高速公路路基設計高度探討

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摘要：首先闡述了高速公路路基設計高度的影響因素，然后分析了高速公路路基設計高度的確定原則，如與自然環境相協調，體現以人為本的設計理念，綜合考慮多方因素，高速公路路基設計高度不能過低，最后提出了高速公路路基設計的合理措施，主要內容包括合理設計縱斷面，設計好跨越道路標高，盡量做到主線下穿，對水利設施和道路進行合理規劃，設計好構造物的凈空和間距等內容。

關鍵詞：高速公路；路基；構造物

路基高度直接影響高速公路的造價，使用性能，附屬設施布置形式和密度，填方數量和占地面積，是高速公路設計中非常重要的一個綜合經濟技術指標。路基設計高度越低，用地越少，工程投資越少，與自然環境越協調，但路基過低，地下水、氣候環境對路基填料的影響越大，路基強度衰減越快，沉降變形越大，影響路基的排水等，容易引發路基出現早期變形破壞[1]。因此確定合理的路基設計高度是一個非常值得研究和急需解決的重要問題。

1高速公路路基設計高度影響因素

1.1規范和技術要求。高速公路路基設計高度必須滿足路基設計規范和路基填筑技術標準規定[2]。高速公路的最小填筑高度應根據公路途徑地區的水文地質、地理氣候等條件，能保證滿足車輛荷載作用產生的剪應力及變形要求，路基中央分隔帶橫向排水要求，路基的穩定性不受地下水影響的要求。路基縱坡設計必須滿足相關規定要求，高速公路縱坡的大小直接影響路基的設計高度。1.2構造物要求。構造物形式及數量對高速公路路基設計高度有很大影響，特別是構造物的凈高和形式直接影響高速公路路基設計高度。構造物的設置與高速公路沿線的氣候、經濟、人口等因素密切相關。經濟發展水平高、道路網密集、村鎮多、人口密度大的地方，農業發達的地區，多雨的地區，構造物設置數量就多，因為要滿足通道凈高、農田灌溉設施、水利設施等要求，路基設計高度一般要求也越高。人煙稀少的地方構造物間距大、數量少，路基設計高度一般也較低，如吐烏大高速公路，地處戈壁，人煙稀少，構造物間距較長，平均路基高度只有2.5m[3]。某高速公路平均每公里有橋涵構造物7.1座，在長44.5km范圍內共有橋涵構造物315座，構造物多且密，線路高程很難降低，造成路基設計高度高。

2高速公路路基設計高度確定原則

2.1與自然環境相協調。高速公路路基設計高度的確定應考慮公路與環境的協調，盡量采用低路基，以減少大填大挖，避免對沿線自然環境造成很大的破壞，減小財力、人力、物力的消耗，與周邊環境更協調。路基設計高度過高，高填深挖會減少耕地面積，引發水土流失，破壞掉地表植被，造成道路與自然環境的不協調。2.2體現以人為本的設計理念。高速公路路基設計高度的確定應盡可能滿足沿線人民生活生產的需要，堅持以人為本的設計理念，充分考慮沿線通道的形式。密度和位置，保證設置的構造物能滿足人們橫向穿越、農田灌溉等要求，但又不能過密、過多，易造成路基設計高度過高，增加工程造價；也不能為降低工程造價，人為降低路基設計高度，大幅度降低或合并過人通道等構造物。2.3高速公路路基設計高度確定必須綜合考慮多方因素。應對高速公路沿線的地質水文、地貌地形、社會環境、氣候條件、風俗及文化習慣傳統、同區域內外其他的運輸方式等進行全面調查分析，對各個因素的影響進行綜合分析，合理確定路基設計高度，減少設計的劣勢。2.4高速公路路基設計高度不能過低。高速公路路基設計高度過低，會造成路基路面排水不暢引發路基路面出現水毀或翻漿破壞；路基設計高度過低，很容易在路基縱斷面上產生駝峰豎曲線，影響到行車的舒適性；路基設計高度過低還會影響路基水穩定性，減弱路基對病害產生的抵抗能力[4]。

3高速公路路基設計的合理措施

3.1合理設計縱斷面縱斷面的坡長和縱坡對高速公路路基設計高度有重要影響。因此，在高速公路縱斷面設計時，應根據高程控制點，合理選擇坡長和縱坡，通過多方方案比較，確定盡可能小的路基設計高度?？v坡不大時，可適當增加坡長；縱坡較大時，可適當減小坡長。大中橋梁因受通航和設計水文限制，路基橋梁設計高度高，不宜設計長長縱坡，在滿足縱坡規定要求的情況下，盡可能采用短的坡長。豎曲線和平曲線組合地段，應考慮實際情況，保證平曲線和豎向線組合要求的條件下，及時增加邊坡點，變換坡度。設計時，先把構造物位置確定好，然后如圖1所示在構造物上面設計凸形豎曲線[5]，相鄰縱坡采取圓順地連，坡長控制在500～800m，以滿足通道設置要求。3.2設計好跨越道路標高當高速公路跨越上跨道路時，可降低跨越道路標高，以減小高速公路跨越通道及橋梁高度，降低路基設計高程。降低跨越道路標高可采取合理下挖一定深度，但要設計好排水設施，保證跨越道路的積水能及時排出。3.3盡量做到主線下穿設計高速公路在條件許可時，主線盡量采用從被交道路下方穿過，以降低路基設計高度。某高速公路在某城鎮需連跨兩條公路，通過設置車行天橋和分離式立交，高速公路從下方穿過，路基設計高度降低了1.7m。3.4對水利設施和道路進行合理規劃設計前搞好調查和預測，對水利設施等構造物間距、結構，跨越道路等進行合理規劃，盡量降低高速公路路基設計高度。應對被交叉道路進行調查并預測好交通量，保證立交和通道合理布設，通道和立交宜交錯布置，通道孔徑大小應合理。對道路過密地段，可采取改路、合并，水利設施也可適當合并和改線，盡量減少橫穿高速公路的構造物，達到降低高速公路路基設計標高的目的。如圖2所示，用輔路將相鄰多條支路合并，高速公路下只需設一條通道便可以滿足使用要求。3.5設計好構造物的凈空和間距構造物的設置應依據沿線的人口、村鎮分布密度，路網分布密度，水文、工農業發展水平綜合確定，以滿足沿線居民生活、生產及交通要求，而路基設計高度盡量低為目標。設置適當的構造物間距和凈空，構筑物能不增加盡量不增加，能利用相鄰橋梁和通道的，盡可能合并利用，可以把排水用的涵洞增加孔徑，兼做排水、行人通道；構造物盡量根據水文、地質和構造物凈空技術標準，合理設置，不要隨意提高標準。如果構筑物難以避免是，可采取構造物下挖方式，降低路基設計高度，但要做好構造物的排水。為減少進入構造物的水梁，可將構造物的出入口設置成反坡，在構造物內設置蒸發池、滲井等排水設施，如圖3所示。對過人通道，可采取在通道內設臺階來排水，以不影響行人通行，如圖4所示。還可以在通道周邊設置集水井、低矮的攔水帶等排水，如圖5所示。

4結語

高速公路路基高度設計直接影響工程的造價和質量，是目前路基設計中必須解決的關鍵問題。高速公路路基設計高度應認真考慮各種影響因素，嚴格遵循設計原則，采取合理的降低路基設計高度措施，才能保證設計高度確定的合理性。

參考文獻：

[1]邱建波.高速公路路基高度設計與影響因素分析[J].交通世界，2015（1）：62-63.

[2]萬曉東，薛東峰，張雪強.高速公路路基高度影響因素及降低對策[J].山西建筑，2007（1）：338-339

[3]溫學鈞，王海燕.平微區高速公路合理路堤高度[J].長安大學學報（自然科學版），2002，22（2）：9-10.

[4]肖克雄.公路路基高度的設計探討[J].中小企業管理與科技，2011（5）：158.

[5]劉超群.降低高速公路路基高度的幾點措施[J].路基工程，2007（3）：151-152.

作者:李雪姣 單位:河北省交通規劃設計院