同時(shí)兼顧排水需要；（2）路線布設(shè)盡可能順應(yīng)地形、地物，減少拆遷，盡量避免高填深挖，節(jié)省工程造價(jià)；（3）路線布設(shè)應(yīng)考慮避讓地質(zhì)病害，盡量減少對(duì)自然山體的破壞，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境；（4）路線布設(shè)應(yīng)結(jié)合沿線主要控制點(diǎn)，遵循美觀、適用、經(jīng)濟(jì)原則，統(tǒng)籌考慮，合理地布設(shè)線位；（5）嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，做好道路平、縱、橫組合設(shè)計(jì)。

1.1.2路線布設(shè)首先是路線起終點(diǎn)的確定。結(jié)合西安市城市路網(wǎng)規(guī)劃和航天基地路網(wǎng)規(guī)劃，匯總航天管委會(huì)主任辦公會(huì)會(huì)議意見(jiàn)和建議，確定道路起點(diǎn)位于航天基地?cái)堅(jiān)麻w南側(cè)的規(guī)三路，終點(diǎn)接長(zhǎng)安區(qū)西湯公路（樊川路），且與中環(huán)路連通。其次是路線走廊帶的確定。結(jié)合塬邊地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估報(bào)告和路線設(shè)計(jì)原則確定走廊帶。該工程所在地以西的長(zhǎng)安水利建筑工程公司西北側(cè)有雙竹村一組滑坡（H02），項(xiàng)目所在地東側(cè)長(zhǎng)安一中老校區(qū)有長(zhǎng)安一中崩塌（B05h01）。項(xiàng)目所在區(qū)域有天地洞、骨灰堂等必須避讓的建筑物，還需考慮盡量減少塬下西湯公路北側(cè)一帶居民區(qū)的拆遷。上述控制因素嚴(yán)重制約了路線的布設(shè)。為避開地質(zhì)災(zāi)害，線位必須在長(zhǎng)安一中老校區(qū)圍墻和長(zhǎng)安水利建筑工程公司之間進(jìn)行布設(shè)。經(jīng)過(guò)幾次方案比選，確定最佳的下塬路路線。在長(zhǎng)安水利建筑工程公司東北側(cè)塬上布設(shè)第一處回頭曲線；然后轉(zhuǎn)向東沿塬邊展線下坡至天地洞北側(cè)，設(shè)置第二處回頭曲線；之后再沿塬中間平臺(tái)向西經(jīng)骨灰堂北至長(zhǎng)安水利建筑工程公司東側(cè)，設(shè)置第三處回頭曲線；接著轉(zhuǎn)向東沿坡面展線下坡，經(jīng)骨灰堂、天地洞南側(cè)坡面至長(zhǎng)安一中老校區(qū)西側(cè)，設(shè)置第四處回頭曲線；路線再轉(zhuǎn)向西沿塬下坡腳布設(shè)。全線共設(shè)置平曲線交點(diǎn)16個(gè)，其中回頭曲線設(shè)置了4處，最大圓曲線半徑為251m，最小圓曲線半徑為20m（回頭曲線）。起終點(diǎn)高差84.905m，平均縱坡4.82%，直角和回頭彎處道路采用緩坡，其余路段采用陡坡。圖2為道路平面線位圖。

1.2路基邊坡設(shè)計(jì)該工程挖方以黃土邊坡為主，考慮邊坡的穩(wěn)定性、耐久性和挖方斷面的經(jīng)濟(jì)性，并兼顧施工和養(yǎng)護(hù)需要，根據(jù)黃土的時(shí)代成因、所處地貌單元、構(gòu)造節(jié)理、邊坡高度、地面水和地下水條件以及自然穩(wěn)定邊坡的形狀等綜合確定該工程邊坡坡率。采用經(jīng)濟(jì)合理的排水防護(hù)工程及病害防治措施，確保路基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。該道路地形較為陡峻，起終點(diǎn)高差較大，為降低施工難度，路基以挖方為主。挖方邊坡高度最高35.02m，填方邊坡高度均在15m以內(nèi)。挖方路基特別是深挖路塹路基是該工程的重點(diǎn)。土質(zhì)挖方邊坡高度大于20m，針對(duì)深挖路塹采用逐段工點(diǎn)用力學(xué)分析法驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性，土質(zhì)邊坡采用圓弧滑動(dòng)法搜索滑動(dòng)面，圓弧分析采用簡(jiǎn)化Bishop法。安全系數(shù)分別按照正常工況和非正常工況Ⅰ進(jìn)行計(jì)算，正常工況安全系數(shù)不小于1.2，非正常工況Ⅰ時(shí)不小于1.1，并結(jié)合防護(hù)、支擋形式等綜合設(shè)計(jì)路塹邊坡。該工程深挖路基均為土質(zhì)，除設(shè)置路塹擋土墻段落外，邊坡坡率采用寬臺(tái)陡坡處理，邊坡坡率采用1∶0.5～1∶0.75。挖方邊坡采用臺(tái)階形開挖，每8m分級(jí)，分級(jí)平臺(tái)寬3～5m。結(jié)合考慮邊坡穩(wěn)定和施工安全性，提出深挖路塹施工階段注意事項(xiàng)：（1）施工工序應(yīng)自上而下進(jìn)行，先施工截水溝，然后開挖邊坡，開挖一級(jí)防護(hù)一級(jí)，不應(yīng)使邊坡暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；（2）施工中邊坡開挖揭示的實(shí)際地質(zhì)信息與設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)反饋設(shè)計(jì)單位，以便調(diào)整方案，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。提出深挖路塹邊坡監(jiān)測(cè)建議和指導(dǎo)檢測(cè)方案。在深挖路塹邊坡施工時(shí)必須請(qǐng)有監(jiān)測(cè)資質(zhì)的第三方監(jiān)測(cè)部門實(shí)施監(jiān)測(cè)。深挖路塹邊坡沿線路方向一般每隔50～80m設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)工點(diǎn)應(yīng)有不少于2個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。且邊坡最高斷面附近必須設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面。每個(gè)斷面分別于塹頂及邊坡平臺(tái)，并在邊坡可能破壞的范圍外30m，通視條件良好的位置設(shè)照準(zhǔn)點(diǎn)和置鏡點(diǎn)。監(jiān)測(cè)方法：宜采用水準(zhǔn)儀及經(jīng)緯儀或全站儀測(cè)量，監(jiān)測(cè)邊坡水平、垂直位移等變形狀態(tài)。監(jiān)測(cè)頻率：監(jiān)測(cè)樁埋設(shè)后應(yīng)觀測(cè)幾次，確定穩(wěn)定的起始基準(zhǔn)值；路塹開挖施工期每天1次，路塹開挖間歇期每三天1次，施工完后1～3個(gè)月，每周1～2次，3個(gè)月以上，每月1～2次。觀測(cè)頻率可根據(jù)邊坡工程安全等級(jí)、邊坡穩(wěn)定性、施工進(jìn)程及監(jiān)測(cè)類型等實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。監(jiān)測(cè)警戒值根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)采取類比法和監(jiān)測(cè)資料的分析、歸類總結(jié)確定。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，及時(shí)有效地調(diào)整設(shè)計(jì)，更好地為工程建設(shè)服務(wù)。

1.3邊坡防護(hù)工程邊坡防護(hù)工程以“安全、環(huán)保、和諧”且施工方便為原則，在滿足安全的前提下盡量選用環(huán)保、綠化的形式，突出植被護(hù)坡綠化的效果。在路基邊坡綠化上應(yīng)體現(xiàn)“恢復(fù)自然，盡量減少人工痕跡”的宗旨，提供良好的視覺(jué)效果。

1.3.1路堤邊坡防護(hù)路堤邊坡防護(hù)以坡面防沖刷為主要目的，以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀大方且施工方便為原則。當(dāng)路堤邊坡高度H≤8.0m，為保持與周圍環(huán)境融為一體，采用植草、灌防護(hù)，防止水土流失，增強(qiáng)路基穩(wěn)定性。選擇根系發(fā)達(dá)、莖矮葉茂、生長(zhǎng)繁殖迅速及易成活的當(dāng)?shù)刂参铩?/p>

1.3.2路塹邊坡防護(hù)路基的開挖破壞了現(xiàn)有地表植被，開挖面易產(chǎn)生沖刷，發(fā)生水土流失，同時(shí)影響到邊坡穩(wěn)定，所以路塹邊坡防護(hù)以減小環(huán)境破壞、保證邊坡穩(wěn)定為前提，努力將該工程建設(shè)成為景觀路、生態(tài)路、旅游路。該工程結(jié)合黃土的特點(diǎn)，黃土直立性較好，但綠化困難，從環(huán)境保護(hù)、景觀設(shè)計(jì)等角度考慮，根據(jù)路塹邊坡高度，與排水設(shè)計(jì)相結(jié)合，選擇多種工程防護(hù)與植物防護(hù)類型，采用以下防護(hù)形式。（1）爬藤綠化防護(hù)：適用于邊坡坡率為1∶0.25～1∶0.5的路段，在挖方坡腳和平臺(tái)設(shè)置。（2）植草、灌：適用于高度H＜8m的土質(zhì)挖方邊坡，邊坡坡率為1∶1。（3）護(hù)面墻：適用于陡邊坡、寬平臺(tái)固坡腳。（4）錨桿格梁：適用于深挖邊坡、邊坡欠穩(wěn)定路段。（5）路塹墻：適用于邊坡開挖受限或邊坡欠穩(wěn)定路段。

1.4交通附屬工程該工程設(shè)計(jì)把“以人為本”的設(shè)計(jì)理念貫穿始終，為滿足和方便殘障人士使用，且保證其安全，配合人行橫道的位置設(shè)置無(wú)障礙緣石坡道，增加相應(yīng)的告示牌，明確殘障人士需在有民事行為能力人的陪同下通行。為確保非機(jī)動(dòng)車輛和機(jī)動(dòng)車輛路用權(quán)力，采用完善的交通提示警示標(biāo)志標(biāo)牌及行政告示牌。陡坡路段設(shè)置橫向振動(dòng)減速標(biāo)線。沿下坡方向，在回頭曲線前適當(dāng)位置，配合警告、禁令標(biāo)志設(shè)置橫向振動(dòng)減速標(biāo)線。設(shè)置提醒自行車使用者需推行通過(guò)的告示牌。為保證車輛、行人安全，該工程在路基外側(cè)安全距離較小（小于3m）、邊坡高度較大的路段，設(shè)置車行道外側(cè)防撞護(hù)欄和人行道外側(cè)欄桿。圖3為道路建成效果圖。

2工程總結(jié)

（1）在該工程條件受限情況下，道路斷面布設(shè)考慮應(yīng)急避險(xiǎn)車道。為保證車輛和行人安全，采用路基護(hù)欄將車行道和人行道完全隔離，同時(shí)利用路側(cè)帶設(shè)置50cm綠帶兼作碎落臺(tái)，防止高邊坡墜落土塊影響行人安全。圖4為道路橫斷面圖。（2）高填深挖路基邊坡設(shè)計(jì)方面，為最大減少對(duì)塬坡面擾動(dòng)，減少對(duì)環(huán)境的破壞，同時(shí)節(jié)省工程量，邊坡設(shè)計(jì)采用固坡腳、強(qiáng)坡腰、護(hù)坡頂及完善排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，采用寬臺(tái)陡坡處理，邊坡坡率采用1∶0.5～1∶0.75。（3）高填深挖路基段施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)邊坡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合施工提出動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)思路，施工發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符之處及時(shí)反饋，及時(shí)修改設(shè)計(jì)。特別是護(hù)面墻施工，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，削坡量應(yīng)盡量小，坡腳挖除不宜太大（不大于1m），較大時(shí)應(yīng)縮小一次施工長(zhǎng)度（不大于10m）。（4）路基防護(hù)與邊坡排水密不可分，邊坡排水設(shè)施現(xiàn)狀地形和排水管道的有效結(jié)合，才能形成完善的排水系統(tǒng)。特別注意雨期施工，路基邊坡開挖后應(yīng)立即刷坡并實(shí)施相應(yīng)的防護(hù)，開挖一段（不大于10m）,防護(hù)一段，以防雨水沖刷。路基外側(cè)在必要的路段應(yīng)設(shè)置排水邊溝、擋水土埝等設(shè)施，防止路基以外水流入路基范圍。（5）考慮該工程的特殊性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)沿線交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)，完善急彎陡坡標(biāo)志、告示標(biāo)志（如車輛告示及行人告示）、回頭曲線處道路廣角鏡等設(shè)施，做好路面強(qiáng)制減速設(shè)施設(shè)置，保證行車安全。（6）設(shè)計(jì)應(yīng)明確建議綠化工程與路基施工同步進(jìn)行，統(tǒng)籌施工工序。沿線利用地形和空地設(shè)計(jì)的整平綠化區(qū)域應(yīng)盡早形成，減少施工期間的水土流失。

作者：蘇英平 鐘華 李堅(jiān)強(qiáng) 單位：西安市政設(shè)計(jì)研究院有限公司 中交通力建設(shè)股份有限公司