淺析山區公路路基設計高度

摘 要：山區公路高度設計相對比較復雜，其設計時需要結合各區域的地形情況，才能保證公路路面順暢、平穩。文章以濕陷性黃土地區的公路高度設計為研究對象，結合濕陷性公路路基的工程特點，憑借以往的工作經驗對該地質類型的公路路基的高度設計原則、設計措施進行了分析探討。

關鍵詞：山區公路；濕陷性黃土地區；路基；高度設計

我國幅員遼闊，分布著各種不同特征的地質，使得不同地質地區的公路建設施工技術工藝各有差異。其中，濕陷性黃土地區的地質情況比較復雜，沉降現象嚴重，增加了公路高度設計難度。特別是山區地勢起伏大，需要高挖低填，路基高度設計顯得尤為重要。若設計不當，可能造成不均勻沉降問題，引發路基早期損壞，縮短公路使用壽命。因此，應結合濕陷性黃土地區的公路路基工程特點，有針對性的進行山區公路路基高度設計。

1 濕陷性公路路基的工程特點

我國北方地區分布著大范圍的濕陷性黃土，該類型土體在一定壓力條件下會迅速破壞，發生嚴重下沉現象，隨之土體強度遭到破壞，產生不利的工程地質條件。從公路工程角度看，該類型土質地區的公路工程主要表現為以下地質特點：

第一，濕陷性。黃土受水侵蝕后，土體中的易溶鹽顆粒間的膠合力將遭到嚴重破壞，使土體重新沉積。因土顆粒間的引力大于顆粒重力使土顆粒停留在原來位置上，在土體中呈現蜂窩狀，該狀態會進一步促進水的侵蝕，造成土體中孔隙變大、連通，一旦受到壓力就會產生濕陷性，發生下沉現象。

第二，膨縮性。濕陷性黃土遭到水的侵蝕后會發生膨脹，當水分流失后干縮，經過反復膨脹和干縮后，路基穩定性嚴重下降。

第三，崩解性。遇水后濕陷性黃土不僅會出現膨脹性，還會出現崩解性，降低路基強度。

第四，難壓實。在水的影響下，濕陷性黃土土體的最佳含水量和最大干密度不容易控制，造成路基壓實難度大。

第五，易受水的影響。含水量的多少對濕陷性黃土的影響相當敏感的。含水量少，容易揚塵，含水量大容易翻漿，不利于公路路基施工。

2 濕陷性黃土地區公路路基設計高度的影響因素

由于濕陷性黃土地區的公路路基工程具有以上特點，使公路路基高度設計比普通路基高度設計更難。為了提高該類型地區的公路路基設計的合理性，應了解影響路基高度設計的相關因素，具體包括：路基強度要求；路基穩定性要求；防水、防洪、防雪要求；地質、水文條件等；涵頂填土高度要求等等。這些都是影響公路路基高速設計的主要因素，進行路基高速設計時必須充分考慮以上因素，以保證設計方案符合實際情況。

3 濕陷性黃土地區公路路基高度設計的主要原則和措施

在濕陷性黃土地區的公路路基高度設計要遵循相關設計原則，采用適用的設計措施，這樣才能保證公路路基高度設計的科學性與合理性。下面結合多年工作經驗，對濕陷性黃土地區的公路路基高度設計原則、設計措施進行了分析。

3.1 設計原則

路基高度設計要遵守兩個基本原則，一是經濟性原則，二是合理性原則。濕陷性黃土公路路基建設一般需要進行路基處理，加之山區公路路基高挖低填情況較多，勢必施工成本較大。因此，進行公路路基設計時要充分考慮經濟性。此外，由于山區地勢起伏大，高挖低填可能造成預算超支，為降低成本支出，確保公路交通安全，結合地形進行公路路基高度設計，與當地地形地貌相適應。除了以上幾個方面外，還要考慮以下幾個問題：第一，遇到高挖低填的狀態，要對高挖、低填進行嚴格控制，禁止超過極限，以免影響路基穩定性。第二，控制好土石比例，盡可能的保持一致，使土石均衡。第三，不斷改進縱橫面，減緩高坡，保證公路順暢。第四，盡量繞過地質不良地段，要是一定在這樣地段施工，應采用相應的處理措施，確保路基長期穩定。

3.2 設計措施

3.2.1 沉降觀測。由于濕陷性黃土路基的工程特點，路基土極容易出現下沉情況，為使路基高度設計科學、合理、準確，需要對路基土進行沉降觀測，了解和認識地基土的沉降規律，為高度設計提供依據。遇到高填土路基時，沉降觀測是設計中不可缺少的一個環節，特別是高填土路基工程施工。在高填土路基高度設計中，為合理確定路基高度，先選擇典型路段作為試驗段，根據試驗檢測的沉降結果分析沉降規律和趨勢，確定路基填土厚度和壓實方案，以控制路基沉降量。用于路基沉降觀測的方法，可以選擇地面型沉降計（即沉降板），布置在試驗段路基的左右兩側。

3.2.2 結合地形地貌。由于濕陷性黃土地區的高填土路基工程，沉降變形量較大，為降低高填土高度，要充分結合山區的地形地貌，采用分離式線形設計。當公路經過山區時，地面橫向起伏是較大，如果整個橫斷面標高都一致，可能會造成部分路段路基填筑高度過高，增加填方量，造成部分路段半填半挖，不易保證路基穩定性。為了避免出現這種情況，可以采用分離式斷面形式，通過整分結合來減低路基填土高度。

3.2.3 充分考慮工程特點。先進行地質勘察，了解公路經過地區的工程地質條件，結合工程特點合理設計路基高度，盡量繞過不良地段，降低填筑高度，縮小路基邊坡。因此，做好施工現場地質勘察工作，了解施工現場的實際情況。然后，根據勘察結果和濕陷性黃土地區的工程條件等確定公路路基高度。考慮到濕陷性黃土對公路路基穩定性產生的不良影響，為提高濕陷性黃土地區公路路基高度設計的科學性和合理性，克服地質下沉帶來的不利影響，保證路基結構穩定，進行路基高度設計前先要對濕陷性黃土地基進行處理，改善工程區域的土體。在濕陷性黃土地區的地基土處理中，可采用的方法有換填墊層法、強夯法、擠密樁法、預侵水法等，這些方法有著非常廣泛的應用。

3.2.4 合理解決平豎曲線的關系。在一般公路高度設計中可以套用規范中的平豎曲線關系，由于山區地面縱坡變化大，而濕陷性黃土地區公路路基沉降量，不用套用該項規定。為了合理設計公路路基高度，在路線平曲線較長情況下可以多設置幾個變坡點，不僅便于減少路基的高填潛挖情況，降低填筑高度，還能提高路基的穩定性，使縱面順暢。在坡點布置上，要充分結合當地的地形地貌，根據地面縱坡變化程度來設置坡點。

3.2.5 采用極限法。在濕陷性黃土地區公路路基高度設計上，要確保設計高度符合路基承載力要求，保證公路路基使用的壽命年限。為了確保路基承載力滿足設計年限要求，可以采用極限法確定路基填土高度。在計算確定高度前，先要通過地質勘察了解施工現場的實際地質條件，結合試驗段路基確定路基極限高度計算所需要的參數信息，具體包括填土容量、天然地基的抗剪切強度等，根據這些參數確定路基高度。

4 結束語

綜上所述，濕陷性黃土地區的山區公路路基設計要充分考慮濕陷性黃土地質的工程特點，結合山區地形進行路基高度設計，對高填堤和深路塹方案進行多方對比分析，優選出適合方案，以控制工程成本支出。在遵守相關設計原則基礎上，采用相應的設計措施，合理確定路基高度，提高路基高度設計的科學性和合理性，與濕陷性黃土地質的工程特點相適應，確保公路使用壽命。

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