淺論丘陵地區(qū)高速公路工程的優(yōu)化設計

崔海龍 常少偉

（西安中交遠洲工程勘察設計有限公司，陜西 西安 710065）

一、關于邊坡設計環(huán)節(jié)分析

為促進高速公路的邊坡設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化，需要根據(jù)丘陵地區(qū)具體施工環(huán)境進行高速公路路基填挖模式的分析。填挖形式是多樣的，其路基的邊坡高度普遍較低。在邊坡坡率的確定過程中，我們要保證其路基的穩(wěn)定性，還要考慮交通施工對周邊景觀的影響，進行相關功能的健全，以促進交通綜合效益的提升。我們要遵守施工靈活性的原則，進行坡率設置環(huán)節(jié)的優(yōu)化，根據(jù)相關的項目特點進行坡率環(huán)節(jié)的優(yōu)化，在設計及施工環(huán)節(jié)中，要進行路基工程得到整體環(huán)節(jié)的優(yōu)化，根據(jù)其中運作的不足進行項目建設系統(tǒng)的完善。我們要根據(jù)同一區(qū)域的公路邊坡情況來進行標志性坡率的制定。在項目系統(tǒng)中，我們要進行初勘環(huán)節(jié)的優(yōu)化，充分了解建設環(huán)境邊坡狀況，進行邊坡坡率的優(yōu)化。為保證工程穩(wěn)定施工，要進行路測安全凈區(qū)環(huán)節(jié)優(yōu)化，進行緩坡率控制，實現(xiàn)緩邊坡優(yōu)化設計，避免不合理施工，進一步實現(xiàn)駕車的安全性。在此環(huán)節(jié)中，我們?yōu)榱舜龠M工程的整體效益的提升，需要降低工程造價，實現(xiàn)防護工程有效控制。針對我國情況，在丘陵地區(qū)進行緩坡率的大規(guī)模應用是符合我國國情的。這就需要施工管理人員進行設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化，根據(jù)實際情況，進行坡率邊坡環(huán)節(jié)的優(yōu)化，當邊坡高度不大于2.0m 時，坡率采用1∶3 與1∶1.5 的邊坡占地寬度基本相同。因此，在具體設計過程中，以邊坡高度小于2.0m 進行控制。丘陵地區(qū)地勢起伏不大，為緩坡率的應用提供了條件，同時通過對邊坡平均高度的嚴格控制，為實現(xiàn)不額外增加公路用地的目的，在緩坡率與節(jié)約占地兩者之間找到一個好的平衡點。

二、關于高速公路路基設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化

1 為保障高速公路路基設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化，我們要針對沖地軟土的導致因素進行分析，由于地下水的影響，公路建設容易出現(xiàn)軟基的現(xiàn)象。針對這一情況，我們需要進行排水渠道的設置，進行地基土排水固結環(huán)節(jié)的應用，進行相關處理方案的優(yōu)化。要針對地質勘察的具體情況，進行換填工程的應用，保證地基 表面的穩(wěn)定性，實現(xiàn)基底應力分布的協(xié)調性。在此化過程中，我們需要根據(jù)實際情況，進行上層土的挖除，進行工作面環(huán)節(jié)的優(yōu)化，進行墊層的有效鋪設，以保障其排水通道的通暢。上述環(huán)節(jié)要嚴格遵守施工的規(guī)范，進行下層軟土排水固結環(huán)節(jié)的優(yōu)化。深層處理，這種地形的軟土深度有限，工程性質不差，一般不需要深層處理。深層處理具有速度快、工后沉降小的特點，但對于這種地形來講性價比不高。丘陵地區(qū)軟土分布畢竟是點狀，并非大面積分布，因此可以通過合理的施工組織計劃來保證局部軟基處理的工期要求。對于必須進行深層處理的特殊情況，設計時應著重考慮路基穩(wěn)定性而非沉降量。由于沿江地區(qū)常用的水泥攪拌樁抗剪能力不足而不能采用，建議采用擠壓碎石樁的方案。針對丘陵地區(qū)的崗地，我們要進行膨脹性土層的規(guī)范應用，為了滿足高速公路的建設需要，我們要做好地質勘察的準備工作，針對這一地區(qū)內的崗地土進行地質勘察環(huán)節(jié)的優(yōu)化，以滿足路基填料的需要，以實現(xiàn)對其膨脹性能的深入了解。在此過程中，我們可以通過封隔等措施的應用，進行路基內部含水量的有效控制。對于縱橫向的填挖銜接部我們要針對其相關的路基病害，進行優(yōu)化措施的應用，以避免填挖銜接部位的路基不穩(wěn)定的現(xiàn)象。采取開挖臺階結合路基加筋的措施是十分有效的。丘陵地區(qū)設置路基支擋工程比較普遍，斜坡上填筑路基需要支擋，穿越水田段需收縮坡腳以減少占地。第一種擋墻對路基穩(wěn)定性很重要，主要是抗滑移系數(shù)要高，考慮到山坡上基礎條件很好，因此一般最好選用俯斜式擋墻。第二種主要是起收縮坡腳的作用，考慮水田段地基承載力有限，因此選擇圬工體積較小的仰斜式擋墻較合適。

2 為實現(xiàn)高速公路建設環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運行，我們要進行取棄土場的生態(tài)恢復設計理念的應用，要針對具體公路建設的需要，進行工程的有效選址，進行場地的生態(tài)恢復環(huán)節(jié)的優(yōu)化，進行還林、復耕等環(huán)節(jié)的應用。選址過程中，要考慮當?shù)氐耐翆拥乃趾俊⒅脖桓采w情況等。丘陵地區(qū)高速公路建設過程中，其崗地取土是廣泛應用的方式。小土崗挖平取土促進了土地的平整性，有利于人和自然環(huán)境的協(xié)調，促進土場選擇和自然地貌環(huán)節(jié)的優(yōu)化。取土場結合路塹設計具有以下優(yōu)點：土方調運便利；減少路基永久占地；降低挖方邊坡高度或消除邊坡，減少邊坡防護工程量；改善排水條件；改善地下水條件。棄土場結合路堤設計具有以下優(yōu)點：路基施工便利；減少路基永久占地；降低路堤邊坡高度，減少防護工程量；反壓坡腳、穩(wěn)固路堤邊坡。關于路側填平凹地設計，對于局部路側的凹地，如匯水面積較小，則利用路塹棄方填平，其原理等于棄土場結合路堤設計，優(yōu)勢是相通的。

三、關于高速公路建設工程的分析

丘陵山區(qū)高速公路建設過程要堅持經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的結合，實現(xiàn)工程建設防護體系及生態(tài)建設防護體系的健全。我們要優(yōu)化全面發(fā)展的觀念，進行路基設計思路的更新。防護工程的建設，是路基設計系統(tǒng)的重要組成部分，包括高速公路的邊坡高度的設計、邊坡坡率的設計極其相關防護措施等的應用。在路基設計過程中，要抓住設計的主要方面，進行生態(tài)防護體系的健全，進行路基排水設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化，促進路面排水環(huán)節(jié)與防護工程環(huán)節(jié)的優(yōu)化。近年來隨著設計新理念的推廣，邊溝類型形式多樣化。路塹邊溝由于在行車視線范圍內，因此對其外觀效果需要加以重視，另外從行車安全考慮，應能保證車輛偶然駛出時正常通過。丘陵地區(qū)地勢起伏不大，對于部分匯水面積很小，或僅需排泄路面部分匯水的路段，如果再設置混凝土邊溝的話無疑是工程浪費，應選擇生態(tài)草皮邊溝。在此環(huán)節(jié)中，我們需要進行構造物尺寸的優(yōu)化，通過對路塹邊溝環(huán)節(jié)、過水斷面的具體尺寸，進行水文水利計量環(huán)節(jié)的應用，以促進其施工環(huán)節(jié)的優(yōu)化。我們要按照多種計算模式，進行邊溝尺寸環(huán)節(jié)的優(yōu)化，保障其尺寸的邊溝滿足實際工作的需要，促進排水環(huán)節(jié)和防護環(huán)節(jié)的協(xié)調。不能簡單作為兩個單獨的部分進行設計，應該以系統(tǒng)的路基設計方案來指導兩個分項設計。

[1]JTG D30-2004，公路路基設計規(guī)范[S].

[2]陳勝營.公路建設與可持續(xù)發(fā)展[J].公路，2003（8）：118－120.