對(duì)公路路基設(shè)計(jì)高度的探析

陳麗麗

大豐市路橋工程總公司 江蘇大豐 224100

公路的建設(shè)都關(guān)系到人們的出行方式，同時(shí)也與整個(gè)社會(huì)的基礎(chǔ)性服務(wù)能力息息相關(guān)。因此，在進(jìn)行公路路基設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)高度問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的探討，并針對(duì)多元化的地理環(huán)境以及地貌特征對(duì)路基高度實(shí)現(xiàn)多元化的匯總，出具可靠的工程設(shè)計(jì)方案，從而推動(dòng)社會(huì)的和諧發(fā)展。

一、公路路基高度設(shè)計(jì)的重要性和影響因素

(一)重要性

作為公路路面的基礎(chǔ)，路基的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。因?yàn)槁坊休d出行車(chē)輛的荷載重量，只有質(zhì)量過(guò)關(guān)，才不會(huì)出現(xiàn)安全隱患。與此同時(shí)，做好高度設(shè)計(jì)，還能提升路基整體施工質(zhì)量，防止后續(xù)反復(fù)修繕和維護(hù)，節(jié)約了成本，提高了資源的利用效率。

(二)影響因素

首先，是規(guī)范和技術(shù)因素。在進(jìn)行公路路基高度設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要求技術(shù)人員必須要對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確，分析技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定等內(nèi)容。例如，公路最小填筑高度需要依照公路實(shí)際的水文地質(zhì)特征和途經(jīng)區(qū)域的氣候條件來(lái)決定，一方面要滿(mǎn)足來(lái)往車(chē)輛荷載的要求，另一方面也需要對(duì)相應(yīng)的剪力變形功能予以實(shí)現(xiàn)。路基中央的分隔帶還要預(yù)留一定的橫向排水設(shè)施，以便減少對(duì)地下水的影響?？v坡的設(shè)計(jì)則要求滿(mǎn)足相應(yīng)的規(guī)定內(nèi)容，通過(guò)測(cè)量公路縱坡的大小來(lái)實(shí)際決定路基的設(shè)計(jì)高度。

其次，是構(gòu)造物要求的影響。通常情況下，在進(jìn)行公路路基高度設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮構(gòu)造物的形式和數(shù)量，尤其是構(gòu)造物的形式以及凈高將會(huì)直接影響路基設(shè)計(jì)的高度。因?yàn)闃?gòu)造物的設(shè)置需要考量公路沿線(xiàn)的人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況以及氣候特點(diǎn)等特征。例如，如果村鎮(zhèn)較多或者是經(jīng)濟(jì)水平也相對(duì)較高的地區(qū)，人口密度也相對(duì)較大，構(gòu)造物設(shè)置的數(shù)量也會(huì)相對(duì)較多，需要滿(mǎn)足通道的凈高要求、水利設(shè)施的敷設(shè)要求以及農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施的建設(shè)需要等來(lái)設(shè)計(jì)較高的公路路基，但是針對(duì)一些人煙稀少以及戈壁的地段，路基高度通常相對(duì)較矮，只有2.5m左右。由此可見(jiàn)，公路路基高度的設(shè)計(jì)受構(gòu)造物的影響，構(gòu)造物形式越多樣，凈高越高，路基設(shè)計(jì)高度也應(yīng)該成正比，不斷標(biāo)高。

二、公路路基高度設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的原則

首先，應(yīng)該遵循與自然環(huán)境協(xié)調(diào)相處的原則。公路路基在進(jìn)行高度設(shè)計(jì)和確定時(shí)，需要考量公路附近的環(huán)境，盡量與自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)，采用有效的設(shè)計(jì)方式，減少大挖大填的施工環(huán)節(jié)，以免對(duì)自然環(huán)境造成較大的破壞，與此同時(shí)，還可以減少人力、財(cái)力和物力的消耗。如果路基設(shè)計(jì)過(guò)高，就會(huì)減少耕地的面積，使得附近的區(qū)域水土流失嚴(yán)重，甚至破壞地表的植被，使周遭的自然環(huán)境受到不良的影響。

其次，要體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)原則。公路路基在進(jìn)行高度設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要盡可能地滿(mǎn)足附近居民生產(chǎn)生活的需要，堅(jiān)持以人為本的原則，考量沿線(xiàn)構(gòu)造物的形式和密度。例如，滿(mǎn)足當(dāng)?shù)鼐用褶r(nóng)田灌溉和橫向穿越的要求，路基設(shè)計(jì)不能過(guò)高，也不能為了一味地降低高度設(shè)計(jì)而減少工程造價(jià)，盡量使設(shè)計(jì)高度貼合構(gòu)造物的形式和高度需求。

再次，要實(shí)行具體問(wèn)題具體分析的原則。要求技術(shù)人員能夠?qū)费鼐€(xiàn)的風(fēng)俗文化、氣候條件、社會(huì)環(huán)境、地形地貌特征以及水文地質(zhì)特征進(jìn)行全面的考察和分析，并對(duì)各類(lèi)區(qū)位影響因素實(shí)現(xiàn)綜合化考量，以此來(lái)設(shè)計(jì)和確定合理的地基高度。

最后，要遵循路基設(shè)計(jì)高度不能過(guò)低的原則。如果路基設(shè)計(jì)高度過(guò)低，就會(huì)使得路面出現(xiàn)一系列排水不暢的問(wèn)題，甚至破壞路基路面的翻新度，使路面呈現(xiàn)駝峰豎曲線(xiàn)，影響通車(chē)的流暢性。高度過(guò)低的路基還會(huì)使路基的水穩(wěn)定性持續(xù)降低，無(wú)法突出路基對(duì)病害的抵抗能力。

三、當(dāng)前公路路基高度設(shè)計(jì)工作遇到的瓶頸

(一)地形考察難度大

我國(guó)幅員遼闊，地形地勢(shì)復(fù)雜而且結(jié)構(gòu)多樣，有山區(qū)、荒漠地區(qū)、平原地區(qū)，但是公路工程一般具有規(guī)模大且周期長(zhǎng)的特征，需要穿越不同的地帶。而這些地帶本身具有多樣化的地形結(jié)構(gòu)，勢(shì)必會(huì)增加公路路基高度設(shè)計(jì)的難度。例如，如果出現(xiàn)公路破裂和坍塌的情況，會(huì)極大地降低公路的使用壽命，也為后續(xù)的維護(hù)成本增加了負(fù)擔(dān)。

(二)壓實(shí)度數(shù)據(jù)難以落實(shí)

圖1 路基路面施工

通常情況下，公路路基的設(shè)計(jì)需要采用一定比例的砂石等材料建設(shè)而成，同時(shí)，為了能夠提高公路路基的承載能力，要對(duì)路面進(jìn)行壓實(shí)處理，提高其硬度和強(qiáng)度，以便公路可以正常投入使用。也就是說(shuō)，檢驗(yàn)路基路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)就是壓實(shí)度，壓實(shí)度越高，密度也越大，所體現(xiàn)的材料性能也越好。尤其是對(duì)于路基高度設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來(lái)講，通過(guò)有效進(jìn)行壓實(shí)度測(cè)試，能夠進(jìn)一步優(yōu)化路基高度設(shè)計(jì)的效能，從而延長(zhǎng)公路的使用壽命。

(三)溫度測(cè)量不準(zhǔn)確

溫度是影響公路路基高度設(shè)計(jì)的重要因素。尤其當(dāng)前在我國(guó)的公路路基施工實(shí)踐中，技術(shù)人員所采用的材料多數(shù)以混凝土結(jié)構(gòu)為主，但是在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑的環(huán)節(jié)上，本身受溫度應(yīng)力的影響，會(huì)出現(xiàn)一系列的自收縮現(xiàn)象，一方面降低了混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，另一方面也會(huì)破壞混凝土的凝結(jié)程度。因此，要求技術(shù)人員在進(jìn)行公路路基高度設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)附近的溫度進(jìn)行可靠的把握，一旦溫度偏低，要暫時(shí)中止高度設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，以防止混凝土結(jié)構(gòu)受低溫的影響，出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。

(四)其他問(wèn)題

公路工程在建設(shè)和施工的應(yīng)用過(guò)程中，本身就會(huì)受到附近環(huán)境和氣候的影響，尤其是公路的建設(shè)，多數(shù)情況下需要在露天的環(huán)境中進(jìn)行，如果缺乏穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)設(shè)備，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題。再加上路基高度設(shè)計(jì)人員水平參差不齊，很可能會(huì)導(dǎo)致后續(xù)施工方法應(yīng)用不當(dāng)，出現(xiàn)一系列的工序銜接問(wèn)題和機(jī)械故障問(wèn)題，因此，需要對(duì)相應(yīng)的自然環(huán)境加以考量，并有效地優(yōu)化高度設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)，從而延長(zhǎng)公路的使用壽命。

四、不同類(lèi)型公路完善路基高度設(shè)計(jì)效能的措施

(一)針對(duì)山區(qū)公路

我國(guó)山區(qū)公路本身具有明顯的特征，而且山區(qū)地形起伏變化較大，公路甚至?xí)ㄔO(shè)于陡峭的坡度之上。因此，在工程選擇時(shí)，要求技術(shù)人員能夠?qū)@些地形加以有效處理，并做好加固處理工作。與此同時(shí)，也要求技術(shù)人員要采用合理的技術(shù)和設(shè)施，針對(duì)一系列的復(fù)雜地形和地勢(shì)結(jié)構(gòu)加以可靠的說(shuō)明。尤其是在進(jìn)行高架橋設(shè)計(jì)時(shí)，充分考量山區(qū)地理環(huán)境的特點(diǎn)和近幾年的氣候變化情況，對(duì)公路橋梁的承載力進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，以便于協(xié)調(diào)好路基高度的要求。

圖2 坡度處理

在進(jìn)行山區(qū)公路路基高度設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)砂石的比例加以協(xié)調(diào)，均衡土石材料，減少成本，降低造價(jià)。而針對(duì)一系列需要高洼堤田的地區(qū)，要控制好高度的范圍，以防止兩種施工方式對(duì)路基穩(wěn)定性所造成的不良影響。而針對(duì)一系列需要改造斷面的情況，需要減緩高坡的削減力度，防止對(duì)周?chē)牡匦斡休^大程度的破壞。需要注意的是，要求技術(shù)人員繞開(kāi)地質(zhì)不良的地段，便于提高路基的長(zhǎng)久性和穩(wěn)定性。除了要考慮以上因素之外，還要求技術(shù)人員能夠出具多元化的深路塹和高路堤方案，對(duì)工程量和工程周期加以預(yù)先的判斷。例如，在雨水多發(fā)地區(qū)，大面積進(jìn)行挖掘或使用不合理的施工方案，可能會(huì)出現(xiàn)泥石流問(wèn)題，引發(fā)安全情況。

因此，要實(shí)施有效的填充施工，以便于對(duì)周?chē)沫h(huán)境減少破壞。在現(xiàn)行設(shè)計(jì)工作中，也要求技術(shù)人員開(kāi)拓思路，想方設(shè)法來(lái)降低路基高度。例如，以曲線(xiàn)為主的線(xiàn)形需要增強(qiáng)地形的適應(yīng)性，而以直線(xiàn)為主的線(xiàn)形則應(yīng)該克服橫向高差較大的問(wèn)題，提高路基設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。

(二)針對(duì)平原公路

通常情況下，平原地帶的公路設(shè)計(jì)條件相對(duì)較好，很少會(huì)出現(xiàn)需要深挖和高田的地形。但是部分公路為了能夠滿(mǎn)足地下空間穿梭的需求，會(huì)采用高標(biāo)準(zhǔn)的填方方案，增加工程量的同時(shí)，也會(huì)影響附近居民的生產(chǎn)和生活。與此同時(shí)，平原地區(qū)往往存在水網(wǎng)縱橫的情況，還要求技術(shù)人員能夠配合附近構(gòu)造物的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，實(shí)施必要的高度設(shè)計(jì)內(nèi)容。

圖3 路面施工

在具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，首先，要求設(shè)計(jì)人員能夠?qū)β坊罘降母叨燃右杂行У目刂?，使其?shí)際的工作標(biāo)高和設(shè)計(jì)高度保持一致的狀態(tài)。因?yàn)槲覈?guó)的公路工程本身工期較長(zhǎng)，而且所需要耗費(fèi)的成本巨大，在進(jìn)行路基開(kāi)挖的實(shí)踐過(guò)程中，開(kāi)挖的深度會(huì)隨著實(shí)際工程量的變化而發(fā)生相應(yīng)的更新，而路基高度的增加也會(huì)增加相關(guān)費(fèi)用。因此，為了能夠滿(mǎn)足公路路基高度設(shè)計(jì)的綜合效益，需要對(duì)成本加以有效的控制，以便提高公路施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效能。

其次，在實(shí)際進(jìn)行高度設(shè)計(jì)時(shí)，要求技術(shù)人員能夠避開(kāi)地勢(shì)起伏較大的地區(qū)進(jìn)行路基排水的設(shè)計(jì)。要對(duì)平原地區(qū)的水文現(xiàn)狀進(jìn)行具體的調(diào)查，針對(duì)附近河流的具體分布情況，考慮水位是否會(huì)受季節(jié)的影響，出現(xiàn)較大的落差。一旦發(fā)現(xiàn)路基高度設(shè)計(jì)可能會(huì)影響附近的河流水位，需要予以一定的方案更新，從而提高公路路基高度設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路施工直接影響到我國(guó)的基礎(chǔ)服務(wù)建設(shè)效能，也與和諧社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)。作為公路施工中的重要組成部分，優(yōu)化公路路基的高度設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，一方面可以延長(zhǎng)公路的使用壽命，另一方面也能夠?yàn)槿藗兊某鲂邪踩峁┛煽康谋Ｕ稀?/p>

基于此，在實(shí)際進(jìn)行公路路基高度設(shè)計(jì)時(shí)，要求技術(shù)人員能夠遵循與自然環(huán)境協(xié)調(diào)相處的原則，充分體現(xiàn)以人為本，并對(duì)周?chē)臉?gòu)造物設(shè)置現(xiàn)狀加以科學(xué)的考察，防止由于路基高度過(guò)高或過(guò)低，對(duì)周?chē)牡刭|(zhì)、水文以及居民生產(chǎn)生活產(chǎn)生惡劣影響，提高公路路基高度設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，為延長(zhǎng)公路使用壽命提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也具有一定的積極意義。