淺談山區(qū)高速公路路基設(shè)計(jì)

劉勇健

（佛山市南海縱橫交通勘測設(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

隨著國家及建設(shè)單位對環(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)過程中必須綜合考慮多種因素，現(xiàn)結(jié)合其內(nèi)容，有針對性地對高速公路路基設(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，如路線難以繞開地質(zhì)不良地段和工程困難地段，也可通過正確、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，在滿足規(guī)范技術(shù)指標(biāo)的前提下，盡量依山就勢，綜合考慮比選。具體有：

（1）路線通過很陡的山腰斜坡時(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；對擋墻段采用花池墻防護(hù)綠化；對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，采取宜樹則樹、宜灌則灌，適地造樹，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形峽谷地勢較開闊路段，及地形起伏不大、地勢較開闊的越嶺線中采用。總的來說，當(dāng)?shù)匦巍⒌貏荨⒌匚锏葪l件對平面線形的設(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，以減少廢方和借方。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，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)開的，其錯(cuò)開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較開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大或路基下邊坡填筑量過大，在某些特殊的路段，如水庫、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，通過地質(zhì)條件來選擇適合布線的河谷的一側(cè)，通過調(diào)整兩幅路基的線位高低和路基邊坡率來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)地勢險(xiǎn)峻，水流急，山洪也易爆發(fā)，因此更應(yīng)有針對性地予以設(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，以便水流不過于集中，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)在無法分開布設(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

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）