巴基斯坦卡拉奇—拉合尔高速公路项目位于巴基斯坦Punjab省，起点位于Abdul Hakeem附近规划中的M-4公路，终点汇入现有的拉合尔支路，Ravi收费站以北大约2.2公里，路线全长229.95公里。路线采用实现ITS的6车道高速公路，设计速度120公里/小时，路基宽度31.5米。
本项目是亚洲公路AH4（乌鲁木齐－喀什－红其拉甫－Mansehra－Abbottabad－哈桑阿卜杜勒－Islamabad－拉合尔－木尔坦－罗赫里－海得拉巴－卡拉奇）的重要组成部分，是巴基斯坦国家南北干线公路网的主骨架，也是巴基斯坦的交通纽带。
本项目的建设对改善巴基斯坦北部区域交通运输条件，促进沿线资源开发和经济发展，加强民族团结和维护社会稳定，改善巴基斯坦投资环境，提升政府形象等方面具有非常重要的意义。
1 沿线工程地质、气象、水文条件
本项目位于印度河及Ravi River冲击平原区，全线地形平坦，小河流较多，农田灌溉网发达。农田有稻田和旱地，稻田集中在拉合尔至费萨拉巴德之间，旱地位于费萨拉巴德和阿不杜拉.哈基姆之间。沿线主要为黄土状土、粉土、细砂。
项目区夏季和冬季交替明显，属半干旱亚热带气候区。与冬季相比，夏季炎热而漫长。在四月份至十月份期间，平均气温为30℃左右，最高气温保持在30℃以上，在五月份和六月份期间，最高气温高达48℃；冬季最低温度零度以下，十二月份和一月份的平均气温为3℃。年平均降水量为150mm。约45〜55％的年降水量发生在七月份和八月份的季风期，八月份降水量更加密集，日最高降水量都在八月份。年平均相对湿度为63％。
线路经过地带拉合尔地区地下水较为丰富，沿线稻田较多，农作物主要以浇灌为主，地表比较干旱。线路经过地区主要分布有人工运河、灌溉渠等。地下水位根据现场勘察，深度在8~10m之间。
2 项目料场情况
由于巴基斯坦国家土地私有，项目所用土料均需跟当地居民购买。本项目终点段（K1132～K1146段）地势平坦、路基以填方为主，需大量借土，取土场表层0～0.5m范围内主要为粉质黏土，粉质黏土层以下土质主要为细砂，局部相变为粉细砂。由于项目区土源十分紧张，如全部按规范要求采用普通路基填料，数量缺口较大，无法满足工程需要。而项目沿线细砂储量丰富，根据项目实际现状，进行单独设计，将该段路基填筑的设计方案调整为内部当地砂填筑，路基两侧做包边土处理。可大幅度减少取土运距，节约工程资金。
3 处理方案说明
3.1 巴方常规做法
图1 巴方常规做法
首先对原地面进行清表，清表后基底压实度不应小于90%，然后回填碾压至原地面。填砂宽度+2m范围内地表先填筑0.3m厚级配碎石隔断层，上部填筑细砂；两侧包边土采用梯形断面，内侧采用1:0.5边坡坡率，外侧同路基边坡坡率，包边土材料采用满足规范要求的普通路基填料。为降低地表水对边坡的冲刷影响，对路基边坡采用植草防护（见图1）。
优点：（1）包边土厚度较厚，且采用梯形断面，与砂料衔接较好，易压实；（2）隔断层工程量较少，降低造价。
缺点：砂料利用率不高（占全断面的65%左右）。
3.2 国内常规做法
图2 国内常规做法
首先对原地面进行清表，清表后基底压实度不应小于90%，然后回填碾压至原地面。地表先填筑0.5m厚级配碎石隔断层，上部填筑当地砂料；两侧包边土采用平行四边形断面，内侧采用边坡坡率与路基边坡坡率相同，包边土材料采用满足规范要求的普通路基填料（粘土为主）。包边土处理宽度按2.5m考虑。结合本项目水文实际情况，取消土工布、盲沟、粘土层等防、排水设计。为降低地表水对边坡的冲刷影响，对路基边坡采用植草防护（见图2）。
优点：包边土采用平行四边形断面，最大限度利用砂料（达80%左右）。
缺点：（1）包边土与填筑砂料界面处压实不宜控制；（2）隔断层工程量较大，增加工程造价。
由于本项目为EPC（交钥匙）合同，考虑承包商利益，工程清单项目、数量无法作突破，前期对基底回填碎石数量估算不足，且项目区土料基本以砂性土为主，粘聚力不足，巴方常规做法的工程质量较易控制、造价低，综合考虑，最终采用巴方常规做法。
4 路基稳定性验算
根据巴方的常规做法，我们结合地勘数据对填砂路基设计方案进行了仔细核查。
根据现场试验段地勘实验成果，填砂路基包边材料为A-4，塑性指数为6，定性为粉质粘土，达不到国内包边土（粘土，塑性指数大于7）的一般要求，见下图。
图3
基于此种情况，我们重新对路基稳定性进行了验算，采用国际通用的SLIDE软件，按照项目实际采用的边坡坡率（当路基高度≤3m时，边坡坡率1：2；当路基高度>3m时，边坡坡率1：1.5）选取路基高度为3m，8m，13m（最高填方高度）进行稳定性验算，确定采用最终断面形式如图3：
图4 最终断面形式
注：
1．此图适用于砂子材料（P.L＜4）用于路堤成型，图中尺寸均以cm为单位。
2．B为路基宽度，H为路基边坡高度。
3．填方路基应进行基底处理，清除表土后应对基底进行碾压，保证基底压实度≥90%。
4．路堤内部采用当地砂类材料，包边采用土料（如A-1，A-3，A-4），除顶部30cm外，应具有至少5.0%的浸水CBR值，顶部30cmCBR值不小于8.0%。
5．n1为包边土内侧边坡坡率，取值如下：H≤3，n1取值为0；3＜H≤8m，n1取值为0.3；H＞8m，n1取值为0.4。
稳定性验算结果如图4—图6：
（1）H=3m时：
图5 H=3m时稳定性验算结果
（2）H=8m时：
图6 H=8m时稳定性验算结果
（3）H=13m时：
图7 H=13m时稳定性验算结果
根据验算结果，满足路基稳定性要求。
5 路基填料要求
1．路基填料砂的含泥量宜为3%~8%，且不应结团集中。
2．路基填料砂的有机质含量不应超过5%。
3．填砂路基材料的细度模数宜为2.0~3.2。
4．包边土宜采用粘性土，考虑到该地区粘土资源匮乏，也可采用耕植土，但必须达到设计要求。要求包边土液限小于50%，塑性指数小于26，除此以外还应满足公路路基设计规范规定的路基填料最小承载比和最大粒径要求，压实度须达到路基相应部位的要求。
6 施工工艺要求
填砂路基采用同步施工。同步施工方案在施工中砂料与包边土始终处在相对水平的状态，包边土与砂芯同时摊铺后，先压实包边土，待包边土范围达到压实度后，采用水坠法对中间体填筑的砂芯进行密实后再压实砂土交界处。
6.1 砂料与包边土同步的施工工艺
在摊铺前应先采用石灰准确地划出路堤边线、砂料与包边土的分界线。包边土与砂料均采用水平分层摊铺，严格控制摊铺厚度，包边土的松铺厚度不应大于30cm，砂料的松铺厚度不应大于40cm。为保证路基成型削坡后路基净宽度满足设计要求，包边土的摊铺宽度应比设计宽50cm。采用平地机配合推土机进行摊铺，为形成整齐的交界线，土砂交界处采用人工整理。
6.2 压实
6.2.1 包边土压实
摊铺的包边土应控制合理的含水量，碾压时先对路基两侧包边土进行压实。由于包边土碾压的工作面比较狭窄，不宜采用三轮压路机。对砂料与包边土的结合部位在碾压过程中应进行充分压实，尽量避免包边土未压实和包边土与砂料的混杂的情况。包边土碾压完毕后，应按规范要求重点检测砂料与包边土结合部位的压实度、包边土的压实度、平整度、宽度、标高等。
6.2.2 砂料压实
砂料压实采用水坠法，利用路基附近河水或使用水车进行灌水，为避免将包边土浸泡松软，在砂料与包边土的结合部位应控制水量，灌水量应根据实验确定，一般控制在200～400kg/m3左右。压实度在灌水完毕后一般可达80%左右，为保证本层压实度及表面平整度，用30t以上的重型振动压路机对砂芯碾压4~6遍后，再再用静碾压路机碾压1~2遍收光整平。对于桥台或挡墙后背，压路机不能碾压的局部边角地带，应采用蛙式夯实机或小型手扶式振动压路机进行碾压夯实。碾压完毕，应对压实度、平整度、标高、宽度、横坡度等各项指标进行检测，检测合格后，方可进行下一层的填筑施工。当不能及时填筑下一层砂料时，应注意及时洒水，尽可能减少成型的砂料路基失水。
7 结语
包边土填砂路基设计及施工中，应充分结合项目实际情况，根据填料实验参数进行稳定性分析，采用合理结构形式，从而保证路基的整体稳定。
参考文献
[1]General Specification Dec-1998．巴基斯坦，SAMPAK国际（私人）有限公司．
[2]《公路路基设计规范》JTG D30-2015，中交第二公路勘察设计研究院有限公司，人民交通出版社．
[3]《公路土工试验规程》JTG E40-2007，交通部公路科学研究院，人民交通出版社．
[4]《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006，中交第一公路工程局有限公司，人民交通出版社．
收稿日期：2018-05-23 作者简介：苏斌（1983-），男，陕西人，中交第一公路勘察设计研究院有限公司工程师，研究方向：路基路面。
