內蒙古地區路基高度設計分析與探討

岳秀梅

(呼倫貝爾市公路勘測規劃設計有限公司)

1 合理路基高度確定原則

路基作為道路承重層結構，不僅承受車輛荷載作用，同時承受著自然因素對路基影響作用，為了保證路基排水良好，通常路基有由級配良好的填料填筑并壓實，為了保證路基整體穩定和強度來延長道路使用壽命，路基填筑需要一個合理高度，路基合理高度要保證路基整體穩定性，在荷載作用下滿足路基受力工作區內填料的密實程度、保證土質處于干燥和中濕狀態;同時保證路基最小填土高度要求，提高路基穩定性;特別在不良土質地段，尋求一種施工工藝簡單、滿足路基設計要求，工程造價相對低的方法進行不良地質處理，充分考慮路基翻漿、沙埋、風蝕等破壞因素對路基造成原因進行分析，為路基設計提供參考。

在路基設計過程中盡量采用最小填土高度，節省造價，減少重大交通事故發生概率，同時減少高填方路基的不均勻沉降及高填方失穩問題。

2 已建公路路基高度調查分析

2.1 防沙埋、風蝕要求路基高度

(1)風蝕破壞調查

筆者對內蒙古東北部地區部分公路調查統計分析，分析結果為在路基高度較低時風蝕現象較輕;當路基高度較高時風蝕現象嚴重。隨著路基高度不斷增加，風蝕深度呈線性變化。當路基高度范圍在0.3～2.0 m 之間時風蝕深度增加到10 cm 左右，當路基高度范圍在2.0～3.5 m 之間時風蝕深度增加到12.5 cm;由此可見隨著路基高度的增加風蝕深度逐步增大，因此在路基設計中如果存在風蝕嚴重地區，需要將路基設計高度控制在0～0.3 m 之間。

(2)沙埋破壞調查

對內蒙古東北部地區部分公路調查統計分析，結果當路基高度范圍在40～60 cm 之間和120～160 cm 之間時路基被埋概率為60%～70%，被埋概率低于其他路基填筑高度。因此公路路基高度不應小于30 cm 但也不應該高于200 cm。

由于公路路線較長，經過不同地質、風速、沙丘區域，各個線路防護、沙丘類型、風速等自然情況存在較大差異，通過調查統計分析在固定沙丘地區，當路基高度在0～25 cm 和大于180 cm 范圍內經常出現沙埋;路基高度在25～180 cm區間沙埋概率較小，因此在固定沙丘地區路基高度通常選擇在30～120 cm 之間。

半固定沙丘地區，風沙流動性小，路基高度范圍在40～90 cm 之間時出現沙埋現象的概率為79%;路基高度范圍在140～180 cm 區間時沙埋現象的概率為51%。因此路基高度選擇范圍在140～200 cm 之間比較合理。

結合內蒙古東北部地區工程實踐，提出不同沙丘類型下路基高度推薦值范圍，見表1 所示。在具體工程設計時，路基高度應根據工程所在地具體情況進行綜合考慮，當路基在沙丘附近，流動性強情況下需要提高路基高度保證路基穩定性;當路基附近沙源較少、風沙流為主情況下以低填為主。

表1 不同類型沙丘高等級公路路基高度推薦表

2.2 行車安全路基高度

由于車輛在路面上行駛，路面的標高由路基高度所決定，在高填方路堤路段不利于行車安全，如果發生交通事故就會造成嚴重的危害，目前我國公路設計規范還沒有明確路基填方高度在多少會造成交通事故危害最大，高填方路段出現不僅與設計縱坡有關，而且與路線選線有關，因此在路堤設計過程中盡量避免高填路段出現，特別是高等級公路設計中一般傾向于高標準設計，導致車輛行車速度較快，車輛失控沖破護欄進而翻車，會造成車毀人亡重大交通事故，如果采用矮路堤，失控車輛在高速行駛狀態下最多發生側翻，嚴重情況下會出現車毀人亡交通事故，但是矮路基發生重大交通事故的頻率遠遠低于高路基發生重大交通事故的頻率。

高填方路基屬于交通事故多發區，由于車輛在高填方路面上行駛，車輛司機有一定的心理壓力，缺乏安全感，在路基設計中在同等條件下為了避免交通事故的發生盡量減小路基高度，高度在1 m 范圍內為宜。

3 路基高度與路基強度、穩定性關系分析

在進行路基設計時為了保證路基具有良好強度、整體穩定性和水溫穩定性，路基設計高度應該保證路基最小填土高度要求，滿足路基工作區填土處于干燥和中濕狀態，路基填土高度越高，路基工作區內土體含水量越少，路基填土高度越低，路基工作區處于地表以下，水很容易進去工作區導致水分增加，因此在路基設計時使路基處于高填方狀態，保證土體處于干燥和中濕狀態，為了方便橫向排水，通過調查統計分析路基最小填土高度砂性土在0.3～0.5 m 之間、粉性土在0.5～0.8 m 之間、粘性土在0.4～0.7 m 之間。內蒙古干旱地區屬于干燥狀態，最小填土高度由土質決定。內蒙古地區路基最小填土高度可以控制在0.3～0.5 m 之間。

4 路基高度推薦

內蒙古地區路基合理高度要針對路基設計區域氣候、土質、地質等條件進行分析，劃分不同范圍，根據土質強度、穩定性、防止沙埋、風蝕等方面綜合考慮路基合理高度范圍。

路基合理高度需要考慮風沙流動特性，矮路堤容易造成沙埋現象，高路堤阻礙風沙流動，因此該地區如果屬于固定沙丘區路基高度控制在1.0～1.6 m 為宜，半固定沙丘區高度控制在1.0～1.8 m 為宜，流動沙丘區高度控制在1.0～2 m為宜。

低山丘陵區工程地質條件較好。路基合理高度以降低造價，減小高填深挖路基高度以保證路基整體穩定性為原則，路基高度控制在0.5～1.0 m為宜。

5 結 論

通過內蒙古東部地區道路基層高度進行調查統計分析，分別對不同沙丘類型情況下對沙埋、風蝕破壞時路基高度進行分析，路基合理高度考慮風沙流動特性，矮路堤容易造成沙埋現象，高路堤能夠阻礙風沙流動等特點，因此路基合理高度在固定沙丘區高度控制在1.0～1.6 m，半固定沙丘區高度控制在1.0～1.8 m，流動沙丘區高度控制在1.0～2 m。

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