低路堤——一种路堤设计新理念学术

摘要：我国公路普遍存在路堤偏高的问题，这一点在平原区高速高路尤为明显，公路修建与节约土地之间的的矛盾日益加剧，因此，采取措施降低路堤高度以及降低到何种程度成为近年来研究的热点。本文简要介绍了平原地区低路堤的定义、优点、设计原则及影响因素等。
关键词：高速公路低路堤 平原区 路堤高度
引言
目前，在我国平原区建成的高速公路其路堤高度普遍偏高 (如图1)，而我国的土地资源相对贫乏，所以，在今后的高速公路建设中，要尽量降低路堤的高度，节约土地资源。采用低路堤设计理念的公路充分的考虑了周边地形的高程，纵断面线形随地势起伏而升降，消除了人为因素的大填大挖，不仅减少了大规模的占地，而且自然和谐地融入了周围环境之中(如图2)。

图1高路堤示例

图2 低路堤示例

1.低路堤概念

低路堤与高路堤是一个相对的概念，我国现行公路规范中对低路堤没有明确、严格的定义，一般将填土高度低于2.5m的路堤称为低路堤。对平原微丘区来说，所谓低路堤是就路线纵断面而言的，在满足最小填土高度的条件下，除了通航、泄洪河流和与之相交的高速公路外，其他地方道路一般不作为纵断面设计的控制因素，并尽可能地减少下穿通道的数目，通过增设辅助车道或支线上跨桥来沟通高速公路的两侧，当平均填土高度、通道密度及下穿通道的设置比例降到一定的值时，这种方案可称为低路堤设计方案。

2.低路堤的优点

(1)节约土地资源，减少工程数量，降低公路造价
例如：在京平高速公路顺义段的设计中，以潮湿状态临界高度控制路基最小填土高度比以干燥状态控制路基的最小填土高度，路基高度平均降低了0.77m，长10km的高速公路可节约占地约64亩，工程造价可减少约1241万元。低路堤方案在经济效益方面的优势相当明显。
(2)提高了行车的舒适性和安全性
路堤高度降低后，减少了路堤的工后沉降，提高了行车舒适性；消除了驾驶员的紧张感，可部分取消护栏，避免了高路堤、钢护栏本身带来的安全隐患，提高了行车的安全性。
(3)工后沉降较小，便于养护
路堤高度降低后，可减少土基的变形沉降，从而使沉降引起的道路病害减少，便于养护，同时可节约养护资金。
(4)工期短，施工方便且质量易于控制
高路堤需分层碾压，工期较长，且土基处理特别是软基处理复杂，施工程序困难，施工质量难以保证。
(5)对沿线原有地形、地貌等破坏较小，使高速公路与周围环境相协调
低路堤对沿线原有地形、地貌和水土资源的破坏较小；可改善高速公路本身的景观效果，使高速公路融合到原有的自然景观和人文景观之中，达到“环保、舒适、和谐”的目的，使人有“车在路上行，人在画中游”的感觉。
（6）有利于高速公路的改扩建和地方路网规划
对于今后高速公路拓宽与改造来说，低路堤具有工程费用低、易拼接及施工期短等优势，为以后道路规划预留了上跨条件，使地方路网规划具有更大的自主性。
（7）有利于公路的可持续发展。

3.合理路基高度确定的原则

低路堤方案的设计并不是越低越好，还要满足其他方面的要求。确定平原区高速公路合理的路基高度应遵循一定的原则，主要有：
（1）珍惜土地资源，保护耕地，持续发展
（2）适度超前，带动发展
（3）以人为本，合理便捷
（4）考虑全面，平衡各影响因素
（5）集思广益，灵活设计
（6）环境协调，融入自然
（7）不追求过低的路基高度

4.影响平原区高速公路路堤高度的因素

路堤高度是综合考虑路线线形、路基稳定性、工程经济及交通需求等而确定的，影响路堤高度的众多因素可分为自然条件因素、技术性因素、社会经济性因素和道路交通安全因素四类。

4.1自然条件因素

平原区地势较平坦，排水困难且地表易积水，因而路堤需要保持一定的填土高度；沿线地质条件，如岩石的种类等均会对路堤高度产生一定的影响；气候条件如气温、降水等都会使公路沿线的地面水和地下水受到影响，从而影响路基水温情况；水文和水文地质等条件会影响路基的稳定性，进而对路基的填筑高度产生影响；土质不同其工程性质也不相同，因而达到相同的要求时其填筑高度也不同。

4.2 技术性因素

线形设计对路基高度的影响主要表现在路线纵断面设计及平纵横协调设计时各指标的选用上；与高速公路相交的道路要增设通道或天桥，通道的数量、净空及其形式的选择对路基高度有很大的影响；公路标高的主要控制点，是在公路网规划阶段经过综合考虑的后所选定的，其平面位置一般不能改变，因而其路基必须达到一定的填筑高度。

4.3 社会、经济因素

横穿通道对路堤高度有很大影响，需要对地方路网进行合理的规划与调整，尽可能兼顾当地居民的出行和路堤高度；低路堤公路占地相对较少，而且取土坑的用地也较少，因此从节约土地方面考虑，高速公路路基高度越低越好；低路堤降低了路基填方量与边坡防护的工程量，降低了工程造价。

4.4道路交通安全因素

高路堤不利于交通行车安全，一旦发生交通事故，后果将不堪设想，虽没有定量的比较，但从目前公路使用资料中可以看出，高路堤公路交通行车比低路堤公路危险的多，因此，路堤高度降低后，在一定程度上减少了交通事故的发生率。

5.降低路堤高度的措施

降低路基高度的措施主要是根据高速公路路基高度的影响因素来确定的，包括以下三方面。

5.1 利用地质条件，降低路基填筑高度

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细情况，正确引导路基设计。在完全掌握了沿线工程地质条件的前提下，对岩质性能好、地下水位较深、地表排水通畅的地段，尽量降低路基的填筑高度，减小路基边坡面积，减少因地质情况不明确所造成的高填方浪费。同时要根据病害地区的工程实际情况采取工程技术措施（如：设置砂垫层），降低路基填筑高度。

5.2 路线设计方面

（1）合理设置纵坡
纵面线形设计时，应注意纵坡的均衡性，注重适应平面线形的地势变化，在视觉上连续、平顺，没有不适的感觉，在短距离内尽量避免频繁起伏等。还可以适当地采用坡度较大的纵坡，这对路线的实际通行能力并不会造成很大影响。因此，在纵坡设计时应反复推敲比较，合理使用坡长，及时进行坡度变换，浅挖低填，降低路基高度，减少工程量。
（2）合理解决平竖曲线的关系
虽然规范规定：“竖曲线应包含在平曲线之内并且平曲线应稍大于竖曲线”，但是高速公路平曲线较长（有时长达2～3 km），如果一个平曲线只设一个变坡点，则会导致路基高度增加，工程量加大，进而造成不必要的浪费。所以当地面纵坡变化较大且路线平曲线较长时，应遵循“降低路基高度，减少工程造价”的原则，合理的设置多个变坡点。

5.3 通道、立体交叉等构造物合理设置

（1）相交道路采用上跨方案
二、公路与高速、一级公路相交时，应采用低级道路上跨的分离式立交，或乡村道路与高速公路相交处采用的全部或部分上跨主线的天桥，这两种方式有效的降低了路基高度。但是天桥的造价要远远高于通道，应对其进行经济性分析。
（2）合理布设通道，减少通道数量和密度
通道的位置应布局合理，适当控制，不能按农村现有道路逐一设置。在外业勘测中应与当地政府协商，对原有道路过密地段适当合并，以减少通道数量；对原有乡村的行政分界与土地分界进行调整，把高速公路左侧土地划给左侧农民，把其右侧土地划给右侧农民，以避免农民耕地时穿越高速公路，从而减少了通道数量。另外，在人行和车行通道附近有桥涵等构筑物时，可根据具体情况利用桥涵作通道。
（3）解决下挖通道处的排水问题
若过分压低主线的路基高度，将会通道设计时困难，另外，也给以后的使用带来隐患。如果施工时采取了必要的措施防止或减少下穿通道积水，通道就可以尽量的下挖，从而使通道不再是控制高速公路路基高度的主要因素。
6.结语
平原区高速公路低路堤设计理念是一种较新的设计思想和方法， 它在技术上可行且优点显著，在平原区有一定的使用优势，是今后我国平原区公路设计的一种趋势。但由于该技术在国内还不够十分成熟，因此，实际应用过程中应结合各地区的具体情况，应对不同的设计思方法进行充分的对比分析，以确定合理的路堤高度。
参考文献：
温学钧,王海燕.平微区高速公路合理路堤高度[[J].长安大学学报(自然科学版),200

2.22(1).

张强,陈雨人.高速公路低路堤理念探讨高速公路低路堤理念探讨.高速道路,2005,(2 ):63-66.
作者简介：陈焕新，女，汉族，1979年生人，天津市城市基础设施配套办公室，中级职称，从事概预算审核，公路与城市道路专业。
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