降低平原地區(qū)高速公路路基高度措施研究

1、    降低平原地區(qū)高速公路路基高度措施研究    摘要： 平原地區(qū)高速公路高路基會占用大量農(nóng)田，不符合國家保護農(nóng)田政策，并且存在較多弊病。本文先分析了造成平原地區(qū)高路基的六個制約因素，最后從技術(shù)因素角度考慮提出了降低路基高度的三項措施，對降低平原區(qū)路基高度具有一定的指導意義。關(guān)鍵詞：道路工程、路基高度、原因、措施abstract：the high subgrade of expressway in plain area will occupied large amount of cultivated land, which is not be in a

2、ccord with national policy of protecting basic farmland, and the high subgrade exist many disadvantages. in article, the six restrictive factors on the high subgrade were analyzed; and then from the standpoint of technology, the three measures for decreasing subgrade height of expressway were put fo

3、rward, which wil have the benefit for for decreasing subgrade height of expressway in plain area.key words：pavement enggineering; subgrade height; reason; measure中圖分類號：k826.16文獻標識碼：a 文章編號：1 引言高速公路是國民經(jīng)濟建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。長期以來，我國的高速公路一般采取高路基的方式建設(shè)：高速公路的平均路基高度一般為3m，有的地方達到4m。這導致高速公路的建設(shè)也占有大量土地，尤其是平原地區(qū)占用大量農(nóng)田。隨著國家對耕地保

4、護的日益嚴格，公路用地與國家保護耕地之間矛盾越發(fā)凸顯出來。以往高速公路采用高路基建設(shè)方式的缺點也越來越受到人們的重視。因此如何在保證路基穩(wěn)定和排水通暢的情況下，把高速公路的路基高度降下來成為高速公路研究的重點。2高速公路高路基的缺點高路基對保證路基工作區(qū)處于干燥狀態(tài)，防止路基凍脹翻漿起到積極的作用，也有利于設(shè)置下穿通道，但它也存在很多缺陷。1）高路基增加了占地，施工用土量大，易引起水土流失，破壞地表植被，提高了工程造價；2）高路基施工難度大，對機械設(shè)備要求高，施工周期長，增加了施工工期；3）高路基自重大，沉降大，邊坡較陡，容易出現(xiàn)塌方，邊坡防護加固工程量大，養(yǎng)護困難，費用較高，對地基產(chǎn)生較大的

5、壓力，易引起地基產(chǎn)生較大的變形，造成路基沉陷、路面下沉、路面開裂和橋頭跳車等病害；4）高路基破壞其周圍景觀的整體性與連續(xù)性，與其周圍環(huán)境不協(xié)調(diào)， 不能滿足人們視覺、心理上的舒適和安全的需要；使交通事故率提高，由于高路基路面高于原地面，使公路兩旁遮擋建筑物減少，容易使司機產(chǎn)生眩光現(xiàn)象，影響行車安全；3 高路基產(chǎn)生的原因造成我國平原區(qū)路基高度偏高的主要原因有以下幾點：1）平原地區(qū)人口眾多，村莊稠密，路網(wǎng)發(fā)達。而高速公路又要求“全封閉，全立交”，為解決橫向交通必須設(shè)置一些人行、車行通道，而在經(jīng)濟發(fā)達、人口密集的平原區(qū)，通道設(shè)置密度不得不相應的增大。加之修建公路征用土地后遺留土地缺乏整合，沿線村村戶戶

6、各不相讓，不能共用道路，就更加會增加通道的數(shù)量。2）通道處要求有一定的凈空，由于下挖通道處的排水問題不能解決，因此通道不能下挖低于地面。這樣大密度的通道下穿高速公路，就要求增加高速公路路基高度來保證通道處的凈空。3）將下穿通道換成天橋，可大大降低高速公路路基高度；但是天橋方式不符合中國百姓的出行方式，而且天橋比通道的造價高很多，通道換天橋會大幅增加高速公路的投資，同時天橋還會影響高速公路的景觀，因此此方案的可行性不高。4）我國人多地少，小農(nóng)經(jīng)濟成分很高，農(nóng)田水利建設(shè)不到位。農(nóng)村土地承包政策較長時期不變，造成一戶農(nóng)民土地常常分布在高速公路兩側(cè)，這就要求排灌橋涵數(shù)量多，這些構(gòu)造物導致高速公路只能采

7、用較高的路基。5）規(guī)劃部門缺乏遠期計劃，使得樞紐立交在高路基上再上跨，如能早期規(guī)劃，前期修建的項目預留后期立交的線位，路基高度就會有很大改善。6）公路設(shè)計者沿用以前的設(shè)計理念，為了保證路基干燥，又因為平原區(qū)取土方便，且易于填筑，在進行公路設(shè)計時通常全線填方，沒有比選各種設(shè)計方案，沒有考慮節(jié)約土地資源。4 降低路基高度的措施降低路基高度的措施，主要是根據(jù)高速公路路基高度的影響因素來確定，采取一定的措施來解決導致路基高度過高的因素，主要從技術(shù)性因素方面來考慮措施，包括以下3方面，4.1 利用地質(zhì)條件，降低路基填筑高度采取必要的手段弄清工程地質(zhì)復雜地段的詳細情況，正確地引導路基設(shè)計。在充分掌握沿線工

8、程地質(zhì)條件的前提下，對巖性好、地基穩(wěn)、地下水位深、地表排水通暢的地段，盡可能地降低路基填筑高度，縮小路基邊坡，減少因地質(zhì)情況不明而造成的高填方的浪費，降低公路的整體效益。同時要根據(jù)病害地區(qū)工程實際采取工程技術(shù)措施（如：設(shè)置砂墊層、摻石灰、加塑料排水板等方法處理路基土），降低路基填筑高度。還可以采用新材料、新施工工藝來降低特殊病害地區(qū)的路基高度4.2 優(yōu)化路線設(shè)計1）合理設(shè)置縱坡在路線縱斷面設(shè)計時，縱面線形應與地形相適應，盡可能設(shè)計成視覺連續(xù)，平順而圓滑的線，避免在短距離內(nèi)出現(xiàn)頻繁起伏等。設(shè)計人員總是希望采形用規(guī)范中的理想值，這本是無可厚非的，因為如果路線設(shè)計合理，那么路線上各種車輛的相互干擾最

9、小，都能滿足理想縱坡，運行狀況最為良好，這是每個設(shè)計者和使用者都希望的。但此舉如果引起路基填、挖方高度過大，對環(huán)境破壞過大，則這個問題就值得商榷了。公路上汽車的行駛速度是駕駛者根據(jù)路上的實際情況而采取的。因此在進行縱坡設(shè)計時應反復推敲比較，合理使用坡長，及時進行坡度變換，以降低路基高度，減少工程量。對于高速公路，當縱坡較小，工程量不大時，縱坡長度可適當大些，可取800 m以上；當縱坡稍大，工程量可能增加時，縱坡長度可減少至300600 m。在大中橋引橋部分，不宜采用長縱坡，因大中橋的高度受設(shè)計水位和通行的要求，橋面往往提高很多，如采用長縱坡，勢必加大土方量，所以在滿足縱坡標準的情況下，盡量減少

10、坡長。還可以適當采用較大縱坡，這對路線實際通行并不會造成很大影響，尤其是高速公路設(shè)中央分隔帶、分快慢車道、車輛相互干擾較小的情況下更是如此。因此，我們在進行縱坡設(shè)計時，要靈活采用標準規(guī)范值，盡量降低填挖高度。對地形平坦、且不受洪水影響的路段應采用低路基，這樣不但可減少工程量，減少占用土地，對自然環(huán)境的保護也達到最大限度。對地形復雜，相對高差大的路段，應充分結(jié)合平面設(shè)計，采用較大的坡率以盡量減小填挖方高度，這對減少工程量、路基邊坡穩(wěn)定及減少對自然環(huán)境的破壞都有很好的效果23。公路路線設(shè)計規(guī)范中對于最小縱坡的要求主要是依據(jù)路面的排水來規(guī)定的，如果解決了平坡段或小于淤積坡度的路段的道路橫向排水問題，

11、在平原區(qū)縱坡設(shè)計時，就可以順應平緩地勢采用較多的平坡或小于淤積坡度的路段。關(guān)于平坡或小于淤積坡度路段高速公路的排水設(shè)施，本課題組作了相應的研究，并鋪筑了實驗路進行驗證，其排水效果和經(jīng)濟性都很好。2）合理解決平豎曲線的關(guān)系根據(jù)我國公路工程技術(shù)標準規(guī)定：當平曲線與豎曲線組合時，豎曲線應包含在平曲線之內(nèi)并且平曲線應稍大于豎曲線，在平曲線內(nèi)應避免出現(xiàn)幾個起伏的縱坡。這一規(guī)定的目的主要是為了保證平豎曲線配合協(xié)調(diào)，立體線形良好。然而工程中不能機械套用該項規(guī)定，因為高速公路平曲線較長，有時長達23 km。如果一個平曲線只設(shè)一個變坡點，勢必增加路基高度，加大工程量造成由于線形設(shè)計而產(chǎn)生的不必要的浪費。所以在地

12、面縱坡變化較大，路線平曲線較長的情況下本著降低路基高度，減少工程造價的原則，合理的設(shè)置多個變坡點是必要的。但在這些路段必須進行檢驗，如出現(xiàn)有視線中斷、不連續(xù)、暗凹等現(xiàn)象，需進行調(diào)整或采用增設(shè)誘導視線的措施，使司機在視覺和心理上都有安全感和舒適感。4.3合理設(shè)置通道、立體交叉等構(gòu)造物1）相交道路采用上跨方案二、三級公路與高速、一級公路相交，設(shè)置的分離式立交采用低級道路上跨的方式；或鄉(xiāng)村道路與高速公路相交處的通道，全部或部分采用上跨主線的天橋，能有效降低路基高度。但是天橋的造價要遠遠高于通道，應對其進行經(jīng)濟性分析；另外天橋還涉及到當?shù)厝藗兊某鲂辛晳T和對道路景觀的影響，因此這種措施要嚴格進行論證。2

13、）合理布設(shè)通道，減少通道數(shù)量和密度通道的位置應布局合理，適當控制，不能按農(nóng)村現(xiàn)有道路一一設(shè)置。在外業(yè)勘測中應當與當?shù)卣畢f(xié)商，對原有道路過密地段適當合并，以減少通道數(shù)量；對原有鄉(xiāng)村的行政分界和土地分界進行調(diào)整，把高速公路左側(cè)土地劃給左側(cè)農(nóng)民，把其右側(cè)土地劃給右側(cè)農(nóng)民，以避免農(nóng)民耕地時穿越高速公路，從而減少通道數(shù)量。另外，在一些人行和車行通道附近有橋涵等構(gòu)筑物時，可根據(jù)具體情況利用橋涵作通道。必要時可加大橋涵孔徑或另加一孔，中間排水，兩側(cè)用作通道，還可利用大中橋的邊孔作通道使用。在條件允許時留有一定數(shù)量的人行通道或利用橋孔兼作人行通道，對機耕標準以上的地方道路進行歸并，一定距離內(nèi)設(shè)置支線上跨天橋

14、滿足橫向交通需求。3）解決下挖通道處的排水問題合理的路基設(shè)計高度，對橫向通道設(shè)計尤為重要。路基設(shè)計高一點，通道下挖少一些，排水相應容易些，但是工程造價相應增高，并使得行車安全性降低。路基設(shè)計低一點，通道就下挖多一些，排水相應較困難，但工程造價低些，行車安全相對比較安全。如果過分壓低主線的路基高度，必然會帶來通道設(shè)計上的困難和使用上的后患。特別是在不能普遍使用機械排水的情況下，如果路基高度過低，使通道橋低于兩側(cè)地面而形成“鍋底”，使得縱向排水無法縱向排泄，橫向排水也只能采用管道將橋內(nèi)積水引入線外蒸發(fā)池。應采取必要的措施防止或減少下穿通道積水，通道就可以盡量的下挖，從而使通道不再是控制高速公路路基高度的主要因素，根本上降低路基高度。5 結(jié)語降低平原地區(qū)高速公路路基高度，最大限度的節(jié)約土地是平原地區(qū)高速公路建設(shè)的發(fā)展方向，應結(jié)合當?shù)馗咚俟方ㄔO(shè)實際，考慮多種控制因素對路基高度進行優(yōu)化，真正貫徹“安全、環(huán)保、節(jié)約、和諧”的高速公路建設(shè)理念。參考文獻1 滕玉