山區高速公路選線與路基工程研究

黃祥華，羅杰慧

(杭州華龍交通勘察設計有限公司)

山區高速公路選線與路基工程研究

黃祥華，羅杰慧

(杭州華龍交通勘察設計有限公司)

山區高速公路建設促進了地區交通行業的發展，也是推動山區經濟改革及扭轉貧困局勢的有利因素。無論是從社會價值或經濟價值角度考慮，提升山區高速公路設計質量是工程單位需要積極思考的問題。公路選線和路基工程是山區公路設計的兩大要點，設計人員應做好充分的工程準備，結合收集到的數據資料提供更加科學的公路規劃方案。

山區高速;公路選線;路基工程;設計

1 山區高速公路工程建設的發展

路基工程的內容是精心做好路基設計、施工、監測和維護管理等方面的工作，為鋪面和車輛行駛提供滿足各項性能要求的路基結構物。路基設計是根據規劃設定的道路等級和服務水平，綜合考慮道路沿線的地形、地質、氣候條件和鋪面結構要求，提出合理可行的路基設計方案，確定技術經濟最優的路基設計參數。路基施工主要是通過土石方作業，修筑滿足性能設計要求的路基結構物，并為路面結構層施工提供平臺。山區高速公路路基工程的設計還需注重各種病害的防范，監測路基及邊坡在使用過程中受荷載和自然因素的作用可能出現的變形、病害和失穩。此外，軟土路基是高速公路設計需要重點關注的問題，若處理不當會影響到山區高速工程的建設質量。

2 高速公路選線設計的安全問題

選線是山區高速公路建設的規劃工程，合理的選線不僅可以降低公路施工的難度，也有助于降低項目的總耗資。“安全系數”是山區高速公路設計的關鍵性指標，若安全系數偏低則不利于山區交通的安全運營。設計單位在制定高速公路方案前期，需到現場進行系統性的地質勘測，獲得準確的地理數據后設計科學的選線路基。目前，山區高速公路的線路形式有直線式、曲線式、環繞式、混合式等四種形式，不同選線設計需注意對應的安全風險。

(1)直線式。直線公路是山區高速最常見的形式，適用于比較平坦穩定的山區。與其它公路線形相比，直線式高速的造價成本可降低30%左右，也是山區高速工程普遍選擇的線路。但山區地域面積廣闊，公路段持續保持直線狀態易導致駕駛員開車疲勞，隨即引發交通意外事故。設計直線路徑需考慮周圍山脈的影響，如圖1，適當增大路寬，遇到突發情況有足夠的空間調整車況，減小意外事故的危害性。

(2)曲線式。曲線公路是相對直線而言，“S型”是常見的曲線形式，尤其是山區高速公路最為普遍。曲線公路的特點是轉彎多、行駛難、起伏大，遇到軟土地基等特殊路段時交通事故的發生率更高。所設計的曲線公路應盡可能保證路面的平整度，減小路面起伏造成的顛簸。若條件允許，設計單位需把曲線角度控制在最小值。

圖1 山區公路選線考慮的因素

(3)環繞式。環繞式線路即“盤形公路”，山區高速公路選擇環繞式路徑需重點考慮山體高度大的特點。盡管選用直線或曲線等兩種線路可減短路線的長短，但公路形成的坡度也就越大。車輛在山區公路上行駛會發生向后滑落、劇烈震動等現象，也是誘發交通事故的不利因素。為了安全起見，環繞式選線設計需靠近山體，遇到緊急情況可提供避難空間。

3 山區公路路基工程設計的重點內容

(1)路基范圍。山區高速公路路基設計階段，對軟土地基的范圍進行嚴格的控制，盡可能縮小公路后期作業的面積，這是路基最小原則的基本要求。考慮到軟體結構的松散性特點，高速公路的車流量、荷載量等較大，其接觸的軟土層面面積越大，使公路結構性能更容易受到軟土層的影響。堅持路基最小化的目的是為了防止軟土層對山區公路的破壞，延長高速公路的使用壽命。

(2)路基結構。展望未來區域經濟的發展，高速公路必然成為推動山區經濟建設的有利因素。路基工程設計質量的好壞關系著山區交通環境的改造，對區域經濟的和諧發展有著顯著的影響。無論是從經濟價值、環保價值等角度考慮，簡化路基結構是尤為關鍵的。設計人員可詳細地分析山區路基的基本構造，不同的路基應選擇有效的設計方法，提供坡面路基設計加固方案。

(3)路基功能。路基工程作為高速公路的最底層結構，對公路路面的功能有直接性的影響。考慮路基工程設計方案時，要堅持以“功能”為中心，不斷強化路基工程的實用性，向公路路面提供最大的支撐力。如常規路基的設計要保證耐久性、抗壓性、穩定性等方面的指標符合工程要求;軟土路基的設計必須要添加適應的加固體系，設計與軟土層相配套的支護方案，延長路基的壽命。

(4)路基改造。推廣山區路基的優化改造方案，其目的是為了增強路基結構的使用性能，使山區高速公路的壽命得到延長。這是由于山區工程開發的難度較大，對已經確定的開發項目應多方考慮，爭取一次性解決路基工程問題，減少后期公路返工返修的次數。路基改造設計的前提是保證原始路基結構不被破壞，通過調整路基工程的組合結構實現功能改善，如混凝土澆筑加固路基等方式。

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U416.1

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1008-3383(2012)07-0018-01

2012-04-13

黃祥華(1977-)，男，江西豐城人，工程師，從事道路橋梁的施工管理及設計工作。