淺談固沿路中分離式路基的設計方法

摘要：固原至沿川子高速公路是西部大通道銀川至武漢高速公路（寧夏境）的重要組成部分。文章闡述了固原至沿川子高速公路中分離式路基設置的原因及其平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、總體設計等方面的設計方法和過程。

關鍵詞：高速公路；分離式路基；平面設計；縱斷面設計；橫斷面設計 文獻標識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2015）30-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.048

固原至沿川子高速公路是西部大通道銀川至武漢高速公路（寧夏境）的重要組成部分，該段途經固原六盤山地區，屬山嶺重丘地貌，地形錯綜復雜，局部路線受地形限制。如路線經劉家溝、堡子山、卡子村時，相對高差較大，若采用路基通過很難達到路線線形設計要求，且路基高填深挖會對山體造成大的切割，從而引起各種地質災害。所以為了保護生態環境、節約土地，為了降低交通事故發生率，縮短運營里程，提高行車速度與安全性、舒適性，故采用隧道通過。

這些隧道長達600～700m之間，屬于中隧道，為了減小設計和施工難度以及隧道本身安全，根據經驗：高速公路一般應設計為上、下行分離的兩座獨立隧道，因此該段落中設置了分離式路基。本文就該項目中分離式路基平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計以及總體設計的過程進行介紹。

1 平面設計

固原至沿川子高速公路路基寬度及橫斷面形式

如下：

1.1 整體式路基

平面設計時，整體式路基以路基中心線為設計線，而分離式路基則采用前進方向距路基左側邊緣1m處為平面設計線。因此，在這兩種路基形式變化處需要做特殊的設計：在整體式路基結束前10m的距離內將兩側土路肩從0.5m漸變到0.75m，使得整體式路基寬度變由24.5m漸變為25m，從而和兩個分離式路基總寬25m（2×12.5）相對應。

具體的平面定線是利用計算機輔助設計軟件HintCAD在1∶2000數字化地形圖上進行設計。首先確定整體式路基末端A點，然后將經過A點的平曲線導線邊分別向兩邊偏移1.0m，從A點法線方向在兩條偏移的導線邊上得到B、C兩點，將這兩點作為分離式路基的起點，并將偏移的導線邊作為分離式路基的起始邊，結合地形地貌分別將其他平曲線導線邊的位置及中間交點用以確定。同時還需要考慮地形及地質條件、有無隧道以及隧道的進出口位置，綜合考慮填挖平衡、平曲線設置時還應滿足設計參數要求等設計因素，綜合選定出合幅位置D點，采用同分幅點相同的設計方法分別找出左、右幅路基的相應終點E、F，如圖3所示。根據平面設計結果，采用右幅路基（上行線）終點里程樁號作為合幅后整體式路基的起始計算里程樁號。

2 縱斷面設計

路線縱斷面線形是公路路線三維空間線形的重要組成部分，縱斷面設計除了滿足規范要求的各項技術指標及平縱組合得當外，分離式路基分幅、合幅處的標高必須要與整體式路基銜接平順。本次設計中，整體式路基是以中央分隔帶外邊緣為設計標高，而分離式路基是以前進方向距路基左側邊緣1m處為路基設計標高。在平面設計中，合幅后整體式路基的里程樁號以右幅（上行線）終點計算，因此先對右幅（上行線）進行縱斷面

設計。

其實，左右幅路基起點C、B兩點便是整體式路基中線A點所在位置中央分隔帶外邊緣上的兩點，它們的設計標高即為A點的設計標高。同樣道理：F、E和D點縱斷面設計標高也是相同的。因此，本次縱斷面設計中，不論合幅還是分幅，縱斷面設計都是以中央分隔帶邊緣作為設計標高的。由于左右幅路基的分離，在初始分幅階段兩幅路基間就形成一個楔形端，借鑒立交設計的經驗，根據《公路路線設計規范》（JTG D20-2006）中11.3.7條款規定，該處需要設置一個鼻端。同時還需考慮兩幅幅路基縱坡在分別拉破時的首變坡點最好布設于超出路基分離后的第一個豎曲線切線長的距離之外，即保證分離式路基與整體式路基的平順接坡，設計時相對簡單，易于處理。

3 橫斷面設計及土方計算

在本次設計中，左右幅路基是分開單獨設計的，這樣做的結果會造成分幅、合幅處兩側橫斷面填方坡腳、挖方坡口線交叉，土方重復計算。所以為了避免這一點，應該做橫斷面大斷面戴帽子設計。借助緯地HitCAD道路設計系統做出橫斷面修改設計，準確計算土方數量。

4 圓曲線超高

本項目多處段落設置超高，根據《公路路線設計規范》（JTG D20-2006）中7.5.5規定：有中間帶的公路可繞中央分隔帶邊緣旋轉；分離式路基公路的超高過渡方式，宜按無中間帶公路分別予以過渡。所以，本次設計中整體式路基以中央分隔帶邊緣作為超高旋轉軸，而分離式路基則分別以其平面設計線為超高旋轉軸。另外，為了簡化設計，一般將整體式路基與分離式路基的銜接處設置在直線段內，以利于它們更好地銜接。

5 路基設計表

路基分幅后、合幅前，左、右幅路基分別為向外側的單向橫坡，這樣正好與整體式路基以中央分隔帶為中心的雙向橫坡相銜接。但是這樣做會使得路基設計表中分幅式路基左側硬路肩（0.75m）一分為二，即0.25m和0.5m。所以查看路基設計表時，需要注意這一點。

6 總體設計

在本次設計中，分離式路基的采用為了在總體設計上使各技術指標的設置水平、縱線形組合恰當，平面順適，縱面均衡，各構造物的選型與布置合理、實用、經濟，應對路線平面、縱面、橫斷面設計，路基、路面排水設計，路基、路面防護設計，公路橋梁、涵洞設計，沿線拆遷情況等的合理性進行檢驗和補充，所以本次分離式路基的總體設計應遵循以下原則：（1）在平面設計和橫斷面戴帽子設計時，左右幅應同時體現在一張圖紙中，保證總體設計的準確性；（2）檢驗挖方坡口、填方坡腳是否交叉并予以處理，保證土石方計算的準確性；（3）穿越左右幅的涵洞應保證對應左右幅的準確樁位，保證左右幅中間部分的路基、路面水的引排，必要時增設涵洞。

總之，高速公路根據地形、地物等情況，其路基斷面形式可分段采用整體式或分離式。在山嶺、丘陵地段或地形受制約地段，當采用整體式路基而工程量過大、工程造價過高時，宜采用分離式路基，但這樣會給平、縱、橫的銜接帶來諸多問題。所以本次設計為了解決這些問題，采用了一種較簡單的設計方法：平面設計中，分離式路基的設計線相當于整體式路基中央分隔帶外邊緣線，從而給縱斷面設計帶來方便，讓大家易于理解，設計人員易于處理，避免造成設計的不合理性和重復性。

參考文獻

[1] 公路路線設計規范（JTG D20-2006）[S].

[2] 張雨化.道路勘測設計[M].北京：人民交通出版社，1997.

作者簡介：于欣（1982-），男，寧夏銀川人，供職于寧夏公路工程監理咨詢公司設計一室，研究方向：公路勘察設計。

（責任編輯：黃銀芳）endprint