高原地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)應(yīng)重視的幾個(gè)問題

田應(yīng)端

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

1 高原地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)需要注意的路基問題

1.1 高原地區(qū)中常見的路基病害

(1)路基由于沉陷而出現(xiàn)的變形

在高原地區(qū)進(jìn)行高速公路的建設(shè)時(shí)，路基由于沉陷而出現(xiàn)的變形是最常見的并且最難以解決的問題。由于在一些高原地區(qū)的土質(zhì)主要是以黃土為主，黃土本身屬于較為松散的顆粒狀物質(zhì)，因此，它長時(shí)間經(jīng)受自然界的侵蝕之后，會發(fā)生巨大的物理變化。例如，出現(xiàn)濕陷、壓實(shí)、膨脹等現(xiàn)象，如果這些現(xiàn)象沒有得到及改善，就會造成高速公路的路基發(fā)生沉陷。究其原因，除了在對路基進(jìn)行填筑時(shí)，施工人員并沒有針對具體的填筑工作進(jìn)行合理的、科學(xué)的設(shè)計(jì)，填筑材料的質(zhì)量也沒有得到保障，這些因素都會造成高速公路的路基發(fā)生沉陷變形。因此，對高原地區(qū)的高速公路進(jìn)行有針對性的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)的方案可以符合高原地區(qū)的地形特點(diǎn)，這樣才會確保高速公路的質(zhì)量和使用的效果。

(2)路基坍塌

高原地區(qū)所建設(shè)的高速公路，通常情況下，在路堤的邊坡處會因?yàn)闆]有合理的路基填筑方式而導(dǎo)致路基的兩側(cè)路堤處出現(xiàn)了不同程度的坍塌現(xiàn)象。高原地區(qū)高速公路的路堤有時(shí)會由于蓄水過多而造成在路堤的坡腳處出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象，或者由于路基的表面長時(shí)間遭受到路面積水的浸泡，進(jìn)而造成高速公路路基的頂部出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。如果這種坍塌現(xiàn)象十分嚴(yán)重的話，就會導(dǎo)致路基路面受到損害，進(jìn)而從整體上影響到高速公路的使用性能，導(dǎo)致車輛不能正常通行。

(3)路基的沖蝕

高原地區(qū)由于受到地形以及氣候的影響，會經(jīng)常出現(xiàn)降水天氣，如果高速公路的路基經(jīng)常受到雨水的沖刷，那么在高速公路的坡面位置就會出現(xiàn)雨水沖蝕的情況。高速公路路基坡面在受到雨水的沖蝕之后會自然形成溝槽，如果路基的坡面大部分形成溝槽或者路基坡面所生長的植物在根系處被沖蝕成孔樁的話，就會造成高速公路在某一地段的路面處形成陷穴或者落水洞等。與此同時(shí)，因?yàn)楦咚俟返穆坊旅媸艿綋p壞，路堤自身的穩(wěn)定性能也會隨之受到影響，長此以往，就會造成高速公路在通車時(shí)出現(xiàn)危險(xiǎn)。

(4)滑坡現(xiàn)象的發(fā)生

在高原地區(qū)，特別是黃土高原，在這種地區(qū)進(jìn)行高速公路的修建工程，非常容易形成一個(gè)天然的滑動(dòng)面。因此，對路基進(jìn)行填筑時(shí)，整個(gè)高速公路的路堤會沿著這個(gè)滑動(dòng)面出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)，進(jìn)而出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。對路基填筑方法上沒有進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)，并且在施工的過程中，施工的方式以及施工工藝存在缺陷，這些都是造成高速公路路基出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象的主要因素。從滑坡形成的具體形態(tài)和具體方式不同，可以將滑坡劃分為三種類型，分別為切割路基基底出現(xiàn)的滑動(dòng)、沿路基基底出現(xiàn)的滑動(dòng)、沿路堤內(nèi)側(cè)當(dāng)中的某一處較為軟弱坡面形成的滑動(dòng)。只有對高原高速公路施工前進(jìn)行一個(gè)全面的、科學(xué)的設(shè)計(jì)，并采取正確的施工方式，才會在最大限度上減少路基出現(xiàn)滑坡的現(xiàn)象，保證高原高速公路實(shí)現(xiàn)安全通車。

1.2 高原地區(qū)高速公路路基填筑方案的設(shè)計(jì)

(1)按照實(shí)際情況，設(shè)計(jì)合理的路基填筑方案

對一些已經(jīng)建成的高速公路來說，對高速公路的路基進(jìn)行加固，可以采用化學(xué)加固這種方法，通過這樣的方式，能夠在一定程度上減少高速公路出現(xiàn)路基病害現(xiàn)象。對高原地區(qū)的高速公路用化學(xué)加固法進(jìn)行路基加固，在施工時(shí)保持交通的正常運(yùn)行，并且不會使高速公路的路面遭到破壞、不會對自然環(huán)境產(chǎn)生污染、整個(gè)高速公路施工建設(shè)的成本低等。

(2)對高原地區(qū)高速公路的排水進(jìn)行設(shè)計(jì)

為了避免高原進(jìn)一步高速公路出現(xiàn)路基沉陷的情況，可以在高速公路的路基兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)的盲溝、排水溝、邊溝、截水溝以及急流槽等相關(guān)的排水設(shè)施。同時(shí)，把這些排水設(shè)施與雨水沖蝕而成的溝渠相結(jié)合，進(jìn)而形成一個(gè)綜合性的排水體系。

2 高原地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)需要注意的防護(hù)以及路線設(shè)計(jì)問題

2.1 對高原地區(qū)高速公路的防護(hù)設(shè)計(jì)

(1)加強(qiáng)對高速公路路基的防護(hù)建設(shè)

在對高速公路的施工進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分的考慮到高原地區(qū)的實(shí)際情況。做好高速公路路基的防護(hù)工作，可以在施工過程中設(shè)計(jì)相應(yīng)的抵擋墻、網(wǎng)格等防護(hù)工程，同時(shí)，也可以采用種植植物的方式。對高原當(dāng)中一些比較平緩的地方種植小草或者其它植被，起到一個(gè)保護(hù)路基的作用。對高原當(dāng)中一些比較陡峭的地方，則選擇采用砌護(hù)坡、筑擋墻等辦法來做好路基的穩(wěn)固工作。

(2)對工程的棄渣場整治策略的設(shè)計(jì)

由于在高速公路建設(shè)的過程中，會產(chǎn)生大量的棄渣。因此，對棄渣場進(jìn)行規(guī)劃時(shí)一定要選擇一些地勢較為低洼的位置，并且對高原當(dāng)中的一些荒坡進(jìn)行充分的利用，要避免對林地以及耕地的破壞。在高速公路的棄渣場設(shè)計(jì)時(shí)，一些互通式立交、路基、隧道等會產(chǎn)生大量棄渣的工程要進(jìn)行集中處理。此外，要針對高原的特殊地形進(jìn)行排水溝的設(shè)計(jì)，這樣就可以對一些落差較大的位置進(jìn)行有針對性的設(shè)計(jì)。例如，可以在棄渣場的上面修建一個(gè)擋水埂，這樣就可以有效的防止由于高原地表徑流而導(dǎo)致棄渣流失的現(xiàn)象。對一些棄渣量較小的工程，例如涵洞、橋梁等進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就要有針對性的設(shè)計(jì)一些排水的防護(hù)措施。

2.2 高原地區(qū)高速公路路線交叉方面的設(shè)計(jì)

路線的交叉問題是對高原地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)時(shí)遇到的重要問題之一。路線交叉設(shè)計(jì)的好壞會對高速公路的安全情況、使用效率、營運(yùn)費(fèi)用、通行能力以及行車速度產(chǎn)生十分巨大的影響。高原地區(qū)高速公路的主要設(shè)計(jì)形式應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況以及交通的流向進(jìn)行。在高速公路運(yùn)行的初期，可以將其設(shè)置為半定向互通，在高速公路的通車量增大時(shí)，再將它進(jìn)行完善，這種設(shè)計(jì)方式也稱為是一次性設(shè)計(jì)、分期實(shí)施。互通立交這種路線形式在位置選擇方面應(yīng)該最大限度的與高原地區(qū)的整體規(guī)劃相結(jié)合，高速公路的出口處不能處于該地區(qū)的繁忙地段，這樣能夠避免造成高原地區(qū)的其它交通路段出現(xiàn)堵塞的情況。相鄰的互通式交叉路線自身的最大間隔不可以超過30 km，一些人煙稀少的地區(qū)可以將這段距離進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大。此外，還要在相應(yīng)的位置設(shè)置一些“U”型的轉(zhuǎn)彎口，這樣，就可以為一些走錯(cuò)路的車輛提供掉頭的機(jī)會。

3 總 結(jié)

結(jié)合高原地區(qū)的地勢特點(diǎn)以及人文條件，進(jìn)行高速公路的設(shè)計(jì)工作。必須要從路基、路面的排水、路線的設(shè)計(jì)、橋梁的設(shè)計(jì)、涵洞的設(shè)計(jì)、交通工程設(shè)計(jì)等方面入手。切實(shí)做好高原地區(qū)的高速公路設(shè)計(jì)工作，使設(shè)計(jì)的方案能夠最大限度符合高原地區(qū)的實(shí)際情況，提高高原地區(qū)高速公路的行車質(zhì)量。

［1］郎建軍.探析公路路基工程質(zhì)量問題及對策［J］. 山西建筑，2011，(7).

［2］王國慧.高填土路基沉陷成因及防治［J］. 黑龍江交通科技，2010，(6).

［3］程驍.土建注漿施工與效果檢測［M］.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2009.

［4］龔曉南.復(fù)合地基理論及工程應(yīng)用［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010.