高低分離式路基在山區公路中的運用

梁友哲

(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥　230088)

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高低分離式路基在山區公路中的運用

梁友哲

(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥230088)

摘要：高低分離式路基由于其靈活多變性，能很好地適應山區陡峭地形和地物，在橫坡陡峭的山腰線、越嶺線中獲得廣泛的應用。由于其在克服橫斷面高差、減少開挖、保護生態環境等方面具有很大的優勢, 越來越受到人們的重視。文章闡述了高低分離式路基在山區公路中的運用及主要特點和適用原則。

關鍵詞：山區公路；高低分離式路基；設計

我國幅員遼闊，山區及丘陵地區約占全國總面積的三分之二。近年來，隨著我國交通建設的飛速發展，公路建設逐漸向偏遠山區地形復雜地段延伸，其所在區域工程建設條件困難，山體綿延起伏，地形、地質、水文條件極為復雜。為適應地形及克服高差,分離式路基在各等級公路中的應用越來越多。如何準確把握山區公路的特點、難點，合理運用技術指標，靈活布線，不僅關系到公路的使用功能、服務水平，也是降低工程造價、保護生態環境、節約運營成本的關鍵[1-2]。本文將結合在建的福建省普通國省干線公路縱三線的高低分離式路基設計實踐，對山區公路高低分離式路基的選用原則、設計要點及難點進行分析。

1高低式分離路基的特點及適用原則

1.1高低式分離路基的特點

分離式路基可分為平面線形分離式路基和縱面高程分離的高低分離式路基(分臺式路基)兩種形式。一般情況下，分離式路基是指平面線形分離式路基, 即上下行車道分開設計具有獨立平縱面設計線的路基形式；而高低分離式路基是指上下行車道共用統一的設計中線, 或者中心線分離距離較小(僅滿足設置擋墻和邊溝需要)，縱斷面線采用不同設計高程的路基形式[3]。

高低分離式路基由于其靈活多變性，能很好地適應山區陡峭地形和地物，在各等級山區公路的設計中得到廣泛的應用。由于其在克服橫斷面高差、減少開挖、保護生態環境等方面具有很大的優勢, 因此當山嶺區或者重丘區等橫坡陡峭的地段采用山腰線、越嶺線沿埡口兩側展線的方案時，分離式路基能夠取得較好的效果[4]。高低式分離路基由于其特殊性，具有如下的特點。

(1) 高低分離式路基由于上下行兩幅路基分隔帶距離較小，上下兩幅路基中間需設置支擋結構。

(2) 山嶺重丘區橫坡陡峭路段，高低分離式路基在克服橫斷面地形高差、減少挖方、降低邊坡高度、保護生態環境等方面優于常規的整體式路基斷面。

1.2高低式分離路基的選用原則

(1) 一般適用于路基填挖方數量大，采用整幅路基橫斷面形式對生態環境破壞嚴重的山區地形橫坡陡峭路段。

(2) 由于高低兩幅路基高程落差較大，一般不適用沿線有相交道路，需設置平交的路段。

(3) 從工程造價及生態環境保護來看，采用高低式分離路基在較寬的雙向4車道及以上高等級公路較整體式路基具有明顯優勢。

(4) 高低分離式路基可結合左右線分離的小凈距隧道方案，避免整體式斷面連拱隧道設計難度和施工難度，降低工程造價。

2高低式分離路基主要技術難點及處理措施

2.1路基擋墻與高低線分離的關系

路基擋墻設置一般受到擋墻高度，沿線地質、地形、水文、外力及墻后填土等多種因素的影響，因此，分離式路基高低線設計高程應結合擋墻的設置進行綜合考慮，避免高程分離過大導致擋墻失穩而坍塌，一般以4～8 m的高度較為適宜。

2.2超高旋轉軸的選擇及道路橫坡的確定

山區公路高低式分離路基路段，由于地形陡峭，特別是等級較低的二級公路，路線平面線形指標一般不大，平曲線超高值較大，超高過渡段一般較長，靈活選擇超高旋轉軸位置，將旋轉軸設置在半幅分離路基中心線，有利于減小緩和曲線設置長度，便于路線平面展線。

分離式路基半幅路面橫坡采用常規的雙向人字坡，不利于分離式路基起終點與整體式路基的銜接，隧道段排水和超高過渡困難。鑒于此特殊情況下，正常路段也可選用單向向外的路基橫坡[5]。

2.3結合地形地貌，靈活設置加寬段

山區公路高低分離式路基斷面為克服地形橫向高差，一般填挖方量較大，對于等級較低的道路由于平曲線半徑較小，一般均小于不設加寬平曲線。小平曲線路段，可結合地形地貌，在外側挖方富裕路段設置加寬，方便超車。

2.4涵洞排水引導設計

高低式分離路基一般設置在橫坡陡峭的山區道路，山區沖溝溝底坡降大，水流速度快，常規的涵洞設計不適用于分離式路基段，需進行專門的排水引導設計，通過設置跌水或采用臺階式涵洞等措施，避免沖溝山洪直接宣泄到路面。

2.5高低分離式路基施工順序

分臺式路基施工應按從下往上的工序依次施工成型，擋墻背后的原狀土應盡量少擾動，并做好新填土與原狀土的有效結合[6-7]。

2.6考慮搶險、救災需要，合理設置應急車道

山區公路高低分離式路基斷面為克服橫向高差，一般上下半幅路基高差較大，分離式路基段較長，考慮運營過程中發生事故救災和養護臨時并線、調頭通行需要，一般需根據分離長度設置應急聯絡車道[8]。

3工程實例

3.1 項目概況

福建省普通國省干線公路縱三線仙游境內段工程是《福建省普通國省道干線公路網布局規劃》“八縱十一橫十五聯”的重要組成部分。該項目設計速度40 km/h，路基寬16 m，道路等級為山區二級公路。路面類型采用水泥混凝土路面。

該項目在仙游縣鐘山鎮何嶺關埡口至榜頭鎮上昆村段為13.24 km連續下坡路段，此路段從鐘山鎮何嶺關至榜頭鎮天馬山一帶，山體陡峭，峰巒疊嶂，地形起伏大，山頂海拔500～700 m，切割深度達200～500 m，山坡橫坡度大于40°。

3.2路基方案的擬定

根據本項目地形以及沿線隧道方案(采用小凈距雙洞隧道)，同時考慮沿線無相交道路的特點，從保護自然環境、避免高擋墻和超高挖方路塹等因素考慮，設計針對39 km+600 m～47 km+210.819 m何嶺關至祖師寺段地形特別陡峭路段，采用高低分離式路基方案(圖1)。

圖1　高低式分離路基標準橫斷面圖

3.3擋土墻設計

(1) 對全挖方路基段，上下分離的擋墻采用錨桿擋墻。半填半挖路基段，上下分離式路基一般采用經濟性較好、安全性較高的重力式擋墻(圖2)。

(2) 對于全填方、高填方路段，設置重力式擋墻困難，且縱坡較大(當路線縱坡>4%)，設置橋梁縱坡受限時，可采用樁板式擋墻形式[9]。

圖2　高低式分離路基擋墻布置圖

3.4超高及加寬設計

根據文獻[10]相關規定，全線平曲線路段左右半幅各需加寬0.8～2.5 m。設計結合規范要求和沿線地形條件，同時考慮車輛實際運行軌跡，當大型車輛行駛在小半徑平曲線彎道路段上時，可以壓占內測車道，安全行駛。因此該路段不進行專門的加寬處理，局部路段可結合有利地形，對臨崖挖方路段進行適當加寬平整，以供臨時停車使用。

為方便非超高正常路段路面及隧道排水，非超高正常路段采用單向向外2%橫坡[10-11]。

3.5涵洞設計

項目地處東南沿海，降雨強度大，分離式路基段涵洞以泄洪功能為主，設計均采用蓋板涵。

因山間沖溝溝底自然坡降過大一般均大于40°，設計中考慮高低分幅路基不同土壓力對涵洞作用，設計采用高差不大的階梯涵形式(圖3)。階梯涵設計縱坡不大于35%，階梯分段長度不小于2 m，階梯高度不大于70 cm。

圖3　臺階式涵洞剖面圖

3.6應急車道設計

本項目39 km+600 m～47 km+210.819 m段分離式路基全長7.61 km，為滿足高低分離式路基的調頭、應急救災需要，設計結合小凈距隧道方案，分別于41 km+220 m及43 km+750 m兩處設置應急車道，應急車道寬4.0 m。

4結束語

在山區道路設計中，分離式路基因其特有的優點得到了廣泛的應用。雖然其設計方案在地形適應性、減少工程建設對環境的破壞、節省投資等方面具有突出優點，但在選用時不能生搬硬套，仍應進行經濟技術比較，選用技術可行、經濟合理、環境友好的路基方案。

〔參考文獻〕

[1]交通部公路司.新理念公路設計指南[M].北京：人民交通出版社，2005．

[2]交通部公路司.降低造價公路設計指南[M].北京：人民交通出版社，2005．

[3]張鐵軍.公路分離式路基設計技術研究[J].交通科技，2009(3):54-56．

[4]郭微.山區高速公路分離式路基線形設計探討[J].中外公路，2002，22(5):9-12．

[5]楊新龍.分離式路基設計中若干問題的探討[J].現代交通科技，2007，4(4):19-22．

[6]董占文. 淺析分臺式路基的設計與施工[J].山西交通科技, 2005，175(S1):28-29．

[7]秦文權.山區高速公路陡坡上分臺式路基的適用性探討[J].公路交通技術，2008(2):1-4．

[8]劉永勝.廣西山區高速公路分離式路基設計實踐[J].西部交通科技，2009，27(9):166-172．

[9]JTG D20-2006，公路路基設計規范[S]．

[10]JTG D20-2006，公路路線設計規范[S]．

[11]JTG B01-2014，公路工程技術標準[S]．

收稿日期：2016-03-26；修改日期：2016-03-30

作者簡介：梁友哲(1983-)，男，貴州從江人，安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司工程師．

中圖分類號：U416.1

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5781(2016)02-0183-03