淺談山區(qū)高速公路路基設(shè)計(jì)

劉勇健

（佛山市南?？v橫交通勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，廣東 佛山 528000）

路基工程在每一條公路建設(shè)中都扮演著重要角色。一條新建道路，如果路基質(zhì)量在建設(shè)過(guò)程中得不到充分保障，在質(zhì)量方面存在潛在隱患，那么，其后續(xù)施工如路面工程、防護(hù)工程等部位再牢固，再堅(jiān)硬，也始終無(wú)法得到根本的保障。

1 山區(qū)高速公路路基設(shè)計(jì)的原則

隨著國(guó)家及建設(shè)單位對(duì)環(huán)保、景觀、造價(jià)等方面要求的日益提高，山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)過(guò)程中必須綜合考慮多種因素，現(xiàn)結(jié)合其內(nèi)容，有針對(duì)性地對(duì)高速公路路基設(shè)計(jì)的一般原則綜合歸納如下：

1.1 正確處理好路線設(shè)計(jì)與路基設(shè)計(jì)的關(guān)系

路線的確定，不能僅僅考慮線型的優(yōu)劣，必須同時(shí)考慮路基穩(wěn)定條件、工程難易、土石方數(shù)量的大小和占用農(nóng)田多少等因素，特別是路線通過(guò)工程困難地段或地質(zhì)不良地段時(shí)，更需要注意路線與路基的協(xié)調(diào)配合。合理選定線位，可以避開(kāi)地質(zhì)不良地段和工程艱巨地段，保證路基穩(wěn)定，減少工程量，節(jié)約投資；反之，如路線難以繞開(kāi)地質(zhì)不良地段和工程困難地段，也可通過(guò)正確、巧妙的路基設(shè)計(jì)，做出恰當(dāng)處理。

1.2 綜合路基穩(wěn)定和環(huán)保景觀、造價(jià)等方面的需要

選擇路基橫斷面、路基防護(hù)等設(shè)計(jì)方案要充分與地形地質(zhì)等結(jié)合，在滿(mǎn)足規(guī)范技術(shù)指標(biāo)的前提下，盡量依山就勢(shì)，綜合考慮比選。具體有：

（1）路線通過(guò)很陡的山腰斜坡時(shí)，注意擋墻與橋梁的方案比選和取舍，結(jié)合分離式路基、臺(tái)階式路基、懸出式路基及整體式路基的綜合設(shè)計(jì)，尋求合理的斷面形式，降低邊坡高度，增加邊坡穩(wěn)定。

（2）在植被較差、地形平緩的地段，采取削坡綠化處治震塌碎落病害；在植被較好、地形較陡的地段，采用低矮擋墻和削坡綠化處治；對(duì)不穩(wěn)定的高陡邊坡，用豎梁錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索框架加固處治；對(duì)擋墻段采用花池墻防護(hù)綠化；對(duì)巖石邊坡采用客土噴播護(hù)坡。

（3）路基中間中央分隔帶、邊坡的綠化美化和路基外側(cè)的綠化帶，采取宜樹(shù)則樹(shù)、宜灌則灌，適地造樹(shù)，喬、灌、草結(jié)合，點(diǎn)、線、面結(jié)合，人工造景與自然景觀結(jié)合，豐富路景，使公路綠化有特色、有特點(diǎn)，同時(shí)也起到穩(wěn)定路基、防止沖刷的作用。

2 路基橫斷面形式的具體選擇及特點(diǎn)分析

山區(qū)地形特點(diǎn)是山高陡峭，短距離內(nèi)地表標(biāo)高相差很大，相對(duì)于平原微丘區(qū)高速公路設(shè)計(jì)，山區(qū)高速公路的平面線設(shè)計(jì)往往要花費(fèi)更多時(shí)間、精力及技巧，因?yàn)椴煌钠矫婢€形的設(shè)計(jì)需要不同的路基斷面形式，而不同的路基橫斷面形式對(duì)路基的穩(wěn)定性、工程造價(jià)、環(huán)保景觀等方面，具有重要的影響，設(shè)計(jì)過(guò)程中有時(shí)巧妙地更換斷面形式，綜合效果明顯。因而在山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)中，要善于因地制宜，選擇不同的橫斷面形式。下面分述山區(qū)高速公路常用的整體式路基、分幅式路基、錯(cuò)幅式路基等形式的具體選擇及特點(diǎn)。

2.1 整體式路基

整體式路基形式是指高速公路對(duì)向行使的兩幅路基采用相同的平面線形和相同的縱斷面線形，且中間帶寬度不大于4.5 m。在山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)中在地形較平緩、地勢(shì)起伏不大、地質(zhì)條件較好的路段采用。整體式路基一般在山區(qū)沿河（溪）線一側(cè)坡度較緩且地質(zhì)條件較好的單面坡上，或是在山區(qū)U形峽谷地勢(shì)較開(kāi)闊路段，及地形起伏不大、地勢(shì)較開(kāi)闊的越嶺線中采用?？偟膩?lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)匦?、地?shì)、地物等條件對(duì)平面線形的設(shè)計(jì)不形成約束條件時(shí)，都可采用整體式路基形式。

根據(jù)整體式路基形式的特點(diǎn)，在山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)中，在確定路線平、縱面線位的同時(shí)，應(yīng)注意橫向填挖的平衡。對(duì)于橫坡較緩的地段，可采用全挖或挖多于填的路基，同時(shí)還應(yīng)注意縱向土、石方平衡，以減少?gòu)U方和借方。同時(shí)，應(yīng)充分利用地形處理好平、縱線形的組合，不應(yīng)遷就微小地形，造成線形曲折，縱面線形起伏，公路路基斷面布置失當(dāng)。

2.2 分幅式路基

分幅式路基形式是指中間帶寬度大于4.5 m，相向行駛的路基斷面采用分離式路基斷面的形式。分離式路基有2個(gè)必要條件：①中間帶寬度必須大于4.5 m；②相向而行的2幅路基采用不同的平面線和縱斷面線形。而當(dāng)部分滿(mǎn)足上述2個(gè)條件時(shí)，則是下面提到的錯(cuò)幅式路基形式。確切地說(shuō)，分幅式路基的特點(diǎn)就是分幅，分幅式路基是兩幅不同的路基，它不僅在平面設(shè)計(jì)中是兩條獨(dú)立的平面線形，而且在縱斷面設(shè)計(jì)中也是兩條獨(dú)立的縱斷面線形。分幅路基在山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多，采用分幅式路基形式相當(dāng)于按兩條公路進(jìn)行設(shè)計(jì)，能有效地解決整體式路基形式所不能解決的問(wèn)題。分幅式路基主要應(yīng)用于山區(qū)沿河（溪）線兩側(cè)各自的單面坡上，或是在山區(qū)U型峽谷各自靠近山腳的兩側(cè)，或是在需要分別架設(shè)高架橋、分幅穿越隧道的地形復(fù)雜、地勢(shì)陡峻路段，或是在越嶺線中迂回翻越山嶺的山梁的兩側(cè)等。

2.3 錯(cuò)幅式路基

錯(cuò)幅式路基形式可以說(shuō)是整體路基形式的一種特殊形式，它的中間帶寬度一般不大于 4.5 m，路基寬度與整體式路基一致。從斷面形式來(lái)看，錯(cuò)幅式路基形式與整體式路基形式最大也是唯一的區(qū)別在于相向行駛的2幅路基由于采用不同的縱斷面線形，路基是錯(cuò)開(kāi)的，其錯(cuò)開(kāi)部分就是它的中央隔帶，2幅路基的高程也是不一致的。錯(cuò)幅式路基形式一般應(yīng)用于山區(qū)沿河（溪）線一側(cè)坡度較陡且地質(zhì)條件較好的單面坡的上下，或是在山區(qū)U形溝谷的單面坡的上下，或是在越嶺線中地勢(shì)較開(kāi)闊的單面斜坡的上下。錯(cuò)幅式路基的設(shè)計(jì)主要是為了避免挖方量過(guò)大或路基下邊坡填筑量過(guò)大，在某些特殊的路段，如水庫(kù)、沿河（溪）路段等，也可采用錯(cuò)幅式路基做成半幅路基半幅橋梁的形式。

錯(cuò)幅式路基形式在沿河（溪）線中是沿河谷一側(cè)邊坡布線，設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好河岸選擇、路基斷面兩幅路基的線位高低和 2幅路基邊坡率三者之間的關(guān)系，通過(guò)地質(zhì)條件來(lái)選擇適合布線的河谷的一側(cè)，通過(guò)調(diào)整兩幅路基的線位高低和路基邊坡率來(lái)減少路基土石方工程數(shù)量；在越嶺線中，應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)情況處理好埡口選擇、過(guò)嶺標(biāo)高和埡口兩側(cè)路線展線方案三者間的關(guān)系，越嶺路的縱坡應(yīng)力求均勻，平均縱坡及縱坡長(zhǎng)度應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)范的規(guī)定。

3 路基排水設(shè)計(jì)

路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性和水的關(guān)系十分密切，路基的病害有多種，原因也很多，但水的作用是主要因素之一，因此路基設(shè)計(jì)必須重視路基排水設(shè)計(jì)，尤其是山區(qū)高速公路，地表植被覆蓋率高，雨量充沛，氣候多變，山區(qū)地勢(shì)險(xiǎn)峻，水流急，山洪也易爆發(fā)，因此更應(yīng)有針對(duì)性地予以設(shè)計(jì)。

路基用地范圍以外，并防止地面水漫流、滯積或下滲，對(duì)于影響路基穩(wěn)定的地下水，則應(yīng)予以隔斷、疏干、降低，并引導(dǎo)至路基范圍以外的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。主要原則如下：

（1）設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究，查明水源和地質(zhì)條件，重點(diǎn)地段要全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置配合，地下排水與地面排水配合，排水溝渠的平面布置和豎向布置相結(jié)合。

（2）山區(qū)高速公路的路基排水設(shè)計(jì)尤其要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠，對(duì)重點(diǎn)地段的排水設(shè)施應(yīng)注意加強(qiáng)防護(hù)與加固。

（3）充分利用有利地形和自然水系，因地制宜，全面規(guī)劃，一般情況下地下和地面的排水溝渠宜短不宜長(zhǎng)，以便水流不過(guò)于集中，做到及時(shí)疏散，就近分流。

（4）注意與農(nóng)田水利相配合，但路基邊溝一般不應(yīng)用作農(nóng)田灌溉渠道，實(shí)在無(wú)法分開(kāi)布設(shè)時(shí)，宜加大斷面尺寸，并予以加固，以防水流毀壞路基。

（5）填方路段的路基排水主要依靠坡腳的排水溝，排水溝應(yīng)設(shè)有縱向坡度，并分別與附近的涵洞或河道自然溝連接。

（6）挖土方路段主要依靠邊溝及截水溝排水，并與填方路段的排水溝連接，溝底縱坡較大地段修筑急流槽或跌水溝過(guò)渡，并與排水系統(tǒng)順接。

（7）山區(qū)高速公路避免不了有深填高挖的實(shí)際情況，因此為保護(hù)路基及邊坡，甚至整個(gè)山體的穩(wěn)定，跌水、急流槽、截水溝等排水設(shè)施應(yīng)用較多，必須根據(jù)實(shí)際需要充分考慮設(shè)置。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于山區(qū)高速公路路基設(shè)計(jì)受地形、地質(zhì)、氣候、水文、植物覆蓋等各種自然因素影響較大，設(shè)計(jì)任務(wù)和難度加大。根據(jù)不同的地質(zhì)條件、建設(shè)要求進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格地按照施工規(guī)范付之實(shí)施，才能使建設(shè)質(zhì)量得到充分的保障。

1 周旭、劉義虎、傅波.山區(qū)高速公路施工組織設(shè)計(jì)研究［J］.中南公路工程，2005（01）

2 尹懷章.勘測(cè)設(shè)計(jì)新理念在山區(qū)高速公路中的運(yùn)用［J］.安徽建筑，2006（05）