路基稳定及防护设计分析
——以惠东快速通道向东延伸段工程为例

邓珍旺

（福建省交设工程咨询有限公司,福建 福州 350004）

0 引言

道路交通的建设水平反映着经济的发展水平，建设四通八达的交通网络对城镇的发展起到了很好的促进作用，因此作为城市发展的载体，每一条道路都具有其独特的功能定位，建好每一条道路都是建设者们的责任与荣誉[1]。作为道路主要组成部分的路基，其复杂性导致了其质量的多样性，因此要将路基的稳定性和安全性放在核心位置，确保其形变始终保持在允许的范围之内。在路基稳定性的设计过程中，要对各种影响因素进行详细分析，采用切实可行的措施来确保道路安全稳定运营[2]。

1 项目概况

惠东快速通道向东延伸段是惠安县路网的主骨架，是打通324国道、泉南高速南惠支线并连接斗尾港的疏港大道、通往惠安动车站的便捷通道，项目的建设将增强惠安城关的辐射力，带动惠安沿线村镇经济的进一步发展。项目全长14.823 km，采用二级公路兼城市道路功能设计，主车道设计速度80 km/h，辅道设计速度40 km/h，路基宽度60 m，主车道双向六车道，两侧各设置两车道辅道以及人非车道。

项目沿线地形总体上为西北高、东南低，场地起伏不平，沿线现有地面标高约3.00～31.00 m，西北部以丘陵地貌为主，东南部毗邻惠安大港湾，以海岸平原地貌及滨海滩涂地貌为主，局部为滨海地貌，而且养殖水塘、水渠分布较多，水系发达。

2 影响路基稳定的因素

2.1 区域地质情况

该项目位于福建东部沿海区域，根据区域地质资料，场地及其附近无活动性的断裂带通过，未见明显的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，不存在岩溶作用等，未发现有地下洞穴、暗滨等对工程施工不利的地下埋藏物，总体上适宜道路建设，因此区域地质条件总体上对路基稳定是较为有利的[3]。

2.2 区域降水及地下水文情况

惠安累年最大降水量达到2 088.5 mm，全年日降水量≥25 mm的天数为13天。而且7—9月份为台风盛行期，伴有较多的降水天气，同时项目区多年平均相对湿度较大，达到了78%。

项目场地地下水主要为砂层孔隙水和岩石风化带孔隙裂隙水（承压水）[4]。西北部丘陵地貌地下水位一般埋深2～8 m，变化幅度1～4 m，地下水位跟地势有关，差异较大；东南部滨海平原地貌地下水位埋深1～3 m，变化幅度较小；滨海滩涂地貌地下水位埋深0～2 m，变化幅度较小[5]。

因此，项目路基土体受湿化的程度相对较大，对路基稳定是较为不利的，设计中应注意加强防冲刷及路基排水等措施的设置。

2.3 岩土体情况

岩土类别也是影响路基边坡稳定的重要因素。根据地勘报告，该项目场地地基土由素填土、杂填土、淤泥、淤泥质黏土、粉质黏土、中细砂、中粗砂、残积砂质黏性土（辉绿岩残积土）、全风化岩（全风化辉绿岩）、强风化岩（强风化辉绿岩）和中风化岩（中风化辉绿岩）等组成。素填土和杂填土、淤泥和淤泥质黏土等力学强度低，工程地质性能较差；中细砂和中粗砂力学强度一般，工程地质性能一般；粉质黏土、残积砂质黏性土力学强度较高，工程地质性能一般。

因此，针对不同地基岩土体类别，设计过程中应注意区别，根据不同参数进行路基稳定性验算分析并采取有效的防护措施，对于软弱土层应有针对性地提高承载力，对于不同形式的支挡结构则应进行地基承载力、整体稳定性等多方面考虑。

2.4 其他影响因素

海洋潮汐情况也是影响路基的重要因素。项目毗邻大港湾，湾口外为开敞海域。根据当地统计资料，湾内最大潮差达6.67 m，最小潮差1.22 m，总体变化较大，平均涨潮历时6.4 h，外海潮流为明显的旋转流，涨急流速为0.86 m/s，落急流速为0.83 m/s，受地形的影响湾内呈现明显的往复流特性，涨潮流由南向北，落潮流由北向南。由于潮水的冲刷作用对路基边坡稳定性的影响大，因此设计时在满足标准防洪水位的情况下，还应注意考虑防冲刷及防浪要求。

3 路基稳定及边坡防护

3.1 设计思路

在设计路基边坡防护方案时，结合稳定性、景观绿化和排水设施等因素，对该项目路基防护提出以下建议：首先是满足现行工程规范要求；其次是尊重客观条件，因地制宜地选择合适的填料，惠安石材业较发达，储量可满足项目需要，而且运输距离较近；再则结合各路段地形地质条件，选择安全、经济、有效的防护方案；最后还应满足方便施工、便于养护的防护方案。

受地形条件、沿线村庄及规划地块、路线平纵面指标要求、寺庙、海岸线等因素影响，该项目路基边坡防护形式复杂多样，该文针对几种主要的边坡防护进行设计与处理分析。

3.2 路基支挡

以K10+675～K10+755路段右侧填方边坡为例，该路段分布有多栋民房，房脚距离道路人行道边线约6.8 m，边坡高度7.12 m，自然放坡时需拆迁民房。考虑节省投资，设计中采用挡土墙收坡。该路段地层参数情况如表1。

表1 路段地层参数情况表

考虑道路与民房距离较近，且挡土墙基坑开挖时也需要临时多占用空间，因此考虑按路肩墙设置。适用于该路段路和房屋平面关系的挡墙形式主要有重力式、悬臂式、扶壁式以及板桩式等，悬臂式墙高一般不超过5 m，桩板式墙多用于滑坡等特殊路段治理而且造价较高，因此设计过程中选取了衡重式和扶壁式两种类型挡土墙作为比选，同时墙底主要位于粉质黏土层。详见表2。

表2 两种不同类型挡土墙比选

通过验算，扶壁式挡土墙整体稳定性可以满足要求，同时对地基承载力的要求也较小；通过路基整体沉降及稳定分析，持力层下的软弱下卧层对路基整体影响不大，持力层通过简单的平整以及碎石垫层铺筑后即可施工墙体。而衡重式挡土墙由于墙身较高，对地基承载力的要求也较大，由于持力层承载力特征值仅为150 kPa，无法满足设计要求，同时设置挡土墙后的路基整体稳定性不满足要求，因此推荐采用扶壁式挡土墙，详见图1扶壁式挡土墙验算结果示意图。

图1 扶壁式挡土墙验算结果示意图

3.3 护岸

以K13+760～K14+380路段右侧填方边坡为例，该路段路基位于大港湾浅滩处，为减缓路基受到的海浪冲击，设计中采用了浆砌块石弧形挡浪墙护岸。

施工护岸前应对浅滩表层泥沙进行清挖，再抛填10～100 kg块石作为基床。护岸挡浪墙下部采用浆砌块石小墙，小墙中间现浇混凝土块，其上为浆砌块石墙体，临水（海侧）面采用条石镶面，临水面为3∶2斜面，顶部为C30现浇混凝土压顶，海洋侧面做成弧形以防潮浪上岸。护岸后方设置抛石棱体，抛石棱体上部及后部设置由二片石、混合倒滤层和土工布组成的倒滤结构，其后为回填中粗砂，并在护岸前设置400～500 kg的护肩和护底块石，防止波浪淘刷基床和地基，详见图2防浪墙设计方案示意图。

图2 防浪墙设计方案示意图

3.4 TBS植被防护

以K13+570～K13+720路段挖方边坡为例，该路段路槽以上主要为中风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩、碎块状强风化辉绿岩以及素填土层，边坡地质条件总体较好。考虑边坡高度总体较小，均未超过20 m，且路线经过该山体最高处，因此在满足自然稳定的情况下坡率采用1.0+1.25；同时采用TBS基材混合物+挂网+锚钉+植被的形式进行防护，以增加绿化景观舒适性以及防冲刷能力。

3.5 路基排水

水害是路基最常见的破坏形式，因此在路基排水设计时，要对气候（降水）、水文和地形等因素进行综合考虑。以汇水量测算为依据，将路基排水设施与现状水系良好衔接，保证路基排水功能发挥出最佳的作用。

边坡面汇水、坡顶山体汇水以及部分坡体藏水是路堑边坡水的主要来源，在边坡设计时，要从具体情况出发，分析汇水面积、排水方向等因素，合理设置坡顶截水沟、急流槽的位置，以及设置平台截水沟、坡脚边沟等，完善排水系统，使其能够发挥作用，防止雨水大量地渗入到路堑坡体中，导致土体抗剪力强度破坏，进而引发山体滑坡等自然灾害，给道路的运营造成影响。

而作为城市道路的路基排水设施，由于受地形、地块开发等条件制约，为构筑完善的排水系统，有时还需将路基排水接入市政雨水管道，通过雨水管网系统排走路基水。需要与相关部门做好沟通衔接，充分考虑汇水量、管径尺寸、沉泥设施以及其他防淤堵措施等，使降水能及时排走，同时避免后期维护困难。

3.6 边坡绿化

城市的发展绕不开环境保护，道路的建设带来的一大问题就是植被破坏、水土流失等生态环境问题，使得道路绿化的要求随之升高。做好路基边坡绿化设计，使之成为城市整体景观的点缀。在边坡绿化以后，边坡的抗滑能力和稳定性会有不同程度的改善，同时也使水土流失等问题得到有效的处理，为城市生态文明建设提供有力的支撑。因此，在进行边坡防护绿化时应统筹设计，并从适宜性、协调性等方面合理选择植物，同时还应做好运营期间植被养护，以使其发挥出最佳的边坡防护作用，从而使路基边坡的稳定性得到保证。

4 结束语

在道路路基设计过程中，要综合分析项目区域气候地理条件、各路段地质及水文情况，因地制宜地选择有效可行的处理措施。该文以惠东快速通道向东延伸段工程为例进行了详细设计分析，针对不同路段边坡防护的具体要求提出不同的设计方案。同时谨以此文与同行交流学习，共同努力，推动道路建设的可持续发展。