高原地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)應(yīng)重視的幾個(gè)問題

田應(yīng)端

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

1 高原地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)需要注意的路基問題

1.1 高原地區(qū)中常見的路基病害

(1)路基由于沉陷而出現(xiàn)的變形

在高原地區(qū)進(jìn)行高速公路的建設(shè)時(shí)，路基由于沉陷而出現(xiàn)的變形是最常見的并且最難以解決的問題。由于在一些高原地區(qū)的土質(zhì)主要是以黃土為主，黃土本身屬于較為松散的顆粒狀物質(zhì)，因此，它長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受自然界的侵蝕之后，會(huì)發(fā)生巨大的物理變化。例如，出現(xiàn)濕陷、壓實(shí)、膨脹等現(xiàn)象，如果這些現(xiàn)象沒有得到及改善，就會(huì)造成高速公路的路基發(fā)生沉陷。究其原因，除了在對(duì)路基進(jìn)行填筑時(shí)，施工人員并沒有針對(duì)具體的填筑工作進(jìn)行合理的、科學(xué)的設(shè)計(jì)，填筑材料的質(zhì)量也沒有得到保障，這些因素都會(huì)造成高速公路的路基發(fā)生沉陷變形。因此，對(duì)高原地區(qū)的高速公路進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)的方案可以符合高原地區(qū)的地形特點(diǎn)，這樣才會(huì)確保高速公路的質(zhì)量和使用的效果。

(2)路基坍塌

高原地區(qū)所建設(shè)的高速公路，通常情況下，在路堤的邊坡處會(huì)因?yàn)闆]有合理的路基填筑方式而導(dǎo)致路基的兩側(cè)路堤處出現(xiàn)了不同程度的坍塌現(xiàn)象。高原地區(qū)高速公路的路堤有時(shí)會(huì)由于蓄水過多而造成在路堤的坡腳處出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象，或者由于路基的表面長(zhǎng)時(shí)間遭受到路面積水的浸泡，進(jìn)而造成高速公路路基的頂部出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。如果這種坍塌現(xiàn)象十分嚴(yán)重的話，就會(huì)導(dǎo)致路基路面受到損害，進(jìn)而從整體上影響到高速公路的使用性能，導(dǎo)致車輛不能正常通行。

(3)路基的沖蝕

高原地區(qū)由于受到地形以及氣候的影響，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)降水天氣，如果高速公路的路基經(jīng)常受到雨水的沖刷，那么在高速公路的坡面位置就會(huì)出現(xiàn)雨水沖蝕的情況。高速公路路基坡面在受到雨水的沖蝕之后會(huì)自然形成溝槽，如果路基的坡面大部分形成溝槽或者路基坡面所生長(zhǎng)的植物在根系處被沖蝕成孔樁的話，就會(huì)造成高速公路在某一地段的路面處形成陷穴或者落水洞等。與此同時(shí)，因?yàn)楦咚俟返穆坊旅媸艿綋p壞，路堤自身的穩(wěn)定性能也會(huì)隨之受到影響，長(zhǎng)此以往，就會(huì)造成高速公路在通車時(shí)出現(xiàn)危險(xiǎn)。

(4)滑坡現(xiàn)象的發(fā)生

在高原地區(qū)，特別是黃土高原，在這種地區(qū)進(jìn)行高速公路的修建工程，非常容易形成一個(gè)天然的滑動(dòng)面。因此，對(duì)路基進(jìn)行填筑時(shí)，整個(gè)高速公路的路堤會(huì)沿著這個(gè)滑動(dòng)面出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)，進(jìn)而出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。對(duì)路基填筑方法上沒有進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)，并且在施工的過程中，施工的方式以及施工工藝存在缺陷，這些都是造成高速公路路基出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象的主要因素。從滑坡形成的具體形態(tài)和具體方式不同，可以將滑坡劃分為三種類型，分別為切割路基基底出現(xiàn)的滑動(dòng)、沿路基基底出現(xiàn)的滑動(dòng)、沿路堤內(nèi)側(cè)當(dāng)中的某一處較為軟弱坡面形成的滑動(dòng)。只有對(duì)高原高速公路施工前進(jìn)行一個(gè)全面的、科學(xué)的設(shè)計(jì)，并采取正確的施工方式，才會(huì)在最大限度上減少路基出現(xiàn)滑坡的現(xiàn)象，保證高原高速公路實(shí)現(xiàn)安全通車。

1.2 高原地區(qū)高速公路路基填筑方案的設(shè)計(jì)

(1)按照實(shí)際情況，設(shè)計(jì)合理的路基填筑方案

對(duì)一些已經(jīng)建成的高速公路來(lái)說，對(duì)高速公路的路基進(jìn)行加固，可以采用化學(xué)加固這種方法，通過這樣的方式，能夠在一定程度上減少高速公路出現(xiàn)路基病害現(xiàn)象。對(duì)高原地區(qū)的高速公路用化學(xué)加固法進(jìn)行路基加固，在施工時(shí)保持交通的正常運(yùn)行，并且不會(huì)使高速公路的路面遭到破壞、不會(huì)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生污染、整個(gè)高速公路施工建設(shè)的成本低等。

(2)對(duì)高原地區(qū)高速公路的排水進(jìn)行設(shè)計(jì)

為了避免高原進(jìn)一步高速公路出現(xiàn)路基沉陷的情況，可以在高速公路的路基兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)的盲溝、排水溝、邊溝、截水溝以及急流槽等相關(guān)的排水設(shè)施。同時(shí)，把這些排水設(shè)施與雨水沖蝕而成的溝渠相結(jié)合，進(jìn)而形成一個(gè)綜合性的排水體系。

2 高原地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)需要注意的防護(hù)以及路線設(shè)計(jì)問題

2.1 對(duì)高原地區(qū)高速公路的防護(hù)設(shè)計(jì)

(1)加強(qiáng)對(duì)高速公路路基的防護(hù)建設(shè)

在對(duì)高速公路的施工進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分的考慮到高原地區(qū)的實(shí)際情況。做好高速公路路基的防護(hù)工作，可以在施工過程中設(shè)計(jì)相應(yīng)的抵擋墻、網(wǎng)格等防護(hù)工程，同時(shí)，也可以采用種植植物的方式。對(duì)高原當(dāng)中一些比較平緩的地方種植小草或者其它植被，起到一個(gè)保護(hù)路基的作用。對(duì)高原當(dāng)中一些比較陡峭的地方，則選擇采用砌護(hù)坡、筑擋墻等辦法來(lái)做好路基的穩(wěn)固工作。

(2)對(duì)工程的棄渣場(chǎng)整治策略的設(shè)計(jì)

由于在高速公路建設(shè)的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的棄渣。因此，對(duì)棄渣場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)一定要選擇一些地勢(shì)較為低洼的位置，并且對(duì)高原當(dāng)中的一些荒坡進(jìn)行充分的利用，要避免對(duì)林地以及耕地的破壞。在高速公路的棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，一些互通式立交、路基、隧道等會(huì)產(chǎn)生大量棄渣的工程要進(jìn)行集中處理。此外，要針對(duì)高原的特殊地形進(jìn)行排水溝的設(shè)計(jì)，這樣就可以對(duì)一些落差較大的位置進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。例如，可以在棄渣場(chǎng)的上面修建一個(gè)擋水埂，這樣就可以有效的防止由于高原地表徑流而導(dǎo)致棄渣流失的現(xiàn)象。對(duì)一些棄渣量較小的工程，例如涵洞、橋梁等進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就要有針對(duì)性的設(shè)計(jì)一些排水的防護(hù)措施。

2.2 高原地區(qū)高速公路路線交叉方面的設(shè)計(jì)

路線的交叉問題是對(duì)高原地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)時(shí)遇到的重要問題之一。路線交叉設(shè)計(jì)的好壞會(huì)對(duì)高速公路的安全情況、使用效率、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用、通行能力以及行車速度產(chǎn)生十分巨大的影響。高原地區(qū)高速公路的主要設(shè)計(jì)形式應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況以及交通的流向進(jìn)行。在高速公路運(yùn)行的初期，可以將其設(shè)置為半定向互通，在高速公路的通車量增大時(shí)，再將它進(jìn)行完善，這種設(shè)計(jì)方式也稱為是一次性設(shè)計(jì)、分期實(shí)施?；ネ⒔贿@種路線形式在位置選擇方面應(yīng)該最大限度的與高原地區(qū)的整體規(guī)劃相結(jié)合，高速公路的出口處不能處于該地區(qū)的繁忙地段，這樣能夠避免造成高原地區(qū)的其它交通路段出現(xiàn)堵塞的情況。相鄰的互通式交叉路線自身的最大間隔不可以超過30 km，一些人煙稀少的地區(qū)可以將這段距離進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大。此外，還要在相應(yīng)的位置設(shè)置一些“U”型的轉(zhuǎn)彎口，這樣，就可以為一些走錯(cuò)路的車輛提供掉頭的機(jī)會(huì)。

3 總 結(jié)

結(jié)合高原地區(qū)的地勢(shì)特點(diǎn)以及人文條件，進(jìn)行高速公路的設(shè)計(jì)工作。必須要從路基、路面的排水、路線的設(shè)計(jì)、橋梁的設(shè)計(jì)、涵洞的設(shè)計(jì)、交通工程設(shè)計(jì)等方面入手。切實(shí)做好高原地區(qū)的高速公路設(shè)計(jì)工作，使設(shè)計(jì)的方案能夠最大限度符合高原地區(qū)的實(shí)際情況，提高高原地區(qū)高速公路的行車質(zhì)量。

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