地區公路路堤高度影響因素分析范文

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摘要:分析了新疆地區公路路堤填筑高度的影響因素，其中自然因素包括地形地貌、地質條件、氣候和水文條件，技術因素包括路基強度、穩定性、線形設計、最小填土高度、橫向通道，社會經濟因素包括路網分布、用地和造價的影響以及道路安全和景觀環境等，通過對路堤高度影響因素的綜合分析，為新疆地區公路設計提供了科學依據，供同行參考。

關鍵詞:新疆地區;公路;路堤高度;影響因素

自21世紀以來，新疆地區的公路建設得到了迅猛的發展，截止到2017年底，新疆公路通車總里程達到18．6萬公里，其中高速公路約4580km、國省道約2．9萬公里。新疆地區自然生態環境較為脆弱，公路的建設對自然環境、地質資源、植被、水系的不利影響逐漸顯現，尤其是高速公路的建設中高路堤和深路塹，占用了很多的土地資源和耕地，也因路堤和路塹阻斷了水系、耕地和動物的遷徙，破壞了植被，易導致水土流失和泥石流等自然災害。因此，在保障公路正常建設的前提下，如何減少公路占地和對周邊環境的影響具有重要的意義。路堤的填筑高度對公路的占地多少有著決定性作用，據研究，在新疆地區采用1．5m左右的低路堤，每公里可減少占地2．3公頃。但是低路堤方案也受自然條件、技術條件、社會經濟因素以及其他因素的影響，如何確定這些因素在設計和施工過程中的作用，需要系統的研究和分析。對新疆地區公路路堤填筑高度的影響因素進行了研究和分析，為新疆地區公路的設計提供了科學的依據。

1自然因素

(1)地形地貌新疆地區地貌主要是由昆侖山、天山、阿爾泰山和準格爾盆地、塔里木盆地等地貌單元組成，其中最高點為8611m的天山喬格峰，最低點為－154m的吐魯番盆地艾丁湖。總的地貌特征為山地和山間盆地，山地屬隆起區，受剝蝕作用，而盆地屬于沉積區，山地剝蝕的碎屑物堆積于盆地中，盆地邊緣山前地區形成了沖洪積扇或沖洪積平原，水源豐富，常形成綠洲，盆地中心形成沖積、湖積平原，但水源很少，碎屑物質經風的侵蝕和搬運以及沉積形成了沙漠。新疆地區公路多分布于綠洲荒漠區，地形較為平坦，主要為平原或丘陵地貌，地下水位較高，排水較困難，且易受季節性洪水和暴雨影響，需保持一定的填土高度，還需設置合理的排水設施。

(2)地質條件新疆地區的地質條件和地貌有一定的聯系，表現在山地地區巖性主要為硬質和軟質巖石，低山丘陵地區巖性主要為軟巖和極軟巖，盆地主要為第四系松散堆積物，盆地邊緣主要為天然砂礫，以巨粒土和粗粒土為主，局部為細粒土，盆地內部主要為風積沙。公路沿線的地質條件如:巖石的種類、節理、裂隙、風化程度，巖層走向、厚度，斷層、巖溶等發育程度，泥石流、地震等不良地質現象，鹽漬土、軟土、凍土等特殊性巖土均會對路基填筑高度產生影響。在新疆公路建設中常用的填筑材料有天然砂礫、粉質土、鹽漬土和風積沙，天然砂礫力學強度高，水穩性強，是使用最廣泛的路基填筑材料;粉質土粘聚力大，但吸濕性強，水穩性差，在凍土區和地下水位較高的地區應避免使用;風積沙水穩性好，但級配差、粘聚力小、松散性強，壓實困難;鹽漬土需清除表層巖殼、植被等，過濕路段需排水和換填，應視鹽漬土類別和與地下水位的關系，確定路基最小填筑高度。

(3)氣候條件新疆地區屬大陸性干旱氣候，年均降水量為148mm，表現出地域分布不均勻、降水稀少等特征，降雨在北疆、新疆西部地區、山區、盆地邊緣和迎風坡較多，伊犁地區降雨量可超過800mm，而吐魯番的托克遜僅7mm。新疆地區風力大，蒸發強烈，蒸發量普遍大于1500mm，吐魯番地區年均氣溫最高，可達15℃，天山地區年均氣溫為－5℃，氣溫變化大，冬冷夏熱，受地形等影響明顯。氣溫、降水量、濕度和凍深等氣候條件通過影響地表和地下水的狀態來影響路基的性能。

(4)水文條件新疆地區河流多為內陸河，山區降水和冰雪融水較多，形成地表徑流，水系較發育，山前平原河流水量小，是徑流散失區，一般無徑流形成，北疆東部和東疆戈壁、低山丘陵區有大面積無流區。地表徑流隨季節變化大，春夏季河水較多，秋冬季河流萎縮甚至干涸。地下水也受降水和冰雪融水的影響，西北部地下水豐富，東南部地下水貧乏，地下水在盆地呈水平環狀分布。地表水的排泄、積蓄及河岸淤積狀況，地下水位、運移規律等均會影響路基的穩定，并影響路基的填筑高度。

2技術因素

(1)路基強度及穩定性路基強度和穩定性受到面層結構、基層剛度和地基處理方式等的影響。面層通常有混凝土面層和瀝青面層，增加面層的模量可以有效降低路基動位移和動應力，與瀝青面層相比混凝土面層剛度更大，降低動位移和動應力的效果更好。基層剛度需保持在合理的范圍內，過大會增加面層豎向壓應力，路面易形成車轍，過低會使路面剪應力增大，使路面發生疲勞損壞。在路堤高度不變的條件下，增加路面厚度，可有效增加基層剛度。合理的地基處理方式也可以有效地提高路基的強度和剛度，如采用換填置換將性質差的填筑料換為性質好的，提高地基的強度和抗變形等性能，減小交通荷載產生的附加應力，降低路基工后沉降和不均勻沉降;采用土工格柵等土工合成材料處理路基，可以有效地提高路堤剛度、整體性，約束路堤側向變形，提高路基強度，降低基床彈、塑性變形和動應力;采用超載預壓加石灰樁方法處理地基土表層，可有效減小路基沉降，提高地基土承載和抵抗變形能力。

(2)線型設計指標線型設計主要是指縱斷面設計和平縱橫協調設計，路堤的填筑高度是在路線的縱斷面設計中確定的，縱斷面設計需滿足規范要求，并結合地形地貌、地質條件、水文氣象等條件，在縱向指標和土石方量之間找到平衡點，并將平縱橫設計結合起來設計，使路堤高度和路線布置經濟合理。

(3)路基最小填土高度路基最小填土高度是為使路基有較高的強度、穩定性和耐久性所需的最小高度，應結合具體條件、排水和防護措施、地表積水位、地下水位等確定，其控制因素主要有路基干濕類型、洪水線、土基強度和穩定、中分帶排水出路等。新疆大部分地區路基高度要大于最小填土高度，而且地質和水文條件一定時，最小填土高度也是一定的。在地勢平坦、水文條件較差的地區，路基高度應滿足最小高度要求，并接近或小于路基工作區的深度。

(4)橫向通道橫向通道主要有立體交叉、互通式立體交叉和分離交叉等型式。互通式立交的路堤高度必須要保證，但因其在通道中數量較少，因此影響較小。通道的設置常與沿線村鎮密度和路網及其規劃等相關，其密度越大，對路基高度的影響越大，通道的凈空和等級與相交道路的等級和功能等直接相關，也與通道今后改造等需要相關，還與采用上跨或下穿等形式有關。

3社會經濟性因素

路堤高度直接影響到公路的造價以及沿線地方的經濟和社會效益。要降低路堤高度首先要調整和優化公路沿線路網和行政區劃，盡可能采用下穿通道的型式。新疆地區的公路多分布于人口和路網較密集的綠洲帶，因此在這些區域應更加注意優化和調整路網結構。路堤填筑高度越低占地越少，相應地取土越少，對沿線的影響越小，因此路堤填筑時應盡可能低。同時路堤的高度直接關系到填挖方工程量和路基邊坡防護的工程量，低路基高度可以很大程度節省工程造價。

4其他因素

(1)道路安全高填方路基易使司機眼睛眩光、心里產生緊張，影響行車安全，增加事故發生的概率，沒有在低路基道路上行駛舒適和放心。此外在高路基道路上行駛，一旦發生事故造成的傷害也比低路基時大，沖破護欄時會因路基較高而發生較為嚴重的后果，而低填方路基則不會造成嚴重后果，并且低路基在處理事故時清障車更容易工作，而高路基救援則比較困難。但路基過低會使路面形成駝峰線，影響行車性能并易發生事故，但多為輕微事故。

(2)景觀環境高路堤占用土地資源和耕地較多，破壞了植被，易造成水土流失，且將原本整塊的耕地分割，造成耕種成本升高;高路堤對植物授粉和動物繁殖遷徙也有一定的影響，也會使噪聲和廢氣傳播得更遠;高路堤破壞了景觀的整體和連續，易造成壓抑感，而低路基更能與周邊環境相協調。

5結論

地下水位較高、排水較困難，且易受季節性洪水和暴雨影響的地區，需保持一定的路堤高度，還需設置合理的排水設施;公路沿線的地質條件會對路基填筑高度產生影響;氣溫、降水量、濕度和凍深等氣候條件通過影響地表和地下水的狀態來影響路基的性能;地表水的排泄、積蓄及河岸淤積狀況，地下水位、運移規律等均會影響路基的穩定，并影響路基的填筑高度;路基強度和穩定性受到面層結構、基層剛度和地基處理方式等的影響;路堤的填筑高度是在路線的線型設計中確定的;在地勢平坦、水文條件較差的地區，路基高度應滿足最小高度要求，并接近或小于路基工作區的深度;沿線村鎮密度和路網及其規劃密度越大，對路基高度的影響越大;路堤的高度直接關系到填挖方工程量和路基邊坡防護的工程量;高路基對道路安全和景觀環境也有不利的影響。

作者：翟艷 單位：新疆西域公路建設集團有限責任公司