當前我國公路交通基礎設施建設迅猛發展,能否在保證路基穩定的前提下,降低路基填筑高度,減少工程造價,提高公路整體效益,一直是公路建設者探討的問題。我國的高速公路與國外的高速公路相比,看似壯觀,實為破壞自然景觀,而且隱患重重。本文就如何降低路堤填筑高度進行了探討。
一、高路堤的缺陷
高路堤大于2.5m的路堤有利于保證路基工作區處于干燥狀態,防止路基凍脹翻漿,也有利于設置下穿通道,但它有很多缺陷:1、高路堤自重大,對地基產生較大的壓力,易引起地基產生變形,造成路基沉陷、路面下沉、路面開裂和橋頭跳車等危害。2、高路堤的施工用土量大,占地多,導致耕地減少,水土流失,破壞地表植被。3、高路堤沉降大,邊坡較陡,容易出現塌方,邊坡防護加固工程量大,養護困難,費用較高。4、高路堤使公路占地拓寬,增加了征地拆遷費,提高了工程造價。5、高路堤施工難度大,對機械設備要求高,施工周期長,增加了施工工期。6、高路堤破壞其周圍景觀的整體性與連續性,與其周圍環境不協調,不能滿足人們視覺、心理上的舒適和安全的需要。
二、降低KrEbqOo+4xkQ76chq46mRAjdlr3ySLpUIMkCneDQL5s=路基填筑高度措施
(一)優化路基線形設計,降低路基填筑高度
1、合理設置縱坡長度。縱坡長度是影響路基高度和土方數量的重要因素,在進行縱坡設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。
2、合理解決平豎曲線的關系。根據我國《公路工程技術標準》規定:當平曲線與豎曲線組合時,豎曲線應包含在平曲線之內并且平曲線應稍大于豎曲線,在平曲線內應避免出現幾個起伏的縱坡。這一規定的目的主要是為了保證平豎曲線配合協調,立體線形良好。
3、合理規劃農村道路,利用橋涵作通道,減少通道數量。高速公路受到立交構造物的限制,高填方的路段往往很多,所以通道數量對路基高度影響很大。因此,通道的位置要布局合理,適當控制,不能按農村現有道路設置。在外業勘測中與當地政府協商,對原有道路過密地段適當合并,減少通道數量;對原有鄉村的行政分界和土地分界進行調整,把高速公路左側土地劃給左側農民,把右側土地劃給右側農民,避免農民耕地時穿越高速公路,從而減少通道數量。另外,在一些人行和車行通道附近有橋涵等構筑物時,根據具體情況利用橋涵作通道。
4、降低通道處原有道路高度。如果條件許可,盡量使地方公路上跨高速公路在一些分離式立體交叉處,對于下穿式通道,將原有道路下挖一些,以降低路基高度。同時采取必要措施,防止或減少通道積水。另外,因為被交叉的地方道路一般等級較低,路基寬度較小,縱坡可大些,采用地方公路上跨高速公路可以明顯降低高速公路的路堤高度,減少占地面積和工程造價,提高公路整體效益。
(二)利用地形地貌和地質條件,降低路基填筑高度
充分利用地形地貌和地質條件,是降低路基填筑高度的關鍵。
1、利用地形地貌,采用分離式線形設計。當路線通過重丘區和山嶺區時,由于地面橫向起伏較大,因此,橫斷面設計就不能采用整體式斷面,要充分利用地貌條件,合理采用分離式斷面形式,使整、分結合,既降低路基高度,減少工程量,降低工程造價,又與周圍自然景觀相協調,還可消除夜間對向行車眩光的影響。
2、利用工程地質條件,降低路基填筑高度。巖土的性質、類別,巖石的地質構造,地表水、地下水的狀況等工程地質條件,在一定程度上制約路基的填筑高度。所以,在進行路線設計之前,要對路線通過地區的工程地質條件進行詳細的調查研究,注重地質選線,并采取必要的手段弄清工程地質復雜地段的詳細情況,正確地引導路基設計。在充分掌握沿線工程地質條件的前提下,對巖性好、地基穩、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,減少因地質情況不明而造成的高填方的浪費,降低公路的整體效益。
(三)根據工程實際情況采用置換法,降低路基填筑高度
置換法具體就是利用一些水穩性好的筑路材料,取代原路基填土或原地基土,增大路面結構層厚度,達到在不過分增加路基高度的情況下,保證路面有足夠的強度和穩定性。
1、采用置換法的條件。由于采用置換法實質上是增加了路面結構層厚度,因此費用比相同厚度的土基高。目前,在我國一些經濟條件較好的地方已采用。而在我國一些水文地質條件較差的地區,如果當地筑路材料豐富,則可采用置換法降低路基填筑高度。
2、置換材料的來源和要求。置換材料對于山區高速公路建設來講普遍存在,如風化的山砂、礫巖,經過篩選的碎石、礫石土,以及山間采石場的毛石等;對平原區高速公路雖不具備如此好的條件,但也不缺少置換材料,如河道里的砂礫、中粗砂,工廠里的礦渣、爐渣以及建筑廢料等均可作為置換材料。對于置換的各種材料,要給配合理,粒徑適中,嚴格控制粘土含量,保證其有足夠的水穩性和抗凍脹性。
3、置換厚度的確定。置換厚度是指包括路面在內的整個結構層厚度,包括:面層、基層、低基層及墊層。從國外的研究成果來看,置換厚度主要與地面最大凍深有關,一般采用理論凍深的70%來確定。采用置換法的關鍵是要依據工程地質及水文條件,結合凍深情況,合理確定置換厚度,在保證不再增加工程造價的情況下,有效地降低路基填筑高度。
(作者單位:黑龍江省龍源市政工程有限責任公司)