1、公路路基设计高度的探讨摘要:公路路基的设计高度对公路路基的修建难度、其它构造物的修建要求、对公路的整体使用性能、工程造价都有非常重要的影响。本文特对此进行探讨。 关键词:公路;路基;设计高度 中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号: 公路路基是沿路线位置按照一定的技术要求,在地面上分层填筑或开挖的带状土工构筑物,其高度受路线纵坡设计、路基稳定性要求、沿线的地形地貌、工程地质情况和工程经济要求等多方面因素的影响。在路线平纵断面的设计中,必须综合考虑这些因素,合理确定路线的平面线位和设计标高,使公路路基的高度趋于合理。 1 公路路基高度的合理确定 在公路设计中,公路路基高度是由路线的平
2、纵断面设计决定的,合理确定路基高度实际上就是在综合考虑各种因素的前提下,合理地进行平纵断面设计。一般在山区公路设计中,主要是合理确定路桥、路隧的分界高度;在平原区,在满足下穿构造物的前提下,要注意降低路基填土高度,以节约用地和土石方工程量;以路基的强度、稳定性,以及路面的要求角度,还应当注意路基的最小临界高度和考虑路基的沉降等情况 I.I 山区公路路基高度的合理确定 1.1.1 山区公路的特点 山区公路的特点是,沿线地形高程变化大,坡陡沟深。地形高程的变化程度远远大于公路纵断面线形的适应程度。因此,不仅路基填挖变化频繁,而且高填深挖地段也会频频出现。路基高填深挖的段落往往在技术处理上较为复杂,
3、对于高路堤和深路堑的设计,要在对沿线工程地质情况进行认真勘察的基础上,着重进行边坡稳定性、整体稳定性的检算和边坡的设计。对于高路堤还应注意路基填料的变形,深路堑应当注意边坡防护的设计。另外,高填深挖产生的大量的借方或弃方的处理也需要进行设计,合理处置。 l.2 山区公路路基高度设计的思考 山区公路路基高度合理确定,一般应满足以下主 要原则: (l)土石方大致均衡,以减少借弃方数量,降低造价; (2)尽量减小高填深挖路基的高度以加强路基的 整体稳定性; (3)努力改善线路平纵断面,尽量减小高陡边坡 或占压河道,以避免路基局部失稳或受剧烈冲刷; (4)绕避地质不良地段,保持路基长久稳定。 除考虑以
4、上原则外,对于山区公路路基设计高度,高路堤和深路堑方案,不仅工程量相当巨大,更为重要的是其对环境的影响也非常大。首先,高路堤的填筑和深路堑的开挖破坏了项目所在区的自然环境,使自然景观失去原始状态,如果处理不当还会引发塌方 、滑坡等地质灾害、埋压植被等问题。其次,对环境的改变还会造成对生态系统的影响,容易破坏生态系统的功能结构,打破相对稳定的生态系统,导致生态平衡的丧失。 因此,在方案选择时,必须注重环境效益和社会效益的考虑。在山区公路的设计中,应当充分进行高路堤与桥梁方案、深路堑与隧道方案的比选,桥、隧、路综合考虑,合理确定路基与相关构造物的分界高度。在线形设计上,也应开拓思路,想方设法地降低
5、路基高度。例如,在平面设计中,根据山区的特点,采用以曲线为主的线形,增强平面线形对地形的适应性;在横断面设计上,根据地形特点,采用分幅式不等高的路基断面,以克服横向较大的高差等。 1.2 平原区公路路基高度的合理确定 1.2.1 平原区公路的特点 平原区的公路设计条件较好,很少会出现高填深挖路基的情形。在以往设计中存在的主要问题是,高速公路和一级公路为了满足频繁的地方交通下穿净空的需要,而往往采用较高的填方方案,使得公路的占地和土石方数量都大大增加。另外,平原区往往水网纵横,还要考虑桥涵构造物设置对路基高度的影响,以及浸水路基对路基设计高度的要求。 1. 2.2 平原区公路填土高度较高的问题
6、在平原已建和在建的高速公路和一级公路中,为了满足频繁的地方交通下穿净空的需要,许多设计都使填方高度做到 3m 左右。目前我国已建高速公路的平均填土高度为 2.23.2 m,高手一般等级公路 1.52.0 m。路基高度的增加,必然会导致路基土石方、道路征地等费用的增加。根据有关国内已建高速公路的资料统计,路基、土地征用和通道修筑这三项费用之和到达了总造价的 50%。在公路建设中实行最严格的耕地保护制度,是公路建设持续、快速、健康发展的客观要求。而在平原区,土地大都是可耕作的耕地,包括许多基本农田,因此,在平原区较高的路基方案是不适宜的。 由于高速公路和一级公路是全封闭和半封闭式的,因而沟通公路两
7、侧的交通也是必须的。而且高等级道路的线形指标较高,纵断面的适应性较差。根据目前采用的情况,行之有效的方法主要有:合并地方交通流,减少下穿通道的个数;局部地区重新进行土地区划,以减少公路两侧的耕作往来;适当修建上跨桥等。 公路路基高度的确定,不仅对公路项目的工程量、造价、施工的难易性等影响巨大,而且对环境保护、占用土地等也有着非常重要的影响。在工程项目日益重视“以人为本” ,重视可持续发展的今天,合理确定公路路基的设计高度有着更为重要的意义。 施工注意事项 (1)在既有线附近通过或使用的各种车辆机具设备不得超过机车车辆限界,作业人员和工具与接触网必须保持 2m 以上的距离。 (2)距发现接触网断
8、线及其部件损坏或在其上挂有线头、绳索等物时,人员不准直接或间接与之接触,在接触网检修人员未到达前,应距晰线接地处 10 m 以外设置防护,严禁人员接近。 (3)在接触网支柱及接触网带电部分 5m 范围以内的金属结构均须接地,在与接触网相连的支柱及金属结构上,若未装设接地线或接地线已损坏时,严禁人员与之接触。 (4)施工中,任何作业均不得影响接触网支柱、地锚等设施的稳定。用曲线形设计、分离式路基等措施,改善路基高度;在平原区,可通过调整规划、合并通道等措施,千方百计降低路基高度;在软土地区,注意沉降对路基设计的影响。 结论 在复合地基设计中,当桩端不能达到硬持力层,或延伸至硬持力层明显不经济时,应进行桩端持力层承载力验算。本工程设计中同时采用压应力扩散法和实体基础法进行计算,结果表明,实体基础法升算结果要求加固深度较大。由于客运专线对线路平顺性要求较高,对挡土墙而言,要求设计的可靠度相应加大,故设计采用了实体基础理论计算结果。本人认为,在地基处理设计实际应用时,应根据线路等级及工程要求的可靠度选择相应的计算理论,确定加固置换率和桩长,并应验算加固区下卧层地基强度。 参考文献: 1GB 50007-2002,建筑地基基础设计规范Sl. 2JCJ 79-200,建筑地基处理技术规范S. 3JGJ 94-94,建筑桩基技术规范sl.