平原区低路基高速公路设计探讨

平原区低路基高速公路设计探讨

王永勃

中铁第一勘察设计院集团有限公司交通院陕西西安710000

摘要：我国地大物博，水产丰富，地势类型较多，如高原、平原、丘陵、山地等。随着我国社会经济的快速发展，各行各业都迎来了发展机遇，其中交通行业更是发展迅猛。高速公路的发展，给人们的生活带来更多便利。而在高速公路建设过程中，由于不同地势地形，其面临的问题也多种多样。本文主要研究平原区域路基对高速公路建设的影响。在建设高速公路时，如果地基过高会占用很多农田，还会增加施工难度和工程造价，因此本文就如何降低路基高度提出了具体的方案。

关键词：高速公路；路基；高度

一、影响路基填土高度主要因素

（一）洪水频率、洪水位对路基高度的影响。

影响路基高度的因素有很多，其中洪水频率与洪水位对路基高度的影响最大。在建设高速公路时，要考虑洪水爆发的危险，为了防止洪水淹没高速公路，在建设时要对沿河或是容易受到水淹没的区域采用合理的路基边缘标高，而高度则要根据路基1/100洪水频率计算水位加壅水高、波浪侵袭高和0.5米的安全高度。

（二）高速公路与其他道路交叉时，必须设置立体交叉。

在我国道路建设中，不全是进行高速公路建设，有一部分是公路建设，高速公路建设与公路建设多是穿插而行，一部分公路，一部分高速公路，而这两者之间交叉建设时，多是立体交叉，同时还要在被交路上设置纵坡度不超过2.5%的跨引道，方便农用车和非机动车通行。

（三）路基临界高度的影响。

在建设高速公路时要确保路基处于干燥或是湿度中等的状态，防止因为湿度过大导致通行不安全。高速公路中车辆通行速度都比较快，如果高速公路路基的湿度过大，必然会影响通行质量和通行安全。

（四）工程地质条件的影响

工程地质条件会影响高速公路路基高度，因此在降低路基时，要考虑地质条件的影响，做到因地制宜。

二、降低高速公路路基的优点

（一）低路基设计可以减少公路用地，实现可持续发展

在高速公路建设中，降低路基可以减少公路用地，使得公路的资源做到可持续发展。我国虽然地大物博，土地总体面积占全世界第三位，但是由于我国人口很多，人均土地占有面积很少，土地资源有限，平原地区的人口更是密集，为了节约土地资源，公路建设过程中降低路基高度是很有必要的。对路基高度与公路用地关系进行研究后，会发现高速公路的路基高度每降低50厘米，就节约了将近1.8万m3的土地资源，每降低1米可以降低将近约1/3hm2的永久性占地。

（二）减少路基工程量

在高速公路建设中降低路基高度，可以有效降低建设单位的成本支出。高速公路建设好并投入使用后，经过一段时间的使用，会出现一些损坏，需要进行维修和防护工作，以此延长公路的使用寿命。而这些维修和防护成本很高，如果在建设高速公路时，降低路基高度，就可以使得高速公路的路基土方与路基防护、安全防护等方面的费用减少，进而节约成本。

（三）减少路基不均匀沉降

在建设高速公路时，如果是高填方路基，那么在建设中需要对这些土方进行填筑与碾压工作，但是在填筑与碾压中容易因为工人技术、地质等因素的影响使得碾压的密度不均匀，影响高速公路的建设质量；在建设高速公路时，如果采用高填方路基，就会由于其自身的重量使得地基沉降加大，进而导致高填方路基自身出现沉降的现象；高速公路建设中如果采用高填方路基，那么一旦遇到下雨天，路基的下部被水浸湿后，容易出现下沉的情况，同时会因为不均匀沉降导致路面出现裂缝或是沉陷的状况。而降低路基高度，则可以使得不均匀沉降的概率得到降低，并达到路面紧实的要求，提高公路建设质量。

（四）减少对自然环境的影响

在高速公路建设中，降低路基高度可以有效保护周边的自然环境，同时也提高了行车安全性，降低了交通事故发生概率。高速公路建设中低路基段边坡都比较平缓，公路跟自然景观被融为一体，创造了一个更加舒适、环保、和谐的交通环境。

（五）加快施工进度，促进经济效益

高速公路建设中如果是高填方路基，会出现大量的拆迁工作，施工难度变大，对整个工程造成影响。如果降低路基，则可以减少拆迁，施工难度也相对简单，施工时间被缩短，可以尽早完工并投入使用，从而创造更多的经济效益。

三、降低路基高度具体措施

（一）设计方面

1.合理设置路线纵坡长度

影响路基高度和土方数量的因素有很多，纵坡长度是其中影响程度最高的一个因素。为了减少对路基高度与土方数量的影响，在进行纵坡设计时，一定要多加思考，仔细推敲，设计一个合理的坡长，可以让高速公路做到及时变换坡度，降低路基的高度，进而减少整个公路工程量。当高速公路的坡度比较小，并且工程量也很小时，在设计实际纵坡长度时，可以适当扩大一些，可取800米以上；如果高速公路的纵坡比较大，工程量也比较大时，可以将纵坡的长度适当减少一点，最佳坡度可在300到600米之间。高速公路建设中都会经过桥梁，而在经过这些大中型桥的引桥部分时，则不能采用长纵坡，主要是因为大中型桥的桥梁在设计时会考虑水位以及通行要求，净空的高度很高，如果采用长纵坡，就会使得土方量被加大，工程量也被加大。因此，最好将坡长减少。

2.通道位置及数量

高速公路建设过程中，需要进行外业勘测，了解建设周边的环境，在此过程中应当跟当地的政府进行协商，将原本道路中过于密集的地段进行合并，减少通道的数量；在高速公路建设时，为了防止农民耕地穿越高速公路，导致安全事故的发生，可以将原本的乡村行政分界与土地分界进行适当地调整，减少通道的数量。在设计通道涵洞时，要考虑多方面的要求，其一，不能因为通道涵洞的设置导致路基太高，其二，通道涵洞要能满足居民生活、交通、劳作的要求。高速公路建设过程中，要注意路线纵坡的起伏顺畅，在满足交通要求的同时，也能降低路基的高度，提高高速公路建设质量。

3.沿线取土

当高速公路建设过程中路线的区位地势较高时，可以适当地下挖被交叉道路。结合排水设计，对分离式立交桥上跨的地方道路与通道进行适当下挖，可以有效降低路基的填土高度，使得高速公路建设更加合理科学。

4.桥梁设计

在设计桥梁时，一定要对水文资料进行分析论证，并对水文中的流量进行精确计算，然后预留出合适的净空高度。净空高度不能过高，不然会使得路基高度被抬高，影响高速公路建设。而桥梁上部则最好选择建筑高度比较低且较为轻巧的结构，防止因为其自身过重导致出现沉降的情况。

5.利用地质条件降低填筑高度

高速公路路基的填筑高度也受到地质条件的影响。地质条件主要包含岩土的性质、类别、岩石的地质构造、地表水情况、地下水情况等因素。在设计路线时，一定要对这个路线的工程地质条件进行仔细地勘查研究。在选线时选择合适的地质条件，在此过程中可以利用钻探的手段弄清该地质地段的情况，然后设计一个科学合理的路线。在详细地掌握了高速公路周边地质的情况下，要选择岩性好、地基比较稳定、地下水位深、地表水排泄通畅的地方，有效降低路基填筑的高度，减少因为地质情况的影响而导致高填方的出现。

（二）工程管理

高速公路的施工一定要严格按照经过我国众多审批部门批准后的设计图纸进行施工，在施工过程中要做好地方工作，不能随意增加构造物。同时在施工中，高速公路建设部门要与其他的相关部门进行协调，防止因为协调不到位导致施工进度受到影响，改变施工设计。例如，高速公路建设中要与其中经过的当地政府协调，防止出现农民劳作时要穿过高速公路现象的发生。而在桥梁建设中，要与相关的部门进行协调，最好制定一个统一的标准，不能随意增加桥梁的净空高度。

总结

在平原区高速公路建设中，影响高速公路路基高度的因素有很多，一定要从多个角度，例如水文情况、地质情况、地理气候等对路基的影响，施工过程中一定要适当降低路基高度，优化高速公路设计。

参考文献

[1]胡克伟.平原区低路基高速公路设计探讨[J].路基工程,2009(2):194-195.

[2]李小昂.关于平原区高速公路低路基设计的探讨[J].民营科技,2015(12):184-184.