分离式路基设计方法

2014-04-07范英

山西建筑 2014年17期

范英

(中国华西工程设计建设有限公司广州分公司，广东广州 510600)

1 定义

分离式路基是指左、右行车道分开修建的道路，由双线组成(也有可能是由单线分开，再到某一处合并)的路基，为分离式路基，如有桥梁则为分离式桥梁;主线与匝道的路基分离也称为分离式路基。分离式路基是相对于整体式路基而言的，分离式路基左右幅相对独立，自成一体，有各自的左右路缘带和左右路肩，可以有不同的平、纵、横设计。中间带宽度可随地形变化的灵活运用，不必等宽，且两侧行车道亦不必等高，而应与地形、景观等相配合。分离式路基在局部特殊路段中采用，它最终要过渡到整体式路基。分离式路基可分为平面分离式路基和纵面分离式路基两类:1)平面分离式路基指往复行车道分开，每向行车道具有独立的设计线的路基形式;2)纵面分离式路基指往复行车道共用统一的设计中线，纵断面线采用不同设计高程的路基形式。

2 优点及适用范围

分离式路基能够有效地减少路基开挖宽度，减少对原始山体的破坏，提高行车安全性，保护生态环境，使路容及景观更加丰富多彩。因此分离式路基作为一种新型的设计理念及方法是高等级道路设计中必不可少的道路路基的形式。

分离式路基主要针对有中央分隔带的高等级道路，通常用于高速公路和一级公路，它的行车是单向的。一般多用于以下两种情况:一种是受到投资的限制;另一种是为了适应地形、地物和克服高差，都是无法使用整体式路基才使用的分离式路基。

在平原微丘区，同样地形条件下分离式路基的工程量要大于整体式路基，在这种情况下，分离式路基主要是结合分体式隧道的设置而采用的。根据工程实际须设置分体式隧道时，相应的隧道两头要采用分离式路基。此时，考虑到工程量的大小，采用分离式路基的路段通常宜尽可能短，在路线设计时应以“速分速台”为原则。在山岭重丘区，分离式路基的采用可分成两种情况:一是结合分体式隧道的设置而采用，二是根据实际地形需要而采用。此时，分离式路基比整体式路基具有明显的优势，大大减少了填挖方工程量，减少了防护工程量，提高了路基的稳定性，更趋于安全;再者更适应自然地形地貌的特征，减少对环境的破坏。在路线设计时应遵循“顺势而为”的原则。

近些年，分离式路基越来越多的运用于旧路升级改造当中。为了满足日益增长的交通量及提高道路的服务水平，一些低等级道路改造成高等级道路。升级改造的方式一般有两种:一是按高等级道路的标准新建一幅，利用现有道路的路基做另一幅。另一种是按高等级道路的标准新建一幅，利用现有道路的路基拓宽后建设成另外一幅。

在互通立交中，为了更好的布置匝道，主线采用分离式路基。将匝道布设在分离式主线中间，节约了用地，也节省了投资。

3 分离式路基设计

如何判断分离式路基才是合理性的，总的原则应该以工程的经济性及美观性作为衡量标准，也就是说在相同的工程条件下，采用了分离式路基须减小工程量、降低造价、减小对自然环境的破坏，这样才是合理的。

3.1 平面设计

分离式路基平面设计线有两种:一种是在分离式路段采用行车道边缘线为设计线;另一种是以行车道中心线为设计线。路线连续里程的推算一般采用相对较直的一幅里程进行推算，两幅路均应设置里程桩号。整体式路基分为分离式路基，或分离式路基汇合为整体式路基时，车道将发生偏移，为使过渡顺适，应在弯道内设置过渡段。过渡段以设在回旋线范围内为宜，长度应与回旋线长度相等。条件受限制时，过渡段的渐变率不应大于1/100。

3.2 纵断面设计

由于路基分离，分离式路基左、右幅原则上不受另一幅标高的影响，但分幅、合幅处必定要与整体式路基平滑衔接。因此，在路线纵断面设计中，左右幅纵坡设计的分幅起点、合幅点标高，必须与整体式路基设计标高协调一致。小间距分离式路基，应注意左、右幅两幅路的平面间距和纵面高差的均衡性和协调性，不宜忽大忽小，频繁变化。同时，基于安全的考虑，长大纵坡路段上坡的一幅路可采用较下坡的一幅路更大的超高值。

3.3 横断面设计

分离式路基在分幅、合幅处其实并没有完全分开，左、右幅的桩号保持同步，纵断面上是同一坡度，因此仍是一个大的整体式断面，需做大断面设计;而在左、右幅路基完全分开后，需要分别做左、右幅的横断面设计，做右幅的横断面设计应同时表示出与左幅路基的相对关系。分离式路基分幅、合幅处，需进行贯通横断面设计。设置路拱时，分离式路基的每一幅路基既可设置双向路拱也可采用单向并向路基外侧倾斜的横坡，当雨水不大或车道数小于3时宜采用单向横坡。单向横坡行车舒适性好，但排水效果差，在积雪和有冻融地区，宜双向设置横坡。

3.4 超高旋转轴的选择

在整体式路基中，以中央分隔带外边缘为超高旋转轴，使两侧行车道各自成为独立的单向超高断面。而分离式断面公路的超高过渡方式可视为两条无中间带的公路分别予以处理。因此，对分离式路基的左右幅分别以其行车道中心线为超高旋转轴，以有利于与整体式路基相衔接。

3.5 路基防护设计

由于分离式路基在分幅后及合幅前的路段平面距离较小，纵向上也基本没有高差，而当左、右幅路基之间纵向高差较大时其平面距离也较大，所以分离式路基左幅右侧与右幅左侧之间采取填平(挖平)或自然放坡的处理方式。

分离式路基当上下行两幅路左侧行车道外边线距离不大于12 m时，无论两幅路高差多少，均需设置内侧护栏，当高差大于2 m时，可只在较高路基的内侧设置护栏;高差大于12 m时，应综合考虑公路线形、运行速度、两幅路间距、高差、交通量及车型构成等因素，分路段确定是否设置内侧护栏;此外，分离式路基当上下行两幅路左侧行车道外边线距离大于12 m或上下行路基高差大于2 m，或路段有连续照明时，可不设置防眩设施。

3.6 路基排水设计

将左右分离式路基中间地带的地面修筑成碟形曲线地面，在曲线最低处设置纵向暗边沟以排除左右两路基间的汇水。当分离式路基左右线间无高差时，暗边沟设在中间，当分离式路基左右线间有高差时，暗边沟设在较低的路基侧，必须保证暗边沟的集水井口位于曲线最低点，以便于汇水。根据排水需要，局部路段设置了加深集水井，加深集水井底部接横向排水管，横向排水管接填方段泄水槽将集水井中水排至路基外。设计中尤其应重视小间距分离式路基(特别是路堤段)中间部分的纵向排水设计和横向排水设计。

4 分离式路基设计时应注意的问题

采用分离式路基路段的设计，通常可当作两条相对独立的道路进行设计，但也有它的特殊性，在设计时应注意以下几个问题，这也是我们在以往所做的工程中经常遇到的问题。

1)在路线设计时，应注意:a.从整体式路基到分离式路基均是通过曲线来过渡的，过渡段以设在半径较大的平曲线路段为宜。b.上、下行分离式路基之间的宽度，不宜忽大忽小频繁变化。c.应根据实际情况，合理确定两分离式路基之间的宽度。在设计时往往会出现这种情况，两分离式路基之间，留有狭长的一条空地，如果征用这块地，则会增加征地的数量，浪费土地;如果不征用，这块土地的再利用价值不高，还要增加相应的通道、排灌设施等。因此，建议在做分离式路基的线形设计时，综合考虑平、纵、横设计，尽量避免上述情况的出现，通常可以采取以下两种方法:一是使分离式路基的路段尽可能短，同时，使两路基尽可能靠近以减小征地。征用两路基之间用地以作绿化。二是根据地形条件，使两路基尽可能分开，例如，沿沟谷的两侧布线，两线完全独立。此时，两路基之间相对比较开阔，可以不征用这块土地。在具体的工程中，应根据实际情况灵活运用。2)路基设计时应注意:a.路基超高，特别是整体式路基到分离式路基过渡段的超高设计，建议超高旋转轴选在左侧路缘带左边缘处，这样可使过渡相对顺畅。b.路基的排水设计，应注意过渡段与完全分离段，排水系统的衔接，及左右幅路基相互间排水系统的衔接。3)在结构设计时应注意:a.桥、隧结构物的设计线、中心线的位置与两头路基的连接及相对关系。b.同一条沟渠或道路横穿两分离式路基时，相互的位置及标高。