山區(qū)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(qū)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(qū)高速公路建設促進了地區(qū)交通行業(yè)的發(fā)展，也是推動山區(qū)經(jīng)濟改革及扭轉(zhuǎn)貧困局勢的有利因素。無論是從社會價值或經(jīng)濟價值角度考慮，提升山區(qū)高速公路設計質(zhì)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(qū)公路設計的兩大要點，設計人員應做好充分的工程準備，結(jié)合收集到的數(shù)據(jù)資料提供更加科學的公路規(guī)劃方案。

山區(qū)高速;公路選線;路基工程;設計

1 山區(qū)高速公路工程建設的發(fā)展

路基工程的內(nèi)容是精心做好路基設計、施工、監(jiān)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(jié)構(gòu)物。路基設計是根據(jù)規(guī)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(zhì)、氣候條件和鋪面結(jié)構(gòu)要求，提出合理可行的路基設計方案，確定技術經(jīng)濟最優(yōu)的路基設計參數(shù)。路基施工主要是通過土石方作業(yè)，修筑滿足性能設計要求的路基結(jié)構(gòu)物，并為路面結(jié)構(gòu)層施工提供平臺。山區(qū)高速公路路基工程的設計還需注重各種病害的防范，監(jiān)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(xiàn)的變形、病害和失穩(wěn)。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(qū)高速工程的建設質(zhì)量。

2 高速公路選線設計的安全問題

選線是山區(qū)高速公路建設的規(guī)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?！鞍踩禂?shù)”是山區(qū)高速公路設計的關鍵性指標，若安全系數(shù)偏低則不利于山區(qū)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(xiàn)場進行系統(tǒng)性的地質(zhì)勘測，獲得準確的地理數(shù)據(jù)后設計科學的選線路基。目前，山區(qū)高速公路的線路形式有直線式、曲線式、環(huán)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(qū)高速最常見的形式，適用于比較平坦穩(wěn)定的山區(qū)。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(qū)高速工程普遍選擇的線路。但山區(qū)地域面積廣闊，公路段持續(xù)保持直線狀態(tài)易導致駕駛員開車疲勞，隨即引發(fā)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(fā)情況有足夠的空間調(diào)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(qū)高速公路最為普遍。曲線公路的特點是轉(zhuǎn)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(fā)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(qū)公路選線考慮的因素

(3)環(huán)繞式。環(huán)繞式線路即“盤形公路”，山區(qū)高速公路選擇環(huán)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(qū)公路上行駛會發(fā)生向后滑落、劇烈震動等現(xiàn)象，也是誘發(fā)交通事故的不利因素。為了安全起見，環(huán)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(qū)公路路基工程設計的重點內(nèi)容

(1)路基范圍。山區(qū)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(yè)的面積，這是路基最小原則的基本要求。考慮到軟體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(qū)公路的破壞，延長高速公路的使用壽命。

(2)路基結(jié)構(gòu)。展望未來區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，高速公路必然成為推動山區(qū)經(jīng)濟建設的有利因素。路基工程設計質(zhì)量的好壞關系著山區(qū)交通環(huán)境的改造，對區(qū)域經(jīng)濟的和諧發(fā)展有著顯著的影響。無論是從經(jīng)濟價值、環(huán)保價值等角度考慮，簡化路基結(jié)構(gòu)是尤為關鍵的。設計人員可詳細地分析山區(qū)路基的基本構(gòu)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(jié)構(gòu)，對公路路面的功能有直接性的影響?？紤]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(guī)路基的設計要保證耐久性、抗壓性、穩(wěn)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(qū)路基的優(yōu)化改造方案，其目的是為了增強路基結(jié)構(gòu)的使用性能，使山區(qū)高速公路的壽命得到延長。這是由于山區(qū)工程開發(fā)的難度較大，對已經(jīng)確定的開發(fā)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(shù)。路基改造設計的前提是保證原始路基結(jié)構(gòu)不被破壞，通過調(diào)整路基工程的組合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)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。