公路软土路基设计专家 [关于公路路基设计高度的探讨]

　　摘　要：在公路路基设计中填土高度与路基的质量和经济性密切相关，公路路基工程是公路项目施工中的基础工程，并且是交通全部项目工程中重中之重的核心工程。在公路路基的施工过程保证工程质量，本文简单的分析了能对路基填土高度造成不良影响的各种原因及措施，并对路基设计高度施工技术进行了探讨，希望能够给今后的路基设计提供帮助。
　　关键词:公路路基；设计；高度；人文环境；
　　公路路基做为路面的基础，不仅仅要负担建筑材料本身的自重，还要承受来往车辆产生的行车荷载。路基高度主要是由纵坡设计及地形来决定的，作为路基设计的一个重要因素，设计的优劣与否，不仅影响到路基质量，还影响到经济效益和社会环境效益。因此在路基高度设计中必须考虑到各种因素的影响，
　　公路路基设计高度中合理的设计高度
　　路基设计的填土高度通常是指路线的纵坡设计，而纵坡设计的关键是把纵向指标和土石方工程协调的组合在一起。路线纵坡设计必须结合施工工程的实际，严格的按照设计规范执行，进行公路路基设计必须结合当地的地理环境、水文气象等，与路基设计中的其它基本要素相结合。平面线形不仅应与纵坡密切配合，而且应注意大多数横断面的经济合理，既要避免为了取直，使纵坡起伏过大或横断面填挖不合理，又要避免只求纵坡平顺，随弯就弯，造成线形过于弯曲，路线过长的现象。在路线纵断面设计时，纵面线形应与地形相适应，尽可能设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形，避免在短距离内出现频繁起伏等。设计人员总是希望采用规范中的理想值，这本是无可厚非的。因为如果路线处处都能满足理想纵坡，那么路线上各种车辆的相互干扰最小。运行状态最为良好，这是每个设计者和使用者都希望的，但此举如果引起路基填、挖方高度过高，对环境破坏过大，则这个问题就值得商榷了。公路上汽车的行驶速度是驾驶者根据路上的实际情况而采取的，根据日本的统计数字，现代的高速公路中， 85% ～90%的车辆行驶低于设计速度， 10% ～15%的车辆行驶超出设计速度，总的来说，采用高速和低速行驶的车辆是少数，而采用中间速度的占了多数。
　　路基平均填挖高度虽然受到诸多因素的影响，但可以通过平纵面的综合协调设计，适当降低平纵面设计的几何指标来降低路基平均填挖高度，收到减少路基土石方量，减少占用土地，保证路基边坡稳定，最大限度减少对环境的破坏，节省工程投资等较好的效果。但这一做法的前提是必须保护所采用指标的连续和均衡，对公路服务质量影响不大。作为设计人员，如何对平、纵面综合协调设计以降低路基平均填挖高度，将成为一个非常重要的问题，应该引起我们足够的重视。
　　桥涵构筑物的形式和数量是路基填土高度设计的“瓶颈”
　　路基的填土高度对各种等级公路设计都是一个重要问题，只是在低等级公路设计中，影响因素较为简单，只需满足路基稳定的最小填土高度和横向排水要求即可，而在高等级公路中，尤其是一级汽车专用公路，高速公路都是全封闭，全立交，控制出入口，原来与其相通的乡村道路都要改为通道或天桥，提供横向交通，《公路工程技术标准》规定，高速公路，一级公路与其他各级公路交叉，应尽量采用立体交叉，而立体交叉采用上跨或下穿与路基填土高度有着直接关系。合理的路基设计高度，对横向通道设计尤为重要。路基设计高一点，通道下挖少一些，排水相应容易些，但是工程造价相应增高，并使得行车安全性降低，路基设计低一点，通道就下挖多一些，排水相应较困难，但工程造价低些，行车安全相对比较安全。如果过分压低主线的路基高度，必然会带来通道桥设计上的困难和使用上的后患，特别是在不能普遍使用机械排水的情况下，如果路基高度过低，使通道桥低于两侧地面而形成“锅底”，使得纵向排水无法纵向排泄，横向排水也只能采用管道将桥内积水引入线外蒸发池。构筑物与路基高度的关系不在于以上几点，主要体现在纵坡设计上，在纵坡设计路基填筑土方量，降低路基设计填土高度，设计时往往在两通道之间的路段上最大限度地压低路基设计高程。这样势必造成设计纵坡的起伏频繁。平纵组合不当，损坏了整体线形视觉的连续性和行车适应性。路线的坡长和竖曲线半径设置时受通道间距的影响，不得不采用一般值和较低值，同时还要满足我国线形规范对高等级公路纵断面设计提出的要求，这种现象在平原地区尤为突出。这不仅仅是路基填土高度问题，而且成为纵断面设计中值得广大学者研究和设计人员进一步探讨的技术焦点问题，总之，对于线路所设置的桥涵构造物的形式和数量必须与合理确定路基设计高度紧密相连，并在设计中综合考虑。
　　路基高度设计必须与当地的人文环境相协调
　　高速公路工程是一项长期的基础性产业工程，从国外高速公路成功的建设经验来看，高速公路建设应充分考虑到高速公路长远的经济效益和社会效益，路基填土高度除在必要的地方修建高填路基外，一般均采用低填路基的方式修建高速公路。因为高速公路本身也是公路，是建筑在大地表面并供车辆快速，安全，方便行驶的带状结构物，高填路基能满足的交通行驶条件低填路基也完全能够满足，而低填路基不论对于道路工程占地，使用土方数量、工程费用还是在交通行车、生态环境保护方面均比高填路基有不可比拟的优越性。
　　公路是一条绵延很长的带状人工结构物，由于公路的修建，必将会破坏当地的自然生态平衡，高填路基高速公路对生态平衡的破坏尤为突出，特别是当高速公路与山川大河垂直或近似垂直走向时，高填路基则起到了拦水作用，一旦洪水泛滥，高速公路则首先是被冲垮的对象。轻则冲毁路基，发生多处“决口”，严重影响甚至中断交通，处于公路下游一侧的村庄和耕地，也会受到水库决堤的灾害，因此高路基的修建是不可取的。如果在设计时采取低填路基，尽管这样也破坏了生态环境的自然平衡，但基破坏程度远比高填路基轻微得多，因而潜伏的危险性也小得多。
　　路基设计高度须与施工方法相协调
　　在公路路基工程施工中，要克服和排除各种不利因素，严格按照有关公路施工标准和规范的要求进行施工，要在广泛调研、专题论证的基础上，更新设备，引进新材料，借鉴国内外最先进的新技术、新工艺、新型应用成果，不断提高施工技术，及早发现问题，及时解决问题，确保公路的稳定性、持久性和耐用性，不断提高交通工程施工的经济效益，确保建设质量优良，效益显著的交通工程项目。