黃土路塹地段公路與鐵路路基設(shè)計(jì)探討

于東彬 徐增健

摘?要：通過對(duì)公路、鐵路相關(guān)規(guī)范和工程實(shí)例的比較分析，闡述了黃土路塹情況下公路、鐵路路基設(shè)計(jì)的差異，從設(shè)計(jì)參數(shù)到路基處理、邊坡防護(hù)類型的選擇。在不同的設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)理念下，公路和鐵路可以相互借鑒，拓寬思路并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，使路基設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)、合理、技術(shù)可行。

關(guān)鍵詞：公路;鐵路;路基設(shè)計(jì);黃土路塹;邊坡防護(hù)

1?前言

在以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)下，深入貫徹黨的十九大精神，緊緊圍繞統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進(jìn)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局要求，構(gòu)建安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化綜合交通體系，實(shí)現(xiàn)到2035年，基本建成交通強(qiáng)國(guó)。

建設(shè)現(xiàn)代化高質(zhì)量綜合立體交通網(wǎng)絡(luò)，公路和鐵路作為主要的交通方式，更將得到長(zhǎng)足的發(fā)展。長(zhǎng)久以來，公路行業(yè)和鐵路行業(yè)各自有自成體系的設(shè)計(jì)理念和規(guī)范，在遇到相同的地質(zhì)情況下，處理方式存在一定的差異，筆者通過近期幾條公路和鐵路設(shè)計(jì)的實(shí)例，對(duì)比了黃土地區(qū)路塹邊坡設(shè)計(jì)。路基設(shè)計(jì)應(yīng)該觸類旁通，可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，希望給大家?guī)硪欢ǔ潭壬下坊O(shè)計(jì)理念的探討和研究。在不同的設(shè)計(jì)規(guī)范和理念下，公路和鐵路互為參考借鑒使用，拓寬思路并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，使得路基設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行。

2?工程實(shí)例

以下是幾個(gè)公路項(xiàng)目和鐵路項(xiàng)目的設(shè)計(jì)斷面，我們可以進(jìn)行對(duì)比研究。

2.1 韓黃高速公路

本項(xiàng)目為高速公路，設(shè)計(jì)速度80km/h，平曲線最小半徑700m。詳見圖1 黃土地段深挖方典型工點(diǎn)橫斷面示意圖。

2.2 太原西北二環(huán)公路（單位：厘米）

本項(xiàng)目為公路-Ⅰ級(jí)，設(shè)計(jì)速度80km/h，平曲線最小半徑400m。詳見圖2 黃土地段深挖方典型工點(diǎn)橫斷面示意圖。

2.3 陜西建華鐵路專用線典型工點(diǎn)示意圖（單位：米）

本項(xiàng)目為貨運(yùn)鐵路，單線，線路等級(jí)推薦采用Ⅲ級(jí)鐵路，設(shè)計(jì)速度60km/h，最小曲線半徑采用一般500m，困難300m。詳見圖3 黃土地段深挖方典型工點(diǎn)橫斷面示意圖。

2.4陜西西柏坡鐵路專用線（單位：米）

本項(xiàng)目為貨運(yùn)鐵路，單線，線路等級(jí)推薦采用Ⅲ級(jí)鐵路，設(shè)計(jì)速度80km/h，最小曲線半徑采用一般600m，困難500m。詳見圖4 黃土地段深挖方典型工點(diǎn)橫斷面示意圖。

3?常用設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 巖土指標(biāo)

對(duì)于巖體結(jié)構(gòu)面指標(biāo)，一般宜根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)確定，《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角根據(jù)結(jié)合程度為12～35°，《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中土質(zhì)一般為35°。

3.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

詳見公路鐵路黃土路塹設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比表1。

3.3 路塹挖深

路塹邊坡高度應(yīng)根據(jù)地層巖性、巖體破碎程度、水文地質(zhì)條件等綜合確定，從路塹開挖深度來說，公路也通常比鐵路要高。從比對(duì)幾條設(shè)計(jì)線看，公路路塹邊坡普遍挖方很大，個(gè)別高度達(dá)到60～70米;而鐵路路基相關(guān)規(guī)范規(guī)定鐵路一般深路塹原則上不超過30m，新黃土路塹邊坡高度不宜超過20m，老黃土路塹邊坡高度不宜超過25m。

3.4 邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)

詳見路塹邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)對(duì)比表2。

3.5 其他針對(duì)性措施

對(duì)濕陷性黃土的處理，也存在很大的不同。除經(jīng)常采用的沖擊碾壓或者重型碾壓外，公路路面由于一般采用瀝青混凝土或混凝土材料，具有一定的封水性;而在《鐵路特殊路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確要求黃土路塹基床表層應(yīng)進(jìn)行換填處理，基床底層頂部宜采取封閉、隔水措施。鐵路路基基床處理一般采用兩布一膜不透水土工布封水或采用三七（或二八）灰土封水，同時(shí)要求黃土地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)排水，濕陷性黃土地區(qū)路基邊坡外20m范圍不應(yīng)有積水。

4?心得體會(huì)

從以上工程實(shí)例和設(shè)計(jì)參數(shù)簡(jiǎn)單的對(duì)比中可以看出，公路和鐵路設(shè)計(jì)理念并不完全相同。簡(jiǎn)單來說，對(duì)于黃土路塹，公路的設(shè)計(jì)理念以“寬臺(tái)陡坡”為主，輕支擋防護(hù)為輔;鐵路設(shè)計(jì)近年來則相對(duì)以緩邊坡、重防護(hù)為主，疏導(dǎo)排水為輔。另外，公路更注重視野視距要求，所以多層大開挖，少支擋，輕防護(hù)，而鐵路則沒有這方面的考慮。所以，公路更經(jīng)濟(jì)節(jié)約，鐵路則要求百年設(shè)計(jì)，更注重長(zhǎng)久邊坡穩(wěn)定安全，路基設(shè)計(jì)如何綜合考慮，平衡經(jīng)濟(jì)和技術(shù)關(guān)系，這是每一個(gè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該思考的。

建議在等級(jí)高的鐵路設(shè)計(jì)中，可以多采用重型支護(hù)形式，減少土方工程和用地;而在等級(jí)不高的鐵路路基設(shè)計(jì)中可以參考公路做法，達(dá)到路基設(shè)計(jì)技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)節(jié)約的目的。

在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中，總結(jié)更多項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)來指導(dǎo)設(shè)計(jì)，綜合考慮不同地區(qū)、不同等級(jí)、不同的地質(zhì)情況條件下，選擇更經(jīng)濟(jì)合理的措施，是每一個(gè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)做到的，也是為建設(shè)祖國(guó)成為交通強(qiáng)國(guó)作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 2019年9月印發(fā)《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》

[2] JTG D30-2015 《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》

[3] JTG B02-2013《公路工程抗震規(guī)范》

[4] TB10001-2016《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》

[5] TB10035-2018《鐵路特殊路基設(shè)計(jì)規(guī)范》

[6] GB50111-2006《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（2009版）

通信作者簡(jiǎn)介：于東彬（1973-），女，天津人，本科，高級(jí)工程師，主要從事鐵路線路路基施工管理工作。