淺談固沿路中分離式路基的設(shè)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(shè)置的原因及其平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、總體設(shè)計等方面的設(shè)計方法和過程。

關(guān)鍵詞：高速公路；分離式路基；平面設(shè)計；縱斷面設(shè)計；橫斷面設(shè)計 文獻(xiàn)標(biāo)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(jīng)固原六盤山地區(qū)，屬山嶺重丘地貌，地形錯綜復(fù)雜，局部路線受地形限制。如路線經(jīng)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(dá)到路線線形設(shè)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(zhì)災(zāi)害。所以為了保護生態(tài)環(huán)境、節(jié)約土地，為了降低交通事故發(fā)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(dá)600～700m之間，屬于中隧道，為了減小設(shè)計和施工難度以及隧道本身安全，根據(jù)經(jīng)驗：高速公路一般應(yīng)設(shè)計為上、下行分離的兩座獨立隧道，因此該段落中設(shè)置了分離式路基。本文就該項目中分離式路基平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計以及總體設(shè)計的過程進行介紹。

1 平面設(shè)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(shè)計時，整體式路基以路基中心線為設(shè)計線，而分離式路基則采用前進方向距路基左側(cè)邊緣1m處為平面設(shè)計線。因此，在這兩種路基形式變化處需要做特殊的設(shè)計：在整體式路基結(jié)束前10m的距離內(nèi)將兩側(cè)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?yōu)?5m，從而和兩個分離式路基總寬25m（2×12.5）相對應(yīng)。

具體的平面定線是利用計算機輔助設(shè)計軟件HintCAD在1∶2000數(shù)字化地形圖上進行設(shè)計。首先確定整體式路基末端A點，然后將經(jīng)過A點的平曲線導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)線邊作為分離式路基的起始邊，結(jié)合地形地貌分別將其他平曲線導(dǎo)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(zhì)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(shè)置時還應(yīng)滿足設(shè)計參數(shù)要求等設(shè)計因素，綜合選定出合幅位置D點，采用同分幅點相同的設(shè)計方法分別找出左、右幅路基的相應(yīng)終點E、F，如圖3所示。根據(jù)平面設(shè)計結(jié)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(shè)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(shè)計除了滿足規(guī)范要求的各項技術(shù)指標(biāo)及平縱組合得當(dāng)外，分離式路基分幅、合幅處的標(biāo)高必須要與整體式路基銜接平順。本次設(shè)計中，整體式路基是以中央分隔帶外邊緣為設(shè)計標(biāo)高，而分離式路基是以前進方向距路基左側(cè)邊緣1m處為路基設(shè)計標(biāo)高。在平面設(shè)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(shè)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(shè)計標(biāo)高即為A點的設(shè)計標(biāo)高。同樣道理：F、E和D點縱斷面設(shè)計標(biāo)高也是相同的。因此，本次縱斷面設(shè)計中，不論合幅還是分幅，縱斷面設(shè)計都是以中央分隔帶邊緣作為設(shè)計標(biāo)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(shè)計的經(jīng)驗，根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTG D20-2006）中11.3.7條款規(guī)定，該處需要設(shè)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(shè)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(shè)計時相對簡單，易于處理。

3 橫斷面設(shè)計及土方計算

在本次設(shè)計中，左右幅路基是分開單獨設(shè)計的，這樣做的結(jié)果會造成分幅、合幅處兩側(cè)橫斷面填方坡腳、挖方坡口線交叉，土方重復(fù)計算。所以為了避免這一點，應(yīng)該做橫斷面大斷面戴帽子設(shè)計。借助緯地HitCAD道路設(shè)計系統(tǒng)做出橫斷面修改設(shè)計，準(zhǔn)確計算土方數(shù)量。

4 圓曲線超高

本項目多處段落設(shè)置超高，根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTG D20-2006）中7.5.5規(guī)定：有中間帶的公路可繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)；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(shè)計中整體式路基以中央分隔帶邊緣作為超高旋轉(zhuǎn)軸，而分離式路基則分別以其平面設(shè)計線為超高旋轉(zhuǎn)軸。另外，為了簡化設(shè)計，一般將整體式路基與分離式路基的銜接處設(shè)置在直線段內(nèi)，以利于它們更好地銜接。

5 路基設(shè)計表

路基分幅后、合幅前，左、右幅路基分別為向外側(cè)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(shè)計表中分幅式路基左側(cè)硬路肩（0.75m）一分為二，即0.25m和0.5m。所以查看路基設(shè)計表時，需要注意這一點。

6 總體設(shè)計

在本次設(shè)計中，分離式路基的采用為了在總體設(shè)計上使各技術(shù)指標(biāo)的設(shè)置水平、縱線形組合恰當(dāng)，平面順適，縱面均衡，各構(gòu)造物的選型與布置合理、實用、經(jīng)濟，應(yīng)對路線平面、縱面、橫斷面設(shè)計，路基、路面排水設(shè)計，路基、路面防護設(shè)計，公路橋梁、涵洞設(shè)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(shè)計應(yīng)遵循以下原則：（1）在平面設(shè)計和橫斷面戴帽子設(shè)計時，左右幅應(yīng)同時體現(xiàn)在一張圖紙中，保證總體設(shè)計的準(zhǔn)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(zhǔn)確性；（3）穿越左右幅的涵洞應(yīng)保證對應(yīng)左右幅的準(zhǔn)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(shè)涵洞。

總之，高速公路根據(jù)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(dāng)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(shè)計為了解決這些問題，采用了一種較簡單的設(shè)計方法：平面設(shè)計中，分離式路基的設(shè)計線相當(dāng)于整體式路基中央分隔帶外邊緣線，從而給縱斷面設(shè)計帶來方便，讓大家易于理解，設(shè)計人員易于處理，避免造成設(shè)計的不合理性和重復(fù)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 公路路線設(shè)計規(guī)范（JTG D20-2006）[S].

[2] 張雨化.道路勘測設(shè)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(jiān)理咨詢公司設(shè)計一室，研究方向：公路勘察設(shè)計。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint