試析公路設(shè)計的幾個問題

鄭元虎　張文忠

摘 要：公路設(shè)計需要設(shè)計者把各項工程要素都要考慮進(jìn)去，力求設(shè)計與生態(tài)環(huán)保、與行車安全均建立起協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體關(guān)系。因此本文主要針路基路面的安全評價、擋土墻﹑路基邊坡處理與環(huán)保等幾個設(shè)計中常見問題作以分析與總結(jié)。

關(guān)鍵詞：路基路面 安全評價 公路設(shè)計 擋土墻 路基邊坡

1.引 言

公路設(shè)計的一個重要理念就是每個項目都是獨一無二的。對于每一個公路項目而言，其所處地區(qū)的地理位置、地形地貌、氣候氣象、社會環(huán)境、文化傳統(tǒng)、風(fēng)俗習(xí)慣、公路使用者的審美特點等，都是設(shè)計者必須考慮的重要因素。無論是公路的新建還是改造，都沒有固定的解決模式。因此，對于每一個潛在的公路建設(shè)項目，設(shè)計者均面臨著在保證公路行車安全與將所設(shè)計公路充分融入周圍環(huán)境之間尋求一種協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的任務(wù)，這就要求設(shè)計者必須靈活、創(chuàng)造性地進(jìn)行公路設(shè)計。

2. 路基路面的安全評價

2.1 路基的安全評價

路基的安全評價包含：路基強度評價、邊坡穩(wěn)定評價、排水結(jié)構(gòu)物評價與支檔結(jié)構(gòu)評價。

路基強度影響路基的穩(wěn)定性、承載力、路面使用功能，進(jìn)而影響行車安全。路基的原始地面承載力強度小于150 kPa要進(jìn)行處理，存在軟基、巖溶等不良地質(zhì)要采用換填、袋裝砂井、碎石樁、灌漿等方法進(jìn)行處治。路基填料要通過試驗后選用，不能土石混填以保證路基的壓實度。對于膨脹土作為路基填料應(yīng)進(jìn)行摻石灰、固化材料處理，同時進(jìn)行防水處治。

路基邊坡安全評價主要考慮邊坡的穩(wěn)定性。近幾年因路基邊坡失穩(wěn)造成的安全事故越來越多，因此路基的高填深切邊坡均應(yīng)經(jīng)過穩(wěn)定性驗算，不滿足穩(wěn)定性要求的需采用防護(hù)及加固措施；邊坡存在崩塌、滑坡的可能要采用卸載、擋墻、抗滑樁、綜合排水等措施一次處理到位，不留隱患。對于山區(qū)山體橫坡較陡地段的高填深切應(yīng)與橋隧構(gòu)造物進(jìn)行比較，填方大于20 m宜改填為橋梁，切方大于30 m 宜改切為隧道。對于高大邊坡要加強施工觀測，采用信息化跟蹤設(shè)計確保安全。

排水結(jié)構(gòu)物評價：路基的排水不暢影響路基的穩(wěn)定性。邊溝、排水溝、滲溝、暗溝的設(shè)置位置、斷面尺寸、防沖刷能力影響排水的使用功能，每條路都應(yīng)進(jìn)行計算，不能照搬照抄。滲溝、暗溝本身應(yīng)有足夠的強度，不能影響路基的整體穩(wěn)定性。

支檔結(jié)構(gòu)物評價：擋墻本身強度、抗滑移能力、抗傾覆能力、抗剪能力、地基承載力都是安全評價的重要指標(biāo)，應(yīng)滿足規(guī)范要求。從安全、經(jīng)濟(jì)的角度考慮重力式擋墻的高度宜控制在12 m 以內(nèi)，超過12 m，則可采用板樁墻、錨桿式擋墻、加筋擋墻等形式。擋墻的基底埋置深度應(yīng)經(jīng)計算確定，一般在可能的滑動面或沖刷以下至少1 m，板樁墻樁的埋置深度對于巖石地基宜嵌巖1／3樁長，對于土質(zhì)地基應(yīng)嵌巖1／2樁長。

2.2 公路路面的安全評價

公路路面的安全應(yīng)從路面的強度、路面的抗滑、路面的排水、路面的平整度等方面進(jìn)行評價。路面強度的安全評價：因路面承受的軸載噸位以及軸載通行次數(shù)高，行車速度快，故對路面的強度要求就高，而路面強度低，產(chǎn)生安全隱患的機率就高。影響瀝青路面強度的主要因素為瀝青質(zhì)量、石料的性質(zhì)、粒料的級配。造成水泥混凝土路面破壞的主要原因是路基的不均勻沉降和汽車超載，設(shè)計時應(yīng)充分考慮。路面的抗滑安全評價：抗滑性能是保證雨天高速行車安全的重要技術(shù)指標(biāo)，摩擦系數(shù)是直接影響抗滑安全的控制指標(biāo)，摩擦系數(shù)越高，抗滑性能就越好。石料磨光值是保證路面防滑的基本指標(biāo)，磨光值高才能獲得高的摩擦系數(shù)。

3. 擋土墻

公路擋土墻的形式，可借鑒國外先進(jìn)的設(shè)計理念和范例，積極探索坡面防護(hù)新技術(shù)，配合路段自然環(huán)境，靈活進(jìn)行設(shè)計。如國外流行的花池墻、階梯柵欄擋土墻等新型防護(hù)結(jié)構(gòu)形式，既起到了防護(hù)的作用，又豐富了路容景觀，與我國傳統(tǒng)設(shè)計中厚大、生硬的擋土墻墻體形成鮮明對比。鑒于目前我國多數(shù)公路沿線的擋土墻人工痕跡較重，嚴(yán)重影響了公路環(huán)境景觀。靈活性設(shè)計要求根據(jù)沿線地質(zhì)條件和邊坡高度，盡量減小防護(hù)工程體積，如擋土墻的高度和長度，并結(jié)合地形起伏，適當(dāng)變化擋土墻高度，提高結(jié)構(gòu)物自身景觀效果的同時，增加路容美觀。

在材料上，擋土墻可根據(jù)公路所在地區(qū)條件，靈活就地取材，如采用當(dāng)?shù)氐膲K、碎石干砌擋土墻，盡量避免采用光面混凝土擋土墻，以使擋土墻構(gòu)造物表面貼近自然。另外，還可結(jié)合路域特有的文化和建筑風(fēng)格，通過設(shè)置文化符號以賦予公路文化內(nèi)涵，對擋土墻進(jìn)行特殊設(shè)計，使司乘人員在行駛過程中感受到特有的公路民俗文化。

4. 路基邊坡處理與環(huán)保

路基邊坡形式是影響公路景觀的主要因素，也是評價公路與自然環(huán)境是否協(xié)調(diào)的主要內(nèi)容。路基邊坡坡率及形式的選擇不僅影響邊坡的穩(wěn)定，同時也影響環(huán)境保護(hù)和景觀效果。邊坡坡率應(yīng)靈活自然、因地制宜、順勢而為，力爭經(jīng)過幾年生態(tài)恢復(fù)，使邊坡外形與周圍環(huán)境融為一體，看不出明顯的人工痕跡。這項目設(shè)計中根據(jù)地形地質(zhì)條件、邊坡高度及周圍環(huán)境特點對每個邊坡逐個研究確定適宜的邊坡形式和坡率。對于挖方邊坡坡腳、坡頂取消人工痕跡過重的折角，而采用貼近自然的圓弧過渡，以達(dá)到與路線所經(jīng)自然地帶的地形地貌相適應(yīng)。對于部分低填或隧道進(jìn)出口填方路段，放緩邊坡或直接填平進(jìn)行植草綠化處理。這既有利于路堤與原地貌融為一體，使填筑痕跡得以遮掩；同時也增加路側(cè)凈區(qū)，形成一定的行車緩沖帶，使過錯車輛駛離路面后有一個安全返回的空間。

5. 總結(jié)

公路設(shè)計靈活性的理念并不是試圖去創(chuàng)建一個新的標(biāo)準(zhǔn)，而是建立在靈活應(yīng)用現(xiàn)有的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章制度和法律規(guī)定基礎(chǔ)之上，在不降低安全性的前提下，通過靈活設(shè)計尋求達(dá)到更符合公路沿線可持續(xù)發(fā)展的需要和利益的目標(biāo)。為解決公路設(shè)計中的一些問題并獲得均衡的設(shè)計方案，公路設(shè)計者在遵循項目規(guī)劃與實施過程中已建立起來的參數(shù)的前提下，充分發(fā)揮想象力、獨創(chuàng)性及靈活性，以規(guī)范為依據(jù)，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)靈活應(yīng)用設(shè)計指標(biāo)，設(shè)計出既能滿足使用功能，又能安全運營，同時還能很好地融于自然及人文環(huán)境的公路?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]張玉鵬,蔣亮,李鵬. 低等級公路邊坡植物防護(hù)應(yīng)用[J]粉煤灰, 2007,(01).

[2]楊佩佩,黃蘭華. 路側(cè)安全設(shè)計[J]公路, 2007,(05).

作者單位：鄭元虎，新疆奎屯鑫路機械化工程有限公司；張文忠，新疆新紀(jì)元公路設(shè)計有限責(zé)任公司。