高低分离式路基在山区公路中的运用

梁友哲

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥　230088)



高低分离式路基在山区公路中的运用

梁友哲

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥230088)

摘要：高低分离式路基由于其灵活多变性，能很好地适应山区陡峭地形和地物，在横坡陡峭的山腰线、越岭线中获得广泛的应用。由于其在克服横断面高差、减少开挖、保护生态环境等方面具有很大的优势, 越来越受到人们的重视。文章阐述了高低分离式路基在山区公路中的运用及主要特点和适用原则。

关键词：山区公路；高低分离式路基；设计

我国幅员辽阔，山区及丘陵地区约占全国总面积的三分之二。近年来，随着我国交通建设的飞速发展，公路建设逐渐向偏远山区地形复杂地段延伸，其所在区域工程建设条件困难，山体绵延起伏，地形、地质、水文条件极为复杂。为适应地形及克服高差,分离式路基在各等级公路中的应用越来越多。如何准确把握山区公路的特点、难点，合理运用技术指标，灵活布线，不仅关系到公路的使用功能、服务水平，也是降低工程造价、保护生态环境、节约运营成本的关键[1-2]。本文将结合在建的福建省普通国省干线公路纵三线的高低分离式路基设计实践，对山区公路高低分离式路基的选用原则、设计要点及难点进行分析。

1高低式分离路基的特点及适用原则

1.1高低式分离路基的特点

分离式路基可分为平面线形分离式路基和纵面高程分离的高低分离式路基(分台式路基)两种形式。一般情况下，分离式路基是指平面线形分离式路基, 即上下行车道分开设计具有独立平纵面设计线的路基形式；而高低分离式路基是指上下行车道共用统一的设计中线, 或者中心线分离距离较小(仅满足设置挡墙和边沟需要)，纵断面线采用不同设计高程的路基形式[3]。

高低分离式路基由于其灵活多变性，能很好地适应山区陡峭地形和地物，在各等级山区公路的设计中得到广泛的应用。由于其在克服横断面高差、减少开挖、保护生态环境等方面具有很大的优势, 因此当山岭区或者重丘区等横坡陡峭的地段采用山腰线、越岭线沿垭口两侧展线的方案时，分离式路基能够取得较好的效果[4]。高低式分离路基由于其特殊性，具有如下的特点。

(1) 高低分离式路基由于上下行两幅路基分隔带距离较小，上下两幅路基中间需设置支挡结构。

(2) 山岭重丘区横坡陡峭路段，高低分离式路基在克服横断面地形高差、减少挖方、降低边坡高度、保护生态环境等方面优于常规的整体式路基断面。

1.2高低式分离路基的选用原则

(1) 一般适用于路基填挖方数量大，采用整幅路基横断面形式对生态环境破坏严重的山区地形横坡陡峭路段。

(2) 由于高低两幅路基高程落差较大，一般不适用沿线有相交道路，需设置平交的路段。

(3) 从工程造价及生态环境保护来看，采用高低式分离路基在较宽的双向4车道及以上高等级公路较整体式路基具有明显优势。

(4) 高低分离式路基可结合左右线分离的小净距隧道方案，避免整体式断面连拱隧道设计难度和施工难度，降低工程造价。

2高低式分离路基主要技术难点及处理措施

2.1路基挡墙与高低线分离的关系

路基挡墙设置一般受到挡墙高度，沿线地质、地形、水文、外力及墙后填土等多种因素的影响，因此，分离式路基高低线设计高程应结合挡墙的设置进行综合考虑，避免高程分离过大导致挡墙失稳而坍塌，一般以4～8 m的高度较为适宜。

2.2超高旋转轴的选择及道路横坡的确定

山区公路高低式分离路基路段，由于地形陡峭，特别是等级较低的二级公路，路线平面线形指标一般不大，平曲线超高值较大，超高过渡段一般较长，灵活选择超高旋转轴位置，将旋转轴设置在半幅分离路基中心线，有利于减小缓和曲线设置长度，便于路线平面展线。

分离式路基半幅路面横坡采用常规的双向人字坡，不利于分离式路基起终点与整体式路基的衔接，隧道段排水和超高过渡困难。鉴于此特殊情况下，正常路段也可选用单向向外的路基横坡[5]。

2.3结合地形地貌，灵活设置加宽段

山区公路高低分离式路基断面为克服地形横向高差，一般填挖方量较大，对于等级较低的道路由于平曲线半径较小，一般均小于不设加宽平曲线。小平曲线路段，可结合地形地貌，在外侧挖方富裕路段设置加宽，方便超车。

2.4涵洞排水引导设计

高低式分离路基一般设置在横坡陡峭的山区道路，山区冲沟沟底坡降大，水流速度快，常规的涵洞设计不适用于分离式路基段，需进行专门的排水引导设计，通过设置跌水或采用台阶式涵洞等措施，避免冲沟山洪直接宣泄到路面。

2.5高低分离式路基施工顺序

分台式路基施工应按从下往上的工序依次施工成型，挡墙背后的原状土应尽量少扰动，并做好新填土与原状土的有效结合[6-7]。

2.6考虑抢险、救灾需要，合理设置应急车道

山区公路高低分离式路基断面为克服横向高差，一般上下半幅路基高差较大，分离式路基段较长，考虑运营过程中发生事故救灾和养护临时并线、调头通行需要，一般需根据分离长度设置应急联络车道[8]。

3工程实例

3.1 项目概况

福建省普通国省干线公路纵三线仙游境内段工程是《福建省普通国省道干线公路网布局规划》“八纵十一横十五联”的重要组成部分。该项目设计速度40 km/h，路基宽16 m，道路等级为山区二级公路。路面类型采用水泥混凝土路面。

该项目在仙游县钟山镇何岭关垭口至榜头镇上昆村段为13.24 km连续下坡路段，此路段从钟山镇何岭关至榜头镇天马山一带，山体陡峭，峰峦叠嶂，地形起伏大，山顶海拔500～700 m，切割深度达200～500 m，山坡横坡度大于40°。

3.2路基方案的拟定

根据本项目地形以及沿线隧道方案(采用小净距双洞隧道)，同时考虑沿线无相交道路的特点，从保护自然环境、避免高挡墙和超高挖方路堑等因素考虑，设计针对39 km+600 m～47 km+210.819 m何岭关至祖师寺段地形特别陡峭路段，采用高低分离式路基方案(图1)。

图1　高低式分离路基标准横断面图

3.3挡土墙设计

(1) 对全挖方路基段，上下分离的挡墙采用锚杆挡墙。半填半挖路基段，上下分离式路基一般采用经济性较好、安全性较高的重力式挡墙(图2)。

(2) 对于全填方、高填方路段，设置重力式挡墙困难，且纵坡较大(当路线纵坡>4%)，设置桥梁纵坡受限时，可采用桩板式挡墙形式[9]。

图2　高低式分离路基挡墙布置图

3.4超高及加宽设计

根据文献[10]相关规定，全线平曲线路段左右半幅各需加宽0.8～2.5 m。设计结合规范要求和沿线地形条件，同时考虑车辆实际运行轨迹，当大型车辆行驶在小半径平曲线弯道路段上时，可以压占内测车道，安全行驶。因此该路段不进行专门的加宽处理，局部路段可结合有利地形，对临崖挖方路段进行适当加宽平整，以供临时停车使用。

为方便非超高正常路段路面及隧道排水，非超高正常路段采用单向向外2%横坡[10-11]。

3.5涵洞设计

项目地处东南沿海，降雨强度大，分离式路基段涵洞以泄洪功能为主，设计均采用盖板涵。

因山间冲沟沟底自然坡降过大一般均大于40°，设计中考虑高低分幅路基不同土压力对涵洞作用，设计采用高差不大的阶梯涵形式(图3)。阶梯涵设计纵坡不大于35%，阶梯分段长度不小于2 m，阶梯高度不大于70 cm。

图3　台阶式涵洞剖面图

3.6应急车道设计

本项目39 km+600 m～47 km+210.819 m段分离式路基全长7.61 km，为满足高低分离式路基的调头、应急救灾需要，设计结合小净距隧道方案，分别于41 km+220 m及43 km+750 m两处设置应急车道，应急车道宽4.0 m。

4结束语

在山区道路设计中，分离式路基因其特有的优点得到了广泛的应用。虽然其设计方案在地形适应性、减少工程建设对环境的破坏、节省投资等方面具有突出优点，但在选用时不能生搬硬套，仍应进行经济技术比较，选用技术可行、经济合理、环境友好的路基方案。

〔参考文献〕

[1]交通部公路司.新理念公路设计指南[M].北京：人民交通出版社，2005．

[2]交通部公路司.降低造价公路设计指南[M].北京：人民交通出版社，2005．

[3]张铁军.公路分离式路基设计技术研究[J].交通科技，2009(3):54-56．

[4]郭微.山区高速公路分离式路基线形设计探讨[J].中外公路，2002，22(5):9-12．

[5]杨新龙.分离式路基设计中若干问题的探讨[J].现代交通科技，2007，4(4):19-22．

[6]董占文. 浅析分台式路基的设计与施工[J].山西交通科技, 2005，175(S1):28-29．

[7]秦文权.山区高速公路陡坡上分台式路基的适用性探讨[J].公路交通技术，2008(2):1-4．

[8]刘永胜.广西山区高速公路分离式路基设计实践[J].西部交通科技，2009，27(9):166-172．

[9]JTG D20-2006，公路路基设计规范[S]．

[10]JTG D20-2006，公路路线设计规范[S]．

[11]JTG B01-2014，公路工程技术标准[S]．

收稿日期：2016-03-26；修改日期：2016-03-30

作者简介：梁友哲(1983-)，男，贵州从江人，安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司工程师．

中图分类号：U416.1

文献标识码：A

文章编号：1673-5781(2016)02-0183-03