1997年9月 第22卷中 南 公 路 工 程 第3期(总第82期) 清涧-绥德二级公路改建中九里山 深路堑边坡与废方处理设计杨建峰 王晓建(陕西省公路勘察设计院,西安市, 710068)【摘 要】 介绍了黄土山区二级公路改建,包括深路堑边坡设计、 综合排水设计及弃土场采用二级阶梯形式断面设计,弃土还田。【关键词】 黄土山区 公路改建 废方处理 边坡设计1 引言九里山位于清涧县境内,县城以北20km是国道210线清涧绥德段改建二级公 路必经之路。现有公路翻越九里山,坡陡弯急,平面技术指标差,视距不良,垭口以南旧 路平均纵坡达7% ,垭口以北旧路平均纵坡 为6. 65% ,最大纵坡9% ,且连续陡坡间未设 缓和坡段,重车上坡困难、 下坡危险,特别是 在雨季及冬季积雪后行车更为困难、 交通事故时有发生。为适应改革开放以来榆林地区 的经济发展,按山岭重丘区二级公路标准改 建, 1996年10月由陕西省公路勘察设计院 设计, 1997年初由榆林行署负责开工修建。2 路线走向及自然特征2. 1 路线走向 国道210线清涧绥德二级公路改建起 于清涧县城北的三角坪(岔口k0+ 100=西 包公路k488+ 000)途经大佛寺、 乐堂堡、 九里山、 石咀驿、 师家川、 田庄、 紫柏湾,止于绥 德县城南郊邓家楼(k52+ 978. 032=西包公 路k541+ 700),全长52. 978 km。2. 2 沿线自然特征。 路线所经区域为陕北黄土高原丘陵沟壑区,梁峁交错,沟壑密布,地面支离破碎,冲沟 发育,峁顶与沟底高差多为100200 m。九 里山为南北水系分水岭,山顶海拔1 282. 8m ,垭口以南为清涧河流域的支流清水河,河 道顺直,成 “V” 形河谷,无明显的阶地,起伏平缓。垭口以北为淮宁河流域,河道较为顺 直、 开阔,为 “U” 形河谷,是无定河一级支流, 地表植被一般。 路线所经区域属大陆性干旱、 半干旱寒 冷季风气候,春夏多旱,秋季易涝,冬季降水稀少,无霜期短,温差大,年平均气温9. 6, 绝对最低气温- 25. 4,绝对最高气温38. 4 ,年平均降水量472. 3496. 9 mm ,多集 中在69月份,多以短历时、 小面积暴雨为 主。 初霜一般在10月上旬,终霜4月上旬,初雪一般在10月下旬,终雪3月下旬,年最大 积雪厚度16 cm ,最大冻深1. 2 m。沿线地表 多为低液限粘土或粉、 细砂,下伏浅灰、 灰绿 色中粒长石砂岩,裂隙水分布于河谷谷坡和 坡脚处,地下水赋存节理裂隙中,浅部风化带赋存水较丰富。3 深路堑边坡设计路线在k18+ 000k21+ 000翻越九里 垭口路段,从k18+ 000开始靠旧路右侧裁22收稿日期: 19970328 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.弯取直加宽提坡。在k19+ 200垭口顶部下 挖,局部路段最大挖方边坡高达40 m ,后沿 旧路左侧靠山坡裁弯取直,降坡至k21+000。垭口旧路人工路堑边坡高度2530m , 边坡从下至上10. 5, 10. 75分两级、 折线 型断面、 无明显工程后患,地表植被一般。经 外业勘察钻探揭示地层上部为第四纪中更新 统离石组风积黄土和上更新统风积黄土,下部为巨厚的离石组综色黄土,结构致密,呈硬 塑状 半干硬状态,含少量的大颗粒姜石。 区 域内地下水为松散堆积物孔隙潜水和基岩裂 隙水,孔隙潜水主要赋存于第四纪风成黄土 和砂粒层中。由于黄土透水性强、 赋存条件差,区内地下水贫乏、 工程地质条件较好。 挖方边坡设计以工程地质比拟法为主,辅以力学验算法(圆弧滑动面)。在理论计算 稳定评价的基础上,根据外业调查附近自然 稳定边坡和人工稳定边坡,结合土壤物理指标、 力学性质、 挖方高度、 降雨量,并考虑路堑 边坡的稳定性和路堑断面的经济性,兼顾施 工和养护方便的原则,设计采用阶梯式设平 台断面,边坡高度每10 m一级,边坡从下至 上分别采用10. 4, 10. 5, 10. 75, 11. 0设计坡比。平台宽度分别为2. 0 m , 4 m。 并在4 m平台处设有浆砌片石矩形接水沟, 为增强边坡的稳定性,在坡脚设2. 0 m高、 顶宽0. 4 m的浆砌片石护石墙,并在墙与边 沟之间设1. 0 m宽的碎落台,在平台两侧设有浆砌片石急流槽,将山坡雨水送入路基涵 洞(见图1)。图1 路堑边坡设计断面图4 废弃土方及综合排水设计由于九里山原来道路等级低,平纵技术指标差,改线工程在山坡展线,路基的填挖方量较大,在k18+ 000k21+ 000路段与全线相比,弃土方相对集中,如果对大量废弃土方解决不好,会给以后造成不良后果,出现水土流失、 破坏周边生态环境、 给当地群众的生活造成不便,也有可能在暴雨季节给下游群众带来严重灾难。 因此,我们利用路旁天然支沟沟头集中堆弃废方,填沟造田。 在弃土场设计时根据所弃土方量采用二级阶梯形式断面设计,在阶梯间设11. 5的边坡过渡,斜坡3. 0 m宽度范围要求严格夯实,以防止冲刷和水土流失,并为保护还耕后土地,在弃土场范围与天然山坡脚交界处设置了浆砌片石排32 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.水沟,在阶梯过渡段处设置浆砌片石急流槽, 将水引入下一级弃土场环形浆砌片石排水沟(见图2)。在弃土场环形排水沟出口处,由于 路线占用原天然沟,在沿旧路右侧边缘新开挖560 m浆砌片石排洪渠,将水送入k20+510路基右侧沟底。为了疏干原沟道内的渗 水,在弃土场和路基占用原沟道底部设置了6040 cm土工布包碎(砾)石盲沟(见图3)。图2 弃土场平面设计图11 二级路改建中心; 21 原有公路; 31 弃土场; 41 排水沟; 51 急流槽图3 综合排水设计断面图附注: 11 图中尺寸均以厘米计; 21 图3适用于九里山垭口前后半填半挖路段5 结语在黄土路堑边坡设计方面,广大工程技 术人员已经取得了不少成功经验,但影响路 堑边坡的稳定因素极为复杂,弃土场的设计在以往公路勘察设计中也较为粗略,以上论 述是笔者在国道210线清涧绥德二级公路改建中,对九里山路堑边坡及废方处理综合 设计,希望能够在实施后取得满意的效果。42 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.