浅谈固沿路中分离式路基的设计方法

1、    浅谈固沿路中分离式路基的设计方法    摘要：固原至沿川子高速公路是西部大通道银川至武汉高速公路（宁夏境）的重要组成部分。文章阐述了固原至沿川子高速公路中分离式路基设置的原因及其平面设计、纵断面设计、横断面设计、总体设计等方面的设计方法和过程。关键词：高速公路；分离式路基；平面设计；纵断面设计；横断面设计 ：a：u416 ：1009-2374（2015）30-0092-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.30.048固原至沿川子高速公路是西部大通道银川至武汉高速公路（宁夏境）的重要组成部分，该段途经固原六盘山地区，

2、属山岭重丘地貌，地形错综复杂，局部路线受地形限制。如路线经刘家沟、堡子山、卡子村时，相对高差较大，若采用路基通过很难达到路线线形设计要求，且路基高填深挖会对山体造成大的切割，从而引起各种地质灾害。所以为了保护生态环境、节约土地，为了降低交通事故发生率，缩短运营里程，提高行车速度与安全性、舒适性，故采用隧道通过。这些隧道长达600700m之间，属于中隧道，为了减小设计和施工难度以及隧道本身安全，根据经验：高速公路一般应设计为上、下行分离的两座独立隧道，因此该段落中设置了分离式路基。本文就该项目中分离式路基平面设计、纵断面设计、横断面设计以及总体设计的过程进行介绍。1 平面设计固原至沿川子高速公路

3、路基宽度及横断面形式如下：1.1 整体式路基平面设计时，整体式路基以路基中心线为设计线，而分离式路基则采用前进方向距路基左侧边缘1m处为平面设计线。因此，在这两种路基形式变化处需要做特殊的设计：在整体式路基结束前10m的距离内将两侧土路肩从0.5m渐变到0.75m，使得整体式路基宽度变由24.5m渐变为25m，从而和两个分离式路基总宽25m（2×12.5）相对应。具体的平面定线是利用计算机辅助设计软件hintcad在12000数字化地形图上进行设计。首先确定整体式路基末端a点，然后将经过a点的平曲线导线边分别向两边偏移1.0m，从a点法线方向在两条偏移的导线边上得到b、c两点，将这两

4、点作为分离式路基的起点，并将偏移的导线边作为分离式路基的起始边，结合地形地貌分别将其他平曲线导线边的位置及中间交点用以确定。同时还需要考虑地形及地质条件、有无隧道以及隧道的进出口位置，综合考虑填挖平衡、平曲线设置时还应满足设计参数要求等设计因素，综合选定出合幅位置d点，采用同分幅点相同的设计方法分别找出左、右幅路基的相应终点e、f，如图3所示。根据平面设计结果，采用右幅路基（上行线）终点里程桩号作为合幅后整体式路基的起始计算里程桩号。2 纵断面设计路线纵断面线形是公路路线三维空间线形的重要组成部分，纵断面设计除了满足规范要求的各项技术指标及平纵组合得当外，分离式路基分幅、合幅处的标高必须要与整

5、体式路基衔接平顺。本次设计中，整体式路基是以中央分隔带外边缘为设计标高，而分离式路基是以前进方向距路基左侧边缘1m处为路基设计标高。在平面设计中，合幅后整体式路基的里程桩号以右幅（上行线）终点计算，因此先对右幅（上行线）进行纵断面设计。其实，左右幅路基起点c、b两点便是整体式路基中线a点所在位置中央分隔带外边缘上的两点，它们的设计标高即为a点的设计标高。同样道理：f、e和d点纵断面设计标高也是相同的。因此，本次纵断面设计中，不论合幅还是分幅，纵断面设计都是以中央分隔带边缘作为设计标高的。由于左右幅路基的分离，在初始分幅阶段两幅路基间就形成一个楔形端，借鉴立交设计的经验，根据公路路线设计规范（j

6、tg d20-2006）中11.3.7条款规定，该处需要设置一个鼻端。同时还需考虑两幅幅路基纵坡在分别拉破时的首变坡点最好布设于超出路基分离后的第一个竖曲线切线长的距离之外，即保证分离式路基与整体式路基的平顺接坡，设计时相对简单，易于处理。3 横断面设计及土方计算在本次设计中，左右幅路基是分开单独设计的，这样做的结果会造成分幅、合幅处两侧横断面填方坡脚、挖方坡口线交叉，土方重复计算。所以为了避免这一点，应该做横断面大断面戴帽子设计。借助纬地hitcad道路设计系统做出横断面修改设计，准确计算土方数量。4 圆曲线超高本项目多处段落设置超高，根据公路路线设计规范（jtg d20-2006）中7.5

7、.5规定：有中间带的公路可绕中央分隔带边缘旋转；分离式路基公路的超高过渡方式，宜按无中间带公路分别予以过渡。所以，本次设计中整体式路基以中央分隔带边缘作为超高旋转轴，而分离式路基则分别以其平面设计线为超高旋转轴。另外，为了简化设计，一般将整体式路基与分离式路基的衔接处设置在直线段内，以利于它们更好地衔接。5 路基设计表路基分幅后、合幅前，左、右幅路基分别为向外侧的单向横坡，这样正好与整体式路基以中央分隔带为中心的双向横坡相衔接。但是这样做会使得路基设计表中分幅式路基左侧硬路肩（0.75m）一分为二，即0.25m和0.5m。所以查看路基设计表时，需要注意这一点。6 总体设计在本次设计中，分离式路

8、基的采用为了在总体设计上使各技术指标的设置水平、纵线形组合恰当，平面顺适，纵面均衡，各构造物的选型与布置合理、实用、经济，应对路线平面、纵面、横断面设计，路基、路面排水设计，路基、路面防护设计，公路桥梁、涵洞设计，沿线拆迁情况等的合理性进行检验和补充，所以本次分离式路基的总体设计应遵循以下原则：（1）在平面设计和横断面戴帽子设计时，左右幅应同时体现在一张图纸中，保证总体设计的准确性；（2）检验挖方坡口、填方坡脚是否交叉并予以处理，保证土石方计算的准确性；（3）穿越左右幅的涵洞应保证对应左右幅的准确桩位，保证左右幅中间部分的路基、路面水的引排，必要时增设涵洞。总之，高速公路根据地形、地物等情况，其路基断面形式可分段采用整体式或分离式。在山岭、丘陵地段或地形受制约地段，当采用整体式路基而工程量过大、工程造价过高时，宜采用分离式路基，但这样会给平、纵、横的衔接带来诸多问题。所以本次设计为了解决这些问题，采用了一种较简单的设计方法：平面设计中，分离式路基的设计线相当于