摘要：文章针对公路填方路基设计，以云南保泸高速公路为例，从排水、边坡、路肩与宽度三个方面阐述了设计要点，明确了保证路基设计质量的重点，为今后公路工程设计工作提供参考。
关键词：公路工程；填方路基；排水；拦水带
公路填方路基设计，是保证公路工程质量的重要环节，所以设计阶段务必要保证足够的强度与稳定性，按照工程地质条件，对安全、环境以及经济等相关要素进行考虑，一方面可以满足功能要求，另一方面则要遵循“以人为本”原则，在保证自然环境的前提下进行路基设计，使公路工程和周围环境相融合。鉴于此，下面重点分析公路填方路基设计过程中的要点。
1 工程概述
保泸高速公路设计等级为双向四车道高速公路，设计速度80km/h，桥涵工程设计使用年限100年。土建S4合同段承建施工老营特长隧道泸水端出口段，路线长度6260m（单幅），左幅起止桩号ZK10+000～ZK13+145，右幅起止桩号K10+000～K13+115。其中路基段长度305m（单幅），左幅起止桩号ZK12+995～ZK13+145，右幅起止桩号K12+960～K13+115，分离式路基左右幅宽度均为12.75m，横坡均为2%，路基段施工主要为路基挖方、填筑、边坡防护、涵洞工程及乡道改移工程。其中涵洞工程共计3道，其中K13+004处6m×5m箱涵涵长62.59米，K13+043.81处3m×4m盖板涵涵长102.17米，K13+081.53处2m×2m盖板涵涵长80.51米。
2 公路填方路基设计要点
2.1排水设计
排水设计过程中，如果水量过多，会导致公路病害，增加填土高度，在水的作用下，边坡面积逐渐增大。这时若使用传统形式的排水设计，雨水便会冲刷边坡，从而形成拉沟，如果后期渗水量增多，边坡稳定性降低，便会导致滑塌现象，如图1。
图1 路基滑塌
2.1.1盖板涵设计分析
施工过程中主要应用钢筋混凝土盖板涵，标准跨境主要有1.0L0、1.5和2.0L0、3.0和4.0L0三种，涵顶填土高度分别为0.5~6.0m、0.5~15.0m、0.5~15.0m，盖板长度分别为1.34L、1.9和2.4L、3.5和4.6L，斜度在0°~45°范围内。本合同段项目施工中盖板涵比较多，桩基承台挡墙长达60m，均高为11m。钢筋混凝土盖板涵之间没有横向联系，都是以单块板受力进行计算，并且根据相应的填土高度对盖板尺寸、配筋等进行计算。涵台通过盖板与涵底铺砌是上端、下端支撑，以此组成四铰框架体系。此外，为了能够发挥涵洞下端的支撑作用，需要进行涵底铺砌。
2.1.2拦水带设计
通常拦水带多设置在硬路肩的外侧，中间设置间距相同的泄水口，对路面积水进行拦截，利用边坡消力池以及急流槽，将积水引入到河道中[1]。比较常见的拦水带有水泥混凝土类、沥青砂类两种，沥青砂类拦水带与路面可以充分融合，并且整体性较强，成本低；水泥混凝土类拦水带可以在路面中设置预制块石，这一点和路缘石一致，其优势在于外表美观，可对驾驶人形成视线上的引导。
2.1.3 计算泄水口间距
第一，流量。按照公式①进行计算，公式中的Q 代表路面水流流量，q是设计降雨强度，ψ是径流系数，B则代表路面宽度，L即为泄水口间距；第二，水力。按照公式②对拦水带的最高水位进行计算，公式中的h代表拦水带最高水位，b代表路面宽度，而ib则代表横坡坡度[2]。
2.2 边坡设计
公路填方路基中的边坡是最容易受雨水冲刷的位置，同时还会因为风沙、冻融等出现质量上的问题。为此，进行边坡设计时，要结合云南地区实际情况，针对存在的影响因素进行边坡防护设计。
2.2.1 桩基承台挡墙设计
公路填方施工中，挡土墙设计结合了诸多专业知识，例如地质、结构与岩土等，同时需要进行计算法分析。挡土墙类型的选择，需要结合现场地质条件，针对冲刷比较严重且稳定性不高的陡坡路堤，需要应用桩基承台挡墙。桩基承台挡墙可以传递上挡土墙结构物的荷载，利用装测力带有的摩阻力与桩端土支撑力，使荷载能够顺利传递至土层，这时承台便会使桩、挡墙墙身同时承担来自外部的荷载。进行桩基承台挡墙设计，主要包括荷载组合设计、土压力计算、地震力计算这三个部分，其中荷载组合计算又包括承载能力极限状态以及正常运营极限状态的计算，而地震力计算则包括台后土压力导致地震力、挡土墙本身地震力的计算。
2.2.2 路肩与宽度设计
公路填方路基横断面宽度的确定，往往与道路等级、地形、地貌等因素有关。如果成本保持一致，可以通过调整路基宽度的方式提高驾驶舒适性。如果公路等级固定，可以对中间带以及紧急停车带等进行完善，从而达到提高驾驶舒适性的效果。除此之外，也可以调整中间带宽度、上下行车辆间隔。设计过程中如果条件允许，路基中间带处也可以设置分隔带，选择硬路肩，若不考虑硬路肩，便要将软路肩宽度延长至2m，同时移植植被将软路肩覆盖。
2.2.3 拱形护坡设计
拱形护坡设计过程中，为了提高拱形护坡稳定性，需要针对控制桩进行放样，并且埋设附桩。同时，避免后期施工期间出现失误，工作人员要测量现场原地面高程，并且重复审核设计图纸。施工材料是拱形护坡施工的关键，在设计阶段要针对外购、自采材料制定试验检验方案，后期试验检测合格之后方可进入现场。
2.2.4 边坡植被种植
边坡上的植被防护主要包括路基附近种植的一些矮生植物，这些植物可以形成至屏障对边坡进行保护，避免受到径流冲刷的侵蚀，同时还有固土的效果。边坡植物可以选择各个类型的花草、藤本植物、木本植物、草本植物等。具体在种植的过程中，需要结合云南地区的气候特点，选择相应的植物[3]。因为云南地区的气候较为温暖，降水量充足，建议选择矮灌木丛这一类植物，将边坡绿化、行道树、道路绿化相融合，提高公路路基美观度。如果公路路基的土质不适合植物种植，施工人员需要提前在路基上铺10~20cm种植土，并选择植根发达植物，在植物生长的过程中，会在地下形成草丛，以此对路基进行保护。与此同时，为了杜绝铺设的种植土和植物受到雨水冲刷，边坡45°位置需要每隔5m进行浆砌片石的铺设。对于坡度大、植物无法健康生长的边坡，可以选择草皮移植的方式进行防护。植物生长比较繁茂的地区，建议将移植的草皮切割成方块形状，与表土一起铲出移植到边坡表面，期间需要做好草皮的养护工作。
结束语：
综上所述，公路填方路基设计质量直接关系到工程整体质量，需要从各个方面入手优化设计方案，并结合云南地区气候条件、地质条件等，选择合适的植被，做好路基防护，这对于公路工程稳定性、行车驾驶舒适性的提升有重要意义。
参考文献：
[1]伍志坚.山区公路路基高填方施工质量控制要点探析[J].交通世界，2019（Z1）：108-109+111.
[2]徐淑军.公路软基地段高填方路基施工技术研究[J].交通世界，2019（Z1）：102-103.
[3]杨文江.加筋格宾挡墙在山区公路填方路基中的应用[J].山西交通科技，2018（06）：10-13.
论文作者:徐春才
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：路基论文; 公路论文; 盖板论文; 挡墙论文; 路肩论文; 宽度论文; 桩基论文; 《防护工程》2019年第2期论文;