路基标准横断面设计图探讨

路基标准横断面图作为路基专业的代表性断面,对整条线路的路基设计具有导向性的作用,它的合理与否,直接关系到路基的安全、征地范围、工程的经济性等多项指标。因此,一个好的路基标准横断面图设计图是整个路基设计的基石。
但多年从事路基专业以来,笔者发现很多设计单位的路基横断面标准图具有很大的优化空间,存在一些僵化、教条,针对性较差的地方,严重影响了路基设计的品质。下面通过一幅图将其集中汇总如下:
图1 欠合理路基标准横断面图
上图集中反映的问题如下:
1、路基边沟没有综合考虑排水能力而统一采用浅碟形边沟,造成有些地区暴雨时边沟排水能力受限而导致排水畅影响公路行车安全。
2、没有有效结合地形地貌而在坡脚设置浅碟形边沟,造成公路全线占地面积增加过大。
3、由于对碎落台的功能理解欠佳,造成碎落台设置宽度偏大,有的甚至达到了2.5m以上,造成公路全线占地面积增加过大。尤其是高等级公路往往对内侧的边坡设置了相应必要的加固防护工程的基础上,碎落台所承担的停留碎落物的功能大幅减弱或消失,在此基础上设置过宽的碎落台是欠合理的。
4、坡脚无论何种地层岩性,何种边坡坡率,均设置矮挡墙进行护脚。往往造成将坡脚基岩挖掉而设置人造“基岩”,或墙后边坡设置坡率较缓而坡脚应力集中度不高时设置护脚墙的效果较差,或在墙后边坡采用锚杆等防护工程后再另行设置矮脚墙时显得突兀。其实坡脚设置护脚墙往往多停留在很多年前低等级公路防护的基础上而没有与时俱进有很大关系。
5、路堑平台宽度设置偏小,甚至出现不足1m的情况发生,这非常不利于平台上级边坡坡脚剪应力或压应力与下级边坡坡顶拉应力的有效隔离,导致平台极易出现滑塌和影响上下级边坡的稳定。
6、路堑平台截水沟采用下挖式设置,易造成截水沟开挖过程中影响上部边坡的稳定,尤其是开挖形成沟槽且在圬工工程没有浇注或砌注以前,降雨时极易形成集水沟而影响边坡的稳定。或在后期边坡使用过程中,由于截水沟开裂而导致地表水沿裂缝渗入边坡而影响边坡稳定。
7、堑顶甄别地形地貌而统一采用弧化的所谓美观处理,导致清表规模加大而植被破坏较多,且需在后期绿化时仍需要进行绿化恢复。尤其是对于边坡高度大于10m的边坡,堑顶弧化对景观的美化效果,加之后期往往灌木等坡面植物的生长掩盖,造成弧化的美化效果更加受限。
8、堑顶截水沟统一布设于坡口线以外5.0m,造成公路全线占地面积增加过大。有时甚至在边沟高度小于10m或堑顶后部反坡段仍设置堑顶截水沟,往往造成截水沟排水效果有限或无用。
9、公路用地界采用在截水沟外侧2m外设置,造成公路全线占地面积增加过大。
基于此,应对路基横断面图与时俱进的进行如下优化。

1、路基边沟尽量采用常规的排水能力较强的矩形边沟设置,且只在地形平缓、汇水面积有限和景观有特殊要求并有其它辅助工程的情况下,可以针对性的设置浅碟形边沟。

2、碎落台的宽度宜优化至1m,这在边坡进行有效加固防护的基础上,可将碎落台设置承担一定种植乔灌或花草美化路况的功能。
3、路堑坡脚矮挡墙,除富水粉质粘土、高液限地层、煤系地层、防冲刷、与边坡渗沟搭配使用,或坡后有构造物收坡等特殊要求而需设置外,宜取消后采用与后部边坡防护形式一致的加固防护工程进行替代。

4、路堑平台宽度应根据坡体地质条件综合选用,且一般情况下不宜小于2.0m,这样不但有利于上、下级边坡的应力消减,也有利于平台截水沟的设置和后期养护人员的通行。

5、路堑平台截水沟采用上挡式设置,从而尽量在截水沟施工过程中影响上部边坡的稳定,尤其可以有效防止截水开裂后造成地表水渗入坡体影响边坡稳定。

6、堑顶地形陡峻、高度大于10m的边坡不采用弧化处理,而直接采用常规坡率进行设置。只有地形平缓,甚至反向,或边坡高度较小且用景观要求时方可针对性的采用堑顶弧化处理。
7、堑顶截水沟在坡体地质条件较好、沟壁进行有效的圬工材料时,截水沟距坡口线的距离宜在2.0~5.0m之间灵活选择。而当边沟高度小于10m或堑顶后部反坡时可取消堑顶截水沟的设置。
8、为节约用地,减少对环境的破坏,建议公路征地范围均根据《公路工程项目建设用地指标》(2011),用地界宽均统一为1.0m。
综上,优化后的路基标准横断面图如下:
图2 优化后的路基标准横断面图
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