孫冰
(衡水市道路開發(fā)中心)
河北省已建成的平原區(qū)高速公路大都是平均填土高度3m以上。影響路基填土高度的原因很多,河北省平原區(qū)影響路基填土高度主要是農(nóng)用通道、橋涵和交叉工程。平原區(qū)的村莊很密,需建許多農(nóng)用通道,而農(nóng)用通道多是影響原有高速公路填土高度的主要原因。
另外,水文條件也是影響路基高度的重要因素,要滿足規(guī)范要求?!豆窞r青路面設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定,在路基高度設(shè)計時宜使路基處于干燥或中濕狀態(tài),潮濕過濕狀態(tài)的路基應(yīng)采取技術(shù)措施。河北省平原區(qū)地處華北大平原,由于地下水的嚴(yán)重超采,華北平原形成大漏斗的水文條件,地下水位嚴(yán)重下降,一般都在10m以下。所以說地下水對路基的侵蝕已不存在,即使到了雨季,遇到暴雨排水不暢引起積水后,對路基造成一定侵害,但積水會很快排除或滲入深層,不影響冬季和春融時路基的干濕類型。
關(guān)于通道的凈高問題,《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《公路路線設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定:人行通道大于2.2m,獸力車和拖拉機(jī)通道大于2.7m,汽車通道大于3.2m。這樣地面以上應(yīng)是4m和3m,再根據(jù)橋梁和交叉工程的高度使整個路基仍處于高路基的狀態(tài)。
綜合分析以上情況,權(quán)衡利弊,可以把路基盡量降低到2.0m左右,通道可以從地面下降1~2m,在通道的兩側(cè)設(shè)蓄水池,保證了降雨時通道的排水,滿足農(nóng)民過路的要求。汽車通道還可在低路基處修建跨線橋,滿足大型聯(lián)合收割機(jī)和汽車通行的要求。下挖的通道也可以在兩頭搭建鋼筋混凝土的遮棚,防止雨水進(jìn)入通道。這是低填方路基的可行性。
(1)公路永久占地面積減少、路基土方減少、取土坑臨時占地減少、工程造價降低。
(2)填土高度降低后、工后沉降量減小、提高了行車舒適性。
(3)低填緩坡使高速公路與地貌自然融合;形成多樣的上跨建筑物,在平原地區(qū)增加了景觀效果,改善視覺單調(diào)性。
(4)路基較低利于將來其他規(guī)劃交叉構(gòu)造物的跨越。
路面早期破損、橋頭跳車和路基不均勻沉降已成為我國高速公路較為突出的“三大質(zhì)量通病”,在高路基路段這些問題更加突出。因為高路基自重大,對地基產(chǎn)生較大的壓力,使地基產(chǎn)生較大的變形;同時高路基壓實層次多,產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的因素增多,工后沉降量一般較大,易造成路基沉陷、路面下沉、路面開裂和橋頭跳車等病害。
如果路基平均高度增加1m,邊坡按1∶1.5考慮,取土坑取土深度按1.5m,則每公里四車道高速公路需多征用永久用地3000m2,臨時用地約26668m2。由于平原地區(qū)人口稠密,土地資源十分寶貴。平原地區(qū)地下水普遍較高,路基取土深度有限,同時軟土和不良土質(zhì)分布廣泛,平原地區(qū)大量的取土用地易引起水土流失,減少耕地,破壞地表植被。
由于天然地基土的路基較低,路床不能得到充分壓實,很難達(dá)到要求的承載力。在雨季施工時難度較大,故在低路基施工中應(yīng)注重施工組織設(shè)計。采用低路基方案,橫向通道設(shè)置困難。沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)一般都要求設(shè)置下穿通道,當(dāng)工程無法滿足地方要求,協(xié)調(diào)難度增大。對于一些通道下挖處理方法,要妥善處理好排水問題。
平原區(qū)村莊密集,土地少,土質(zhì)肥沃,農(nóng)民祖祖輩輩以土地為生,失去了土地就等于失去了他們的主要生活來源,勢必給他們帶來生活上的困難。高速公路是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,是必修無疑的,如何少占耕地是決策者應(yīng)該考慮的重要事宜。低路基在滿足高速公路各項要求的情況下是少占耕地的最好辦法。高速公路的占地寬度一般都在60~80m,而平均填土高度在2m左右的低路基,在雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)27m寬路基時,總占地寬約為45m,(路基全寬33m,兩邊各2m植樹平臺,3m邊溝,1m護(hù)網(wǎng))每公里少占耕地22.5~52.5畝(1畝=666.7m2),如果公路經(jīng)過耕地特別缺少的路段,還可以把3m的中間分隔帶改為鋼筋混凝土擋墻隔離,還可以節(jié)約一定數(shù)量的耕地。
高填方路基要經(jīng)過土方分層填筑與碾壓。碾壓不當(dāng)造成密實度的不均勻引起不均勻下沉;高填方路基由于本身的自重加大了,地基的沉降也加大了,這些沉降的不均勻性概率很高,容易引起路面的裂縫、沉陷等早期破壞。而2m左右的低路基一般路段填土只有1m多,引起路基不均勻沉降的概率很低,并能達(dá)到路面要求的密實、均勻、穩(wěn)定的要求。
2m高的填方路基平均土方4.6萬m3/km,而高路基平均土方量12.6萬m3/km,每公里減少8萬m2。
按照《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定,不少路段可以免設(shè)防撞護(hù)欄。
高速公路對當(dāng)?shù)氐牡孛病夂?、生態(tài)都有一定的影響,路基越高影響越大,低路基相對來說影響較小。高路基的大量取土破壞地貌較嚴(yán)重,汽車的噪聲、廢氣對兩側(cè)的村莊影響較大。而低路基,取土較少,一旦兩側(cè)的喬木長成大樹后,廢氣和噪聲也大大減少。
低路基占用耕地較少,拆遷減少,便于做好沿途群眾的工作。土方量的減少,不僅加快了工程進(jìn)度,同時減少了籌資的難度,提前竣工通車進(jìn)入收費期,給公路本身和社會都帶來可觀的效益。