平原區(qū)高速公路低路基的可行性和優(yōu)越性分析

孫冰

(衡水市道路開發(fā)中心)

1 低路基的可行性分析

河北省已建成的平原區(qū)高速公路大都是平均填土高度3m以上。影響路基填土高度的原因很多，河北省平原區(qū)影響路基填土高度主要是農(nóng)用通道、橋涵和交叉工程。平原區(qū)的村莊很密，需建許多農(nóng)用通道，而農(nóng)用通道多是影響原有高速公路填土高度的主要原因。

另外，水文條件也是影響路基高度的重要因素，要滿足規(guī)范要求。《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定，在路基高度設(shè)計時宜使路基處于干燥或中濕狀態(tài)，潮濕過濕狀態(tài)的路基應(yīng)采取技術(shù)措施。河北省平原區(qū)地處華北大平原，由于地下水的嚴(yán)重超采，華北平原形成大漏斗的水文條件，地下水位嚴(yán)重下降，一般都在10m以下。所以說地下水對路基的侵蝕已不存在，即使到了雨季，遇到暴雨排水不暢引起積水后，對路基造成一定侵害，但積水會很快排除或滲入深層，不影響冬季和春融時路基的干濕類型。

關(guān)于通道的凈高問題，《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《公路路線設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定:人行通道大于2.2m，獸力車和拖拉機通道大于2.7m，汽車通道大于3.2m。這樣地面以上應(yīng)是4m和3m，再根據(jù)橋梁和交叉工程的高度使整個路基仍處于高路基的狀態(tài)。

綜合分析以上情況，權(quán)衡利弊，可以把路基盡量降低到2.0m左右，通道可以從地面下降1～2m，在通道的兩側(cè)設(shè)蓄水池，保證了降雨時通道的排水，滿足農(nóng)民過路的要求。汽車通道還可在低路基處修建跨線橋，滿足大型聯(lián)合收割機和汽車通行的要求。下挖的通道也可以在兩頭搭建鋼筋混凝土的遮棚，防止雨水進入通道。這是低填方路基的可行性。

2 低路基設(shè)計的意義

(1)公路永久占地面積減少、路基土方減少、取土坑臨時占地減少、工程造價降低。

(2)填土高度降低后、工后沉降量減小、提高了行車舒適性。

(3)低填緩坡使高速公路與地貌自然融合;形成多樣的上跨建筑物，在平原地區(qū)增加了景觀效果，改善視覺單調(diào)性。

(4)路基較低利于將來其他規(guī)劃交叉構(gòu)造物的跨越。

3 高路基的缺陷

3.1 高路基更易帶來“三大質(zhì)量通病”

路面早期破損、橋頭跳車和路基不均勻沉降已成為我國高速公路較為突出的“三大質(zhì)量通病”，在高路基路段這些問題更加突出。因為高路基自重大，對地基產(chǎn)生較大的壓力，使地基產(chǎn)生較大的變形;同時高路基壓實層次多，產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的因素增多，工后沉降量一般較大，易造成路基沉陷、路面下沉、路面開裂和橋頭跳車等病害。

3.2 占用土地多，取土量大

如果路基平均高度增加1m，邊坡按1∶1.5考慮，取土坑取土深度按1.5m，則每公里四車道高速公路需多征用永久用地3000m2，臨時用地約26668m2。由于平原地區(qū)人口稠密，土地資源十分寶貴。平原地區(qū)地下水普遍較高，路基取土深度有限，同時軟土和不良土質(zhì)分布廣泛，平原地區(qū)大量的取土用地易引起水土流失，減少耕地，破壞地表植被。

4 低路基存在的問題及解決方法

由于天然地基土的路基較低，路床不能得到充分壓實，很難達到要求的承載力。在雨季施工時難度較大，故在低路基施工中應(yīng)注重施工組織設(shè)計。采用低路基方案，橫向通道設(shè)置困難。沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)一般都要求設(shè)置下穿通道，當(dāng)工程無法滿足地方要求，協(xié)調(diào)難度增大。對于一些通道下挖處理方法，要妥善處理好排水問題。

5 低路基的優(yōu)越性

5.1 少占耕地

平原區(qū)村莊密集，土地少，土質(zhì)肥沃，農(nóng)民祖祖輩輩以土地為生，失去了土地就等于失去了他們的主要生活來源，勢必給他們帶來生活上的困難。高速公路是國家經(jīng)濟建設(shè)的需要，是必修無疑的，如何少占耕地是決策者應(yīng)該考慮的重要事宜。低路基在滿足高速公路各項要求的情況下是少占耕地的最好辦法。高速公路的占地寬度一般都在60～80m，而平均填土高度在2m左右的低路基，在雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)27m寬路基時，總占地寬約為45m，(路基全寬33m，兩邊各2m植樹平臺，3m邊溝，1m護網(wǎng))每公里少占耕地22.5～52.5畝(1畝=666.7m2)，如果公路經(jīng)過耕地特別缺少的路段，還可以把3m的中間分隔帶改為鋼筋混凝土擋墻隔離，還可以節(jié)約一定數(shù)量的耕地。

5.2 降低路基不均勻沉降和路面早期破壞的概率

高填方路基要經(jīng)過土方分層填筑與碾壓。碾壓不當(dāng)造成密實度的不均勻引起不均勻下沉;高填方路基由于本身的自重加大了，地基的沉降也加大了，這些沉降的不均勻性概率很高，容易引起路面的裂縫、沉陷等早期破壞。而2m左右的低路基一般路段填土只有1m多，引起路基不均勻沉降的概率很低，并能達到路面要求的密實、均勻、穩(wěn)定的要求。

5.3 減少土方工程量

2m高的填方路基平均土方4.6萬m3/km，而高路基平均土方量12.6萬m3/km，每公里減少8萬m2。

5.4 減少了防護工程

按照《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定，不少路段可以免設(shè)防撞護欄。

5.5 低路基對自然環(huán)境的影響也較小

高速公路對當(dāng)?shù)氐牡孛病夂?、生態(tài)都有一定的影響，路基越高影響越大，低路基相對來說影響較小。高路基的大量取土破壞地貌較嚴(yán)重，汽車的噪聲、廢氣對兩側(cè)的村莊影響較大。而低路基，取土較少，一旦兩側(cè)的喬木長成大樹后，廢氣和噪聲也大大減少。

5.6 縮短施工時間，加快工程進度

低路基占用耕地較少，拆遷減少，便于做好沿途群眾的工作。土方量的減少，不僅加快了工程進度，同時減少了籌資的難度，提前竣工通車進入收費期，給公路本身和社會都帶來可觀的效益。