山区高速公路路基设计分析
来源:用户上传
作者:
摘要：山区高速公路路基设计受地形、地质、水文等各种自然因素的影响，更显其复杂性，因此路基设计中要做到因地制宜、环保美观、经济合理。文章结合山区高速公路路基设计的一般原则，从横断面型式的选择、特殊路基的设计方法进行了分析
关键词：山区高速公路；路基设计；分析
Abstract: The design of mountain highway subgrade was impact by the topography, geology, hydrology and other natural factors, so the design of embankment to be adapted to local conditions, environmental aesthetics, and economic rationality. The paper combination with the general principles of the mountain highway embankment design, analyzed the design of type selection from the cross-sectional and special roadbedKey words: mountain highways; embankment design; analysis
中图分类号：U213.1+4 文献标识码：A文章编号：
路基工程在每一条高速公路建设中都有着重要的作用。在高速公路建设的过程中，如果路基的质量得不到充分保障，存在潜在隐患，那么，其后续施工如路面工程、防护工程等部位再牢固坚硬，也始终无法使高速公路的质量等到保证。
一、山区高速公路路基设计原则
山区高速公路设计过程中必须综合考虑多种因素，现结合其内容，有针对性地对高速公路路基设计的一般原则综合归纳如下：
1.要与当地的自然环境相结合，与环境保护相结合。选择路基横断面、路基防护等设计方案要充分与地形地质等相结合，尽量与工程的结构相一致。根据地势的要求，选择合理的路基结构，增强路基结构的稳定性和安全性，寻求合理的公路路基保护形式，如挡墙的选择、寻求合理的断面形式、降低边坡的高度增加稳定性等。同时公路的护坡的设计，也要注重与环境保护相适应，宜采用与草相结合的方式。例如杭州至瑞丽公路贵州境毕节至都格段，由于山区地形和地质条件复杂，地势陡峭，自然环境比较复杂，在设计时就需要考虑环境因素。
2.要因利势导，合理利用地理环境。路线经过风景名胜区，应结合填土高度、挖方边坡高度、弃方和地形条件对边坡进行特殊设计，以利边坡的绿化，形成优美的绿化带，诱导行车顺入佳景，路线通过工程困难地段或地质不良地段时，更需要注意路线与路基的协调配合，合理选定线位，可以避开地质不良地段和工程艰巨地段，保证路基稳定，减少工程量，节约投资；如路线难以绕开地质不良地段和工程困难地段；也可通过正确、巧妙的路基设计,作出恰当处理。
3.要实行动态跟综设计，确保路基稳定。高速公路路面应平整、匀顺，才能连续、高速、舒适运行，应要求涵洞、通道区域的整体刚度与其后的路基整体刚度要匹配，变形应协调。滑坡、崩塌及高边坡路段逐个进行专门的岩土工程勘察，确定边坡土质类别，提供验算边坡稳定和变形的计算参数，进行动态设计，提出施工的特殊要求和检测要求。如滑坡、崩塌及高边坡等路段要逐个进行专门的岩土工程勘察，确定边坡土质类别，提供准确的验算边坡稳定和变形的计算参数，进行专项设计，并提出特殊的施工要求和质量检测标准。
4.路基防护设计要符合安全标准。路基防护设计以安全、经济、实用、环保、美观大方且施工方便为原则，提倡不见土少见石，顺着地形、保持原样，要有防护植被，为防止水土流失，在方案设计中要选择满铺草皮和浆砌片石拱型骨架护坡、石砌挡土墙防护、三维植被网喷播草籽、浆砌片石路堤护坡等多种防护形式。
二、路基横断面形式的具体选择及特点分析
山区地形特点是山高陡峭,短距离内地表标高相差很大，在山区高速公路设计中，要善于因地制宜，选择不同的横断面型式。山区高速公路路基的设计常用的有整体式路基、分幅式路基、错幅式路基等形式。
1.整体式路基。整体式路基形式是指高速公路对向行使的两幅路基，采用相同的平面线形和相同的纵断面线形，且中间带宽度不大于4.5m的一种路基设计形式。一般在地形较平缓、地势起伏不大、地质条件较好的路段采用。根据整体式路基形式的特点，在山区高速公路设计中，应充分利用地形处理好平、纵线形的组合,尽量避免线路曲折，纵面线形起伏，使公路路基断面布置失当。在确定路线平、纵面线位，同时要应注意横向填挖的平衡。
2.分幅式路基。分幅式路基形式是指中间带宽度大于4.5m，相向行驶的路基断面采用分离式路基断面的形式。分离式路基的中间带宽度必须大于4.5m，同时相向而行的2幅路基采用不同的平面线和纵断面线形，以保证行车的安全和舒适度。它主要应用在山区沿河(溪)线两侧各自的单面坡上，或是在山区U型峡谷各自靠近山脚的两侧，或是在需要分别架设高架桥、分幅穿越隧道的地形复杂、地势陡峻路段，及在越岭线中迂回翻越山岭的山梁的两侧等。例如沪蓉西高速公路地处山区，道路狭窄，采用了分幅式的路基设计，公路的整体式路基宽24.5m，分离式路基分为左、右两幅，宽均为12.5 m。平面设计时，整体式路基以中央分隔带中心线为平面设计线，而分离式路基则采用行车道中心线为平面设计线。
3.错幅式路基。错幅式路基形式是整体路基形式的一种特殊形式，它的中间带宽度一般不大于4.5m，路基宽度与整体式路基一致。从断面形式来看，错幅式路基形式是相向行驶的路基是相互错开的，其错开部分就是它的中央隔带，路基的高程和设计方式也是不一致的。错幅式路基形式一般采用山区沿河(溪)线一侧坡度较陡且地质条件较好的单面坡的上下，或是在山区U形沟谷的单面坡的上下，及在越岭线中地势较开阔的单面斜坡的上下，同时也是当地区范围狭窄时经常采用的一种方式。例如在贵州省板坝(桂黔界)至江底(黔滇界)高速公路的设计施工中，在越岭线中迂回翻越山岭的两侧布设错幅式路基时，注重平、纵、横3个面的综合设计，既考虑纵坡平缓，减少路线弯曲，平面标准过低现象，也防止路基断面防护工程数量增大，采用了错幅式路基设计。
三、特殊路基的设计应注意的问题
1.陡坡路堤、滑坡与崩塌的设计。一般要采用清除、适当放缓坡率、抗滑挡墙、抗滑桩、抗滑桩与锚索结合、绿化及排水措施来加强路基的防护，也可以加强路基土石方的量。路基填方范围受到限制，或路基大量借方时，设计考虑加筋陡坡路堤、加筋陡坡路堤结合桩板墙方案，以达到路基稳定，在高路堤底部采用透水性好、耐风化的新鲜碎块石填料，并在路床底部、路堤中部和路堤底部各铺设双层土工格栅，以加强路堤的稳定性，减少路堤不均匀沉降。
2.高路堤、填石路堤的设计。根据不同的地质情况分别采用挡墙、桩板墙、锚索、锚杆、土钉墙等措施加固，对不同的地区采取防止滑坡处理；为防止爆破破坏岩体结构危及边坡稳定，必要时考虑光面爆破、预裂爆破等技术，消除存在的安全隐患。通过稳定性验算确定安全、经济的设计方案，并设置土工格栅加筋、钢筋网格加筋，以加强路堤的稳定性、减少差异沉降和区域性滑坡。
3.上、下行分离的高低式路基设计。在地势比较狭窄的地区，在地面横坡陡峻的路段，为降低填方、挖方、降低边坡高度，减少防护、支柱工程量和施工的难度，在充分研究路段前后的地形、地质条件及构造物设置情况的基础上，考虑采用上、下行分离成不同高度的高低式路基，这样可以减少工程的造价，也能够给公路带来安全。
4.取土、弃土设计。在沪蓉西项目中,两幅路基之间的土地全部征用,作为取土和弃土场地，分别设计两幅路基的外侧占地线及占地宽度，然后再计算两侧占地线包括的占地面积，为取土和弃土做好准备，并做好防护工作。取土场尽量选在公路视线外的荒地，并进行相应的平整、绿化、排水及防护设计，不能破坏当地的生态环境，不能造成当地的水土流失。为了使弃土堆不至于产生新的水土流失现象，沿线弃堆应在调查的基础上统一安排和规划，进行相应的平整、绿化、排水及防护设计。
5.综合排水设计。山区高速公路的路基排水设计尤其要注意防止附近山坡的水土流失，给路基带来灾害，尽量不破坏天然水系，不轻易合并和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠，对重点地段的排水设施应注意加强防护与加固。设计前必须进行调查研究，查明水源和地质条件，与当地的自然环境想一致，重点地段要全面规划，考虑路基排水与桥涵布置配合，地下排水与地面排水配合，排水沟渠的平面布置和竖向布置相结合。充分利用有利地形和自然水系，因地制宜，全面规划，一般情况下地下和地面的排水沟渠宜短不宜长，以便水流不过于集中，做到及时疏散，就近分流。
四、结语
由于山区高速公路路基设计受地形、地质、候、水文、植物覆盖等各种自然因素影响较大，计任务和难度加大，要根据实际的情况，进行因地制宜，与当地的自然环境相协调，要做好环保、绿化和水土流失的保护。要具体问题和实际的情况具体分析，在规范许可的范围内，要设计多种方案进行对比，选择最优的方案进行施工，以确保路基稳定安全同时兼顾环保、造价、景观等诸多因素，力求设最优化。
参考文献：
[1]夏琴.山区高速公路路基设计特点分析[J].交通科技,2009(3).
[2]韦杰深.山区高速公路路基设计的断面形式及采用情况[J].广西城镇建设,2005(4).
[3]刘勇健.浅谈山区高速公路路基设计[J].科学之友,2011(3).
[4]公路设计手册路基．北京：人民交通出版社．
[5] JTG D30―2004，公路路基设计规范．
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-1655737.htm
