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摘要：随着地方经济快速增长，路网密度不断加大，横穿高速公路的需求增多，高速公路路堤高度居高不小。本文针对控制高速公路路堤高度的各种因素，从农村城镇化，耕种机械化、土地集约化等方面，并结合农田耕种近远期状况，提出了通过适当归并地方机耕，农汽道路，修建辅道，适当设置支线上跨桥和人行通道等方法降低路基填土高度，以供读者参考。
关键词：高速公路 低路堤 设计
中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)01(b)-0060-02
随着我国经济的快速增长，路网不断加密，横穿高速公路的需求增多，导致高速公路路堤日趋增高。然而过高的路堤将大量占用土地资源，增加工程规模和工程实施难度。如何有效地降低填土高度，节省不可再生的土地资源，走可持续发展道路，对高速公路建设来说尤其重要。因此，有必要对降低高速公路填土高度设计思路进行研究探索，为今后进一步探索高速公路低路堤方案建设积累经验。
根据国内外有关高速公路建设资料显示，国外有很多高速公路填土很低，特别是发达国家更是如此，但其大部分有特定环境，如交通工具基本是机动车，可以直接使用高速公路，农村人口比例极少，农业基本是机械化，对横穿高速公路的需求极少。国内也有填土高度很低的高速公路，有的省份人口密度小，农村多集中居住，出行方向较明确，便于采用支线上跨解决横向跨越；有的地区，人口密度大，农村相对分散，但乡镇企业发达，农村人口想城镇转化明显，并且项目多处于大、中城市郊区，采用了较多的支线上跨桥解决高速公路填土高度的问题。
1 对低路堤概念的理解和认识
所谓低路堤设计方案，应是对某具体的路段来说，比传统设计的路基填土高度有大幅度降低的方案。对于低路堤设计方案不宜确定某一个具体填土高度或一个填土高度范围，它的填土高度应随不同的路段和不同的设计约束条件有所不同，其填土高度应该是在满足高速公路本身的技术要求的前提下采取一定的措施后，在降低路堤填土高度的同时，又解决高速公路以外其他的需求，并且达到综合效益最佳作为目标值。
2 降低高速公路填土高度的技术措施
控制高速公路填土高度的因素一般有：河流的防洪和通航标准、向骄傲道路的通行净空、乡村道路横向穿越的将空、高速公路路基的最小填土高度等。如果使橡胶的等级道路和乡村道路全部上跨高速公路，纵断面只受防洪、通航和路基最小填土高度控制，理论上，其填土高度影视最低的。但是，将所有的横穿道路都上跨也是不现实的。因此，可以从以下几方面采取技术措施来降低填土高度。
(1)对相交的等级公路交叉方式进行分析，在条件许可时，尽可能使支线上跨高速公路。
(2)对机耕标准以上的地方道路进行归并，结合路网，每2km～5km设置一处支线上跨天桥解决横向沟通问题。
(3)设置辅道使地方道路路网与合并后设置的支线上跨天桥衔接。
(4)对下穿高速公路的道路，在可能的情况下，尽量下挖。
3 低填土高速公路设计考虑因素
3.1 路基最小填土高度控制
最小填土高度的确定，一般从防洪，路基干湿类型、路基强度及压实过渡、道路排水和运营期沉降等方面分析，综合确定，具体分析如下。
(1)防洪。
对区域内水文、水力进行分析计算，确定区域内百年一遇的设计洪水水位，根据此结果确定满足防洪要求的最低路基高度。
(2)路基干湿类型。
填土高度过低将造成地下水对路床产生不利影响，使路床强度降低，一般要求路基处于干燥或中湿状态。路基干湿类型，按最不利季节路床底面以下80cm深度内的平均相对含水量确定。
根据区域的自然区划和地下水的分布情况，以及土性特征，根据有关的规范可以得出要使路基处于中湿以上状态的最小路基高度。
(3)路基强度及压实过渡。
作用于路基的荷载，有路基的自重(即静载)和汽车的轮重(即动载或活载)。荷载使相当深度内的路基处于应力状态。合理的设计，应使路基土在荷载作用下尽可能产生弹性变形，这样才能在车轮驶过以后回复原状，保证路基相对稳定。最小路基高度可按交通荷载(轮载)引起的变形求得或从交通荷载(轮载)产生的剪应力求得。路基工作区土基的强度与稳定性，对于保证路面强度与稳定性，满足行车要求极为重要，因此，对路基的土质及含水量与水稳定性、压实度等，应予控制。
当工作区深度大于路基填土高度时，行车荷载不只作用于路堤，而且作用于天然地基上部土层，为此，天然地基上部土层应予压实或采取必要措施，以满足路基工作区的设计要求。对于低路堤路段，由于汽车荷载的影响，路基必须达到一定的强度才能在荷载作用下产生弹性变形。为满足这一条件，路基设计规范中提出了路基不同层位应满足的CBR值和压实度的要求。对于低路堤路段，为保证路基填土压实度，存在着压实度过渡的问题，为了使压实度达到要求，设计中常需向下翻挖进行处理，使压实度逐步过渡到要求值，确保路基的强度，减少因荷载引桥的破坏。
(4)道路排水系统。
道路排水系统包括路面排水、中央分隔带排水和路基排水三部分。
①路面排水。
路面水绝大部分沿路线纵坡和路面横坡漫流，经路基边坡进入边沟，排至路基之外，另一部分路面下渗水通过设置在基层顶面的沥青封层表面和路肩下的纵向塑料盲沟以及每隔10m一道横向塑料盲沟排至边坡，流入边沟。
②中央分隔带排水。
为排除中央分隔带下渗水，路基最小填土高度应考虑保证塑料排水管的水能排出。
③路基排水。
路基排水主要通过两侧的边沟来进行。边沟应用一定纵坡，如高速公路填土过低，将影响边沟功能，有可能引起积水，威胁路基安全。
3.2 与横穿道路交叉处理
(1)与等级道路交叉处理。
根据等级道路与高速公路交叉处的地形地物，尽可能采用支线上跨方式。
(2)与地方机耕道路交叉处理。
采用归并，每2～5公里设置一处支线上跨天桥方式跨越高速公路。
(3)与人行道路交叉处理。
尽可能利用跨河桥孔，设置人行通道，解决老百姓横穿高速公路耕种需要。对于存在密集、横向出行及耕作需求量大的路段，合理设置人行通道。
3.3 辅道设置
(1)辅道设置的必要性。
为减少地方道路横穿高速公路的数量，设计采取了对沿线机耕标准以上地方道路进行归并的措施，且每2km～5km左右设置一处上跨天桥，为满足两侧群众机械耕作出行要求以及地方路网衔接需求考虑，对于采取低路堤设计方案路段(地方道路归并段落)应设置辅道工程，以便保证地方路网之间的沟通。
(2)辅道的布设方案。
辅道布设有三种方案。方案一：单侧设置辅道或利用施工便道改造；方案二：一侧设置辅道、另一侧利用施工便道改造；方案三：两侧设置辅道。三种方案比较见表1。
辅道原则上设置在高速公路两侧200m范围内，为了尽可能少占用耕地和减少拆迁，可结合农田耕地现状，对现有乡村道路和田间道路进行改造。
(3)辅道标准。
辅道路基宽6.0m，路面宽5.0m。辅道路面结构为22cm水泥砼+18cm水泥碎石+15cm，6％石灰土。
低路堤段两侧辅道设置以恢复、沟通被高速公路切斷的地方道路为原则，跨越河流和沟渠设置相应的农桥和涵洞等构造物，宽度与路基相同。
4 高速公路低路堤方案理念的体现
高速公路低路堤方案可持续发展理念具体体现在以下几个方面。
(1)节省国土资源。
(2)在修建高速公路的同时，增设了辅道，对农村路网起了补充和完善的作用，大道了多赢的效果。
(3)对农村城镇化改造起到了积极的呼应和促进作用。
(4)降低了高速公路建设成本和养护成本，减小了工后沉降，提高了高速公路使用品质。
(5)由于路堤高度的降低，大大改善了高速公路本身的景观效果，使之更贴近自然。
然而高速公路低路堤方案实施的难度依然存在。
①目前我国农村还是各自农田承包的格局，通道数量的减少，势必增加农民耕种绕行的距离，农民难以接受。
⑦虽然低路堤方案与农村城镇化改造相呼应，远期很有利，但近期农民横穿高速公路需绕行的事实不可回避，矛盾较为突出，还需要进一步加大宣传力度和提高认识。
5 结语
所谓的低路堤设计方案是针对项目区域自然地理环境、社会经济发展状况以及沿线群众生产生活方式，改变以往思路，适当归并沿线地方道路，尽可能采用地方道路上跨高速公路的方式，处理好高速公路的建设与沿线群众的生产生活近期需求和远期发展的关系，达到节约资源，保护环境的目的。
关键词：高速公路 低路堤 设计
中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)01(b)-0060-02
随着我国经济的快速增长，路网不断加密，横穿高速公路的需求增多，导致高速公路路堤日趋增高。然而过高的路堤将大量占用土地资源，增加工程规模和工程实施难度。如何有效地降低填土高度，节省不可再生的土地资源，走可持续发展道路，对高速公路建设来说尤其重要。因此，有必要对降低高速公路填土高度设计思路进行研究探索，为今后进一步探索高速公路低路堤方案建设积累经验。
根据国内外有关高速公路建设资料显示，国外有很多高速公路填土很低，特别是发达国家更是如此，但其大部分有特定环境，如交通工具基本是机动车，可以直接使用高速公路，农村人口比例极少，农业基本是机械化，对横穿高速公路的需求极少。国内也有填土高度很低的高速公路，有的省份人口密度小，农村多集中居住，出行方向较明确，便于采用支线上跨解决横向跨越；有的地区，人口密度大，农村相对分散，但乡镇企业发达，农村人口想城镇转化明显，并且项目多处于大、中城市郊区，采用了较多的支线上跨桥解决高速公路填土高度的问题。
1 对低路堤概念的理解和认识
所谓低路堤设计方案，应是对某具体的路段来说，比传统设计的路基填土高度有大幅度降低的方案。对于低路堤设计方案不宜确定某一个具体填土高度或一个填土高度范围，它的填土高度应随不同的路段和不同的设计约束条件有所不同，其填土高度应该是在满足高速公路本身的技术要求的前提下采取一定的措施后，在降低路堤填土高度的同时，又解决高速公路以外其他的需求，并且达到综合效益最佳作为目标值。
2 降低高速公路填土高度的技术措施
控制高速公路填土高度的因素一般有：河流的防洪和通航标准、向骄傲道路的通行净空、乡村道路横向穿越的将空、高速公路路基的最小填土高度等。如果使橡胶的等级道路和乡村道路全部上跨高速公路，纵断面只受防洪、通航和路基最小填土高度控制，理论上，其填土高度影视最低的。但是，将所有的横穿道路都上跨也是不现实的。因此，可以从以下几方面采取技术措施来降低填土高度。
(1)对相交的等级公路交叉方式进行分析，在条件许可时，尽可能使支线上跨高速公路。
(2)对机耕标准以上的地方道路进行归并，结合路网，每2km～5km设置一处支线上跨天桥解决横向沟通问题。
(3)设置辅道使地方道路路网与合并后设置的支线上跨天桥衔接。
(4)对下穿高速公路的道路，在可能的情况下，尽量下挖。
3 低填土高速公路设计考虑因素
3.1 路基最小填土高度控制
最小填土高度的确定，一般从防洪，路基干湿类型、路基强度及压实过渡、道路排水和运营期沉降等方面分析，综合确定，具体分析如下。
(1)防洪。
对区域内水文、水力进行分析计算，确定区域内百年一遇的设计洪水水位，根据此结果确定满足防洪要求的最低路基高度。
(2)路基干湿类型。
填土高度过低将造成地下水对路床产生不利影响，使路床强度降低，一般要求路基处于干燥或中湿状态。路基干湿类型，按最不利季节路床底面以下80cm深度内的平均相对含水量确定。
根据区域的自然区划和地下水的分布情况，以及土性特征，根据有关的规范可以得出要使路基处于中湿以上状态的最小路基高度。
(3)路基强度及压实过渡。
作用于路基的荷载，有路基的自重(即静载)和汽车的轮重(即动载或活载)。荷载使相当深度内的路基处于应力状态。合理的设计，应使路基土在荷载作用下尽可能产生弹性变形，这样才能在车轮驶过以后回复原状，保证路基相对稳定。最小路基高度可按交通荷载(轮载)引起的变形求得或从交通荷载(轮载)产生的剪应力求得。路基工作区土基的强度与稳定性，对于保证路面强度与稳定性，满足行车要求极为重要，因此，对路基的土质及含水量与水稳定性、压实度等，应予控制。
当工作区深度大于路基填土高度时，行车荷载不只作用于路堤，而且作用于天然地基上部土层，为此，天然地基上部土层应予压实或采取必要措施，以满足路基工作区的设计要求。对于低路堤路段，由于汽车荷载的影响，路基必须达到一定的强度才能在荷载作用下产生弹性变形。为满足这一条件，路基设计规范中提出了路基不同层位应满足的CBR值和压实度的要求。对于低路堤路段，为保证路基填土压实度，存在着压实度过渡的问题，为了使压实度达到要求，设计中常需向下翻挖进行处理，使压实度逐步过渡到要求值，确保路基的强度，减少因荷载引桥的破坏。
(4)道路排水系统。
道路排水系统包括路面排水、中央分隔带排水和路基排水三部分。
①路面排水。
路面水绝大部分沿路线纵坡和路面横坡漫流，经路基边坡进入边沟，排至路基之外，另一部分路面下渗水通过设置在基层顶面的沥青封层表面和路肩下的纵向塑料盲沟以及每隔10m一道横向塑料盲沟排至边坡，流入边沟。
②中央分隔带排水。
为排除中央分隔带下渗水，路基最小填土高度应考虑保证塑料排水管的水能排出。
③路基排水。
路基排水主要通过两侧的边沟来进行。边沟应用一定纵坡，如高速公路填土过低，将影响边沟功能，有可能引起积水，威胁路基安全。
3.2 与横穿道路交叉处理
(1)与等级道路交叉处理。
根据等级道路与高速公路交叉处的地形地物，尽可能采用支线上跨方式。
(2)与地方机耕道路交叉处理。
采用归并，每2～5公里设置一处支线上跨天桥方式跨越高速公路。
(3)与人行道路交叉处理。
尽可能利用跨河桥孔，设置人行通道，解决老百姓横穿高速公路耕种需要。对于存在密集、横向出行及耕作需求量大的路段，合理设置人行通道。
3.3 辅道设置
(1)辅道设置的必要性。
为减少地方道路横穿高速公路的数量，设计采取了对沿线机耕标准以上地方道路进行归并的措施，且每2km～5km左右设置一处上跨天桥，为满足两侧群众机械耕作出行要求以及地方路网衔接需求考虑，对于采取低路堤设计方案路段(地方道路归并段落)应设置辅道工程，以便保证地方路网之间的沟通。
(2)辅道的布设方案。
辅道布设有三种方案。方案一：单侧设置辅道或利用施工便道改造；方案二：一侧设置辅道、另一侧利用施工便道改造；方案三：两侧设置辅道。三种方案比较见表1。
辅道原则上设置在高速公路两侧200m范围内，为了尽可能少占用耕地和减少拆迁，可结合农田耕地现状，对现有乡村道路和田间道路进行改造。
(3)辅道标准。
辅道路基宽6.0m，路面宽5.0m。辅道路面结构为22cm水泥砼+18cm水泥碎石+15cm，6％石灰土。
低路堤段两侧辅道设置以恢复、沟通被高速公路切斷的地方道路为原则，跨越河流和沟渠设置相应的农桥和涵洞等构造物，宽度与路基相同。
4 高速公路低路堤方案理念的体现
高速公路低路堤方案可持续发展理念具体体现在以下几个方面。
(1)节省国土资源。
(2)在修建高速公路的同时，增设了辅道，对农村路网起了补充和完善的作用，大道了多赢的效果。
(3)对农村城镇化改造起到了积极的呼应和促进作用。
(4)降低了高速公路建设成本和养护成本，减小了工后沉降，提高了高速公路使用品质。
(5)由于路堤高度的降低，大大改善了高速公路本身的景观效果，使之更贴近自然。
然而高速公路低路堤方案实施的难度依然存在。
①目前我国农村还是各自农田承包的格局，通道数量的减少，势必增加农民耕种绕行的距离，农民难以接受。
⑦虽然低路堤方案与农村城镇化改造相呼应，远期很有利，但近期农民横穿高速公路需绕行的事实不可回避，矛盾较为突出，还需要进一步加大宣传力度和提高认识。
5 结语
所谓的低路堤设计方案是针对项目区域自然地理环境、社会经济发展状况以及沿线群众生产生活方式，改变以往思路，适当归并沿线地方道路，尽可能采用地方道路上跨高速公路的方式，处理好高速公路的建设与沿线群众的生产生活近期需求和远期发展的关系，达到节约资源，保护环境的目的。