分離式路基設(shè)計(jì)方法

范 英

(中國(guó)華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司廣州分公司，廣東廣州 510600)

1 定義

分離式路基是指左、右行車(chē)道分開(kāi)修建的道路，由雙線組成(也有可能是由單線分開(kāi)，再到某一處合并)的路基，為分離式路基，如有橋梁則為分離式橋梁;主線與匝道的路基分離也稱(chēng)為分離式路基。分離式路基是相對(duì)于整體式路基而言的，分離式路基左右幅相對(duì)獨(dú)立，自成一體，有各自的左右路緣帶和左右路肩，可以有不同的平、縱、橫設(shè)計(jì)。中間帶寬度可隨地形變化的靈活運(yùn)用，不必等寬，且兩側(cè)行車(chē)道亦不必等高，而應(yīng)與地形、景觀等相配合。分離式路基在局部特殊路段中采用，它最終要過(guò)渡到整體式路基。分離式路基可分為平面分離式路基和縱面分離式路基兩類(lèi):1)平面分離式路基指往復(fù)行車(chē)道分開(kāi)，每向行車(chē)道具有獨(dú)立的設(shè)計(jì)線的路基形式;2)縱面分離式路基指往復(fù)行車(chē)道共用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)中線，縱斷面線采用不同設(shè)計(jì)高程的路基形式。

2 優(yōu)點(diǎn)及適用范圍

分離式路基能夠有效地減少路基開(kāi)挖寬度，減少對(duì)原始山體的破壞，提高行車(chē)安全性，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，使路容及景觀更加豐富多彩。因此分離式路基作為一種新型的設(shè)計(jì)理念及方法是高等級(jí)道路設(shè)計(jì)中必不可少的道路路基的形式。

分離式路基主要針對(duì)有中央分隔帶的高等級(jí)道路，通常用于高速公路和一級(jí)公路，它的行車(chē)是單向的。一般多用于以下兩種情況:一種是受到投資的限制;另一種是為了適應(yīng)地形、地物和克服高差，都是無(wú)法使用整體式路基才使用的分離式路基。

在平原微丘區(qū)，同樣地形條件下分離式路基的工程量要大于整體式路基，在這種情況下，分離式路基主要是結(jié)合分體式隧道的設(shè)置而采用的。根據(jù)工程實(shí)際須設(shè)置分體式隧道時(shí)，相應(yīng)的隧道兩頭要采用分離式路基。此時(shí)，考慮到工程量的大小，采用分離式路基的路段通常宜盡可能短，在路線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以“速分速臺(tái)”為原則。在山嶺重丘區(qū)，分離式路基的采用可分成兩種情況:一是結(jié)合分體式隧道的設(shè)置而采用，二是根據(jù)實(shí)際地形需要而采用。此時(shí)，分離式路基比整體式路基具有明顯的優(yōu)勢(shì)，大大減少了填挖方工程量，減少了防護(hù)工程量，提高了路基的穩(wěn)定性，更趨于安全;再者更適應(yīng)自然地形地貌的特征，減少對(duì)環(huán)境的破壞。在路線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循“順勢(shì)而為”的原則。

近些年，分離式路基越來(lái)越多的運(yùn)用于舊路升級(jí)改造當(dāng)中。為了滿足日益增長(zhǎng)的交通量及提高道路的服務(wù)水平，一些低等級(jí)道路改造成高等級(jí)道路。升級(jí)改造的方式一般有兩種:一是按高等級(jí)道路的標(biāo)準(zhǔn)新建一幅，利用現(xiàn)有道路的路基做另一幅。另一種是按高等級(jí)道路的標(biāo)準(zhǔn)新建一幅，利用現(xiàn)有道路的路基拓寬后建設(shè)成另外一幅。

在互通立交中，為了更好的布置匝道，主線采用分離式路基。將匝道布設(shè)在分離式主線中間，節(jié)約了用地，也節(jié)省了投資。

3 分離式路基設(shè)計(jì)

如何判斷分離式路基才是合理性的，總的原則應(yīng)該以工程的經(jīng)濟(jì)性及美觀性作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，也就是說(shuō)在相同的工程條件下，采用了分離式路基須減小工程量、降低造價(jià)、減小對(duì)自然環(huán)境的破壞，這樣才是合理的。

3.1 平面設(shè)計(jì)

分離式路基平面設(shè)計(jì)線有兩種:一種是在分離式路段采用行車(chē)道邊緣線為設(shè)計(jì)線;另一種是以行車(chē)道中心線為設(shè)計(jì)線。路線連續(xù)里程的推算一般采用相對(duì)較直的一幅里程進(jìn)行推算，兩幅路均應(yīng)設(shè)置里程樁號(hào)。整體式路基分為分離式路基，或分離式路基匯合為整體式路基時(shí)，車(chē)道將發(fā)生偏移，為使過(guò)渡順適，應(yīng)在彎道內(nèi)設(shè)置過(guò)渡段。過(guò)渡段以設(shè)在回旋線范圍內(nèi)為宜，長(zhǎng)度應(yīng)與回旋線長(zhǎng)度相等。條件受限制時(shí)，過(guò)渡段的漸變率不應(yīng)大于1/100。

3.2 縱斷面設(shè)計(jì)

由于路基分離，分離式路基左、右幅原則上不受另一幅標(biāo)高的影響，但分幅、合幅處必定要與整體式路基平滑銜接。因此，在路線縱斷面設(shè)計(jì)中，左右幅縱坡設(shè)計(jì)的分幅起點(diǎn)、合幅點(diǎn)標(biāo)高，必須與整體式路基設(shè)計(jì)標(biāo)高協(xié)調(diào)一致。小間距分離式路基，應(yīng)注意左、右幅兩幅路的平面間距和縱面高差的均衡性和協(xié)調(diào)性，不宜忽大忽小，頻繁變化。同時(shí)，基于安全的考慮，長(zhǎng)大縱坡路段上坡的一幅路可采用較下坡的一幅路更大的超高值。

3.3 橫斷面設(shè)計(jì)

分離式路基在分幅、合幅處其實(shí)并沒(méi)有完全分開(kāi)，左、右幅的樁號(hào)保持同步，縱斷面上是同一坡度，因此仍是一個(gè)大的整體式斷面，需做大斷面設(shè)計(jì);而在左、右幅路基完全分開(kāi)后，需要分別做左、右幅的橫斷面設(shè)計(jì)，做右幅的橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)表示出與左幅路基的相對(duì)關(guān)系。分離式路基分幅、合幅處，需進(jìn)行貫通橫斷面設(shè)計(jì)。設(shè)置路拱時(shí)，分離式路基的每一幅路基既可設(shè)置雙向路拱也可采用單向并向路基外側(cè)傾斜的橫坡，當(dāng)雨水不大或車(chē)道數(shù)小于3時(shí)宜采用單向橫坡。單向橫坡行車(chē)舒適性好，但排水效果差，在積雪和有凍融地區(qū)，宜雙向設(shè)置橫坡。

3.4 超高旋轉(zhuǎn)軸的選擇

在整體式路基中，以中央分隔帶外邊緣為超高旋轉(zhuǎn)軸，使兩側(cè)行車(chē)道各自成為獨(dú)立的單向超高斷面。而分離式斷面公路的超高過(guò)渡方式可視為兩條無(wú)中間帶的公路分別予以處理。因此，對(duì)分離式路基的左右幅分別以其行車(chē)道中心線為超高旋轉(zhuǎn)軸，以有利于與整體式路基相銜接。

3.5 路基防護(hù)設(shè)計(jì)

由于分離式路基在分幅后及合幅前的路段平面距離較小，縱向上也基本沒(méi)有高差，而當(dāng)左、右幅路基之間縱向高差較大時(shí)其平面距離也較大，所以分離式路基左幅右側(cè)與右幅左側(cè)之間采取填平(挖平)或自然放坡的處理方式。

分離式路基當(dāng)上下行兩幅路左側(cè)行車(chē)道外邊線距離不大于12 m時(shí)，無(wú)論兩幅路高差多少，均需設(shè)置內(nèi)側(cè)護(hù)欄，當(dāng)高差大于2 m時(shí)，可只在較高路基的內(nèi)側(cè)設(shè)置護(hù)欄;高差大于12 m時(shí)，應(yīng)綜合考慮公路線形、運(yùn)行速度、兩幅路間距、高差、交通量及車(chē)型構(gòu)成等因素，分路段確定是否設(shè)置內(nèi)側(cè)護(hù)欄;此外，分離式路基當(dāng)上下行兩幅路左側(cè)行車(chē)道外邊線距離大于12 m或上下行路基高差大于2 m，或路段有連續(xù)照明時(shí)，可不設(shè)置防眩設(shè)施。

3.6 路基排水設(shè)計(jì)

將左右分離式路基中間地帶的地面修筑成碟形曲線地面，在曲線最低處設(shè)置縱向暗邊溝以排除左右兩路基間的匯水。當(dāng)分離式路基左右線間無(wú)高差時(shí)，暗邊溝設(shè)在中間，當(dāng)分離式路基左右線間有高差時(shí)，暗邊溝設(shè)在較低的路基側(cè)，必須保證暗邊溝的集水井口位于曲線最低點(diǎn)，以便于匯水。根據(jù)排水需要，局部路段設(shè)置了加深集水井，加深集水井底部接橫向排水管，橫向排水管接填方段泄水槽將集水井中水排至路基外。設(shè)計(jì)中尤其應(yīng)重視小間距分離式路基(特別是路堤段)中間部分的縱向排水設(shè)計(jì)和橫向排水設(shè)計(jì)。

4 分離式路基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

采用分離式路基路段的設(shè)計(jì)，通常可當(dāng)作兩條相對(duì)獨(dú)立的道路進(jìn)行設(shè)計(jì)，但也有它的特殊性，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題，這也是我們?cè)谝酝龅墓こ讨薪?jīng)常遇到的問(wèn)題。

1)在路線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意:a.從整體式路基到分離式路基均是通過(guò)曲線來(lái)過(guò)渡的，過(guò)渡段以設(shè)在半徑較大的平曲線路段為宜。b.上、下行分離式路基之間的寬度，不宜忽大忽小頻繁變化。c.應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，合理確定兩分離式路基之間的寬度。在設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)這種情況，兩分離式路基之間，留有狹長(zhǎng)的一條空地，如果征用這塊地，則會(huì)增加征地的數(shù)量，浪費(fèi)土地;如果不征用，這塊土地的再利用價(jià)值不高，還要增加相應(yīng)的通道、排灌設(shè)施等。因此，建議在做分離式路基的線形設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮平、縱、橫設(shè)計(jì)，盡量避免上述情況的出現(xiàn)，通?？梢圆扇∫韵聝煞N方法:一是使分離式路基的路段盡可能短，同時(shí)，使兩路基盡可能靠近以減小征地。征用兩路基之間用地以作綠化。二是根據(jù)地形條件，使兩路基盡可能分開(kāi)，例如，沿溝谷的兩側(cè)布線，兩線完全獨(dú)立。此時(shí)，兩路基之間相對(duì)比較開(kāi)闊，可以不征用這塊土地。在具體的工程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用。2)路基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:a.路基超高，特別是整體式路基到分離式路基過(guò)渡段的超高設(shè)計(jì)，建議超高旋轉(zhuǎn)軸選在左側(cè)路緣帶左邊緣處，這樣可使過(guò)渡相對(duì)順暢。b.路基的排水設(shè)計(jì)，應(yīng)注意過(guò)渡段與完全分離段，排水系統(tǒng)的銜接，及左右幅路基相互間排水系統(tǒng)的銜接。3)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:a.橋、隧結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)線、中心線的位置與兩頭路基的連接及相對(duì)關(guān)系。b.同一條溝渠或道路橫穿兩分離式路基時(shí)，相互的位置及標(biāo)高。

5 結(jié)語(yǔ)

分離式路基作為一種新型的設(shè)計(jì)理念，還需要結(jié)合工程的具體情況，靈活的運(yùn)用，并通過(guò)更多的實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證其適用范圍。