岳秀梅

(呼倫貝爾市公路勘測規(guī)劃設計有限公司)

1 合理路基高度確定原則

路基作為道路承重層結(jié)構(gòu)，不僅承受車輛荷載作用，同時承受著自然因素對路基影響作用，為了保證路基排水良好，通常路基有由級配良好的填料填筑并壓實，為了保證路基整體穩(wěn)定和強度來延長道路使用壽命，路基填筑需要一個合理高度，路基合理高度要保證路基整體穩(wěn)定性，在荷載作用下滿足路基受力工作區(qū)內(nèi)填料的密實程度、保證土質(zhì)處于干燥和中濕狀態(tài);同時保證路基最小填土高度要求，提高路基穩(wěn)定性;特別在不良土質(zhì)地段，尋求一種施工工藝簡單、滿足路基設計要求，工程造價相對低的方法進行不良地質(zhì)處理，充分考慮路基翻漿、沙埋、風蝕等破壞因素對路基造成原因進行分析，為路基設計提供參考。

在路基設計過程中盡量采用最小填土高度，節(jié)省造價，減少重大交通事故發(fā)生概率，同時減少高填方路基的不均勻沉降及高填方失穩(wěn)問題。

2 已建公路路基高度調(diào)查分析

2.1 防沙埋、風蝕要求路基高度

(1)風蝕破壞調(diào)查

筆者對內(nèi)蒙古東北部地區(qū)部分公路調(diào)查統(tǒng)計分析，分析結(jié)果為在路基高度較低時風蝕現(xiàn)象較輕;當路基高度較高時風蝕現(xiàn)象嚴重。隨著路基高度不斷增加，風蝕深度呈線性變化。當路基高度范圍在0.3～2.0 m 之間時風蝕深度增加到10 cm 左右，當路基高度范圍在2.0～3.5 m 之間時風蝕深度增加到12.5 cm;由此可見隨著路基高度的增加風蝕深度逐步增大，因此在路基設計中如果存在風蝕嚴重地區(qū)，需要將路基設計高度控制在0～0.3 m 之間。

(2)沙埋破壞調(diào)查

對內(nèi)蒙古東北部地區(qū)部分公路調(diào)查統(tǒng)計分析，結(jié)果當路基高度范圍在40～60 cm 之間和120～160 cm 之間時路基被埋概率為60%～70%，被埋概率低于其他路基填筑高度。因此公路路基高度不應小于30 cm 但也不應該高于200 cm。

由于公路路線較長，經(jīng)過不同地質(zhì)、風速、沙丘區(qū)域，各個線路防護、沙丘類型、風速等自然情況存在較大差異，通過調(diào)查統(tǒng)計分析在固定沙丘地區(qū)，當路基高度在0～25 cm 和大于180 cm 范圍內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)沙埋;路基高度在25～180 cm區(qū)間沙埋概率較小，因此在固定沙丘地區(qū)路基高度通常選擇在30～120 cm 之間。

半固定沙丘地區(qū)，風沙流動性小，路基高度范圍在40～90 cm 之間時出現(xiàn)沙埋現(xiàn)象的概率為79%;路基高度范圍在140～180 cm 區(qū)間時沙埋現(xiàn)象的概率為51%。因此路基高度選擇范圍在140～200 cm 之間比較合理。

結(jié)合內(nèi)蒙古東北部地區(qū)工程實踐，提出不同沙丘類型下路基高度推薦值范圍，見表1 所示。在具體工程設計時，路基高度應根據(jù)工程所在地具體情況進行綜合考慮，當路基在沙丘附近，流動性強情況下需要提高路基高度保證路基穩(wěn)定性;當路基附近沙源較少、風沙流為主情況下以低填為主。

表1 不同類型沙丘高等級公路路基高度推薦表

2.2 行車安全路基高度

由于車輛在路面上行駛，路面的標高由路基高度所決定，在高填方路堤路段不利于行車安全，如果發(fā)生交通事故就會造成嚴重的危害，目前我國公路設計規(guī)范還沒有明確路基填方高度在多少會造成交通事故危害最大，高填方路段出現(xiàn)不僅與設計縱坡有關(guān)，而且與路線選線有關(guān)，因此在路堤設計過程中盡量避免高填路段出現(xiàn)，特別是高等級公路設計中一般傾向于高標準設計，導致車輛行車速度較快，車輛失控沖破護欄進而翻車，會造成車毀人亡重大交通事故，如果采用矮路堤，失控車輛在高速行駛狀態(tài)下最多發(fā)生側(cè)翻，嚴重情況下會出現(xiàn)車毀人亡交通事故，但是矮路基發(fā)生重大交通事故的頻率遠遠低于高路基發(fā)生重大交通事故的頻率。

高填方路基屬于交通事故多發(fā)區(qū)，由于車輛在高填方路面上行駛，車輛司機有一定的心理壓力，缺乏安全感，在路基設計中在同等條件下為了避免交通事故的發(fā)生盡量減小路基高度，高度在1 m 范圍內(nèi)為宜。

3 路基高度與路基強度、穩(wěn)定性關(guān)系分析

在進行路基設計時為了保證路基具有良好強度、整體穩(wěn)定性和水溫穩(wěn)定性，路基設計高度應該保證路基最小填土高度要求，滿足路基工作區(qū)填土處于干燥和中濕狀態(tài)，路基填土高度越高，路基工作區(qū)內(nèi)土體含水量越少，路基填土高度越低，路基工作區(qū)處于地表以下，水很容易進去工作區(qū)導致水分增加，因此在路基設計時使路基處于高填方狀態(tài)，保證土體處于干燥和中濕狀態(tài)，為了方便橫向排水，通過調(diào)查統(tǒng)計分析路基最小填土高度砂性土在0.3～0.5 m 之間、粉性土在0.5～0.8 m 之間、粘性土在0.4～0.7 m 之間。內(nèi)蒙古干旱地區(qū)屬于干燥狀態(tài)，最小填土高度由土質(zhì)決定。內(nèi)蒙古地區(qū)路基最小填土高度可以控制在0.3～0.5 m 之間。

4 路基高度推薦

內(nèi)蒙古地區(qū)路基合理高度要針對路基設計區(qū)域氣候、土質(zhì)、地質(zhì)等條件進行分析，劃分不同范圍，根據(jù)土質(zhì)強度、穩(wěn)定性、防止沙埋、風蝕等方面綜合考慮路基合理高度范圍。

路基合理高度需要考慮風沙流動特性，矮路堤容易造成沙埋現(xiàn)象，高路堤阻礙風沙流動，因此該地區(qū)如果屬于固定沙丘區(qū)路基高度控制在1.0～1.6 m 為宜，半固定沙丘區(qū)高度控制在1.0～1.8 m 為宜，流動沙丘區(qū)高度控制在1.0～2 m為宜。

低山丘陵區(qū)工程地質(zhì)條件較好。路基合理高度以降低造價，減小高填深挖路基高度以保證路基整體穩(wěn)定性為原則，路基高度控制在0.5～1.0 m為宜。

5 結(jié) 論

通過內(nèi)蒙古東部地區(qū)道路基層高度進行調(diào)查統(tǒng)計分析，分別對不同沙丘類型情況下對沙埋、風蝕破壞時路基高度進行分析，路基合理高度考慮風沙流動特性，矮路堤容易造成沙埋現(xiàn)象，高路堤能夠阻礙風沙流動等特點，因此路基合理高度在固定沙丘區(qū)高度控制在1.0～1.6 m，半固定沙丘區(qū)高度控制在1.0～1.8 m，流動沙丘區(qū)高度控制在1.0～2 m。

［1］黃琴龍.路基工作區(qū)的確定方法研究［J］.同濟大學學報，2011，39(4):554－555.

［2］袁玉卿，王選倉.風積沙壓實特性試驗研究［J］.巖土工程學報，2007，29(3):360－365.

［3］陳忠達，張登良.塔克拉瑪干風積沙工程特性［J］.西安公路交通大學學報，2001，21(3):1－4.