黃土路塹地段公路與鐵路路基設計探討

于東彬 徐增健

摘?要：通過對公路、鐵路相關規范和工程實例的比較分析，闡述了黃土路塹情況下公路、鐵路路基設計的差異，從設計參數到路基處理、邊坡防護類型的選擇。在不同的設計規范和設計理念下，公路和鐵路可以相互借鑒，拓寬思路并應用于實際生產，使路基設計更加經濟、合理、技術可行。

關鍵詞：公路;鐵路;路基設計;黃土路塹;邊坡防護

1?前言

在以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導下，深入貫徹黨的十九大精神，緊緊圍繞統籌推進“五位一體”總體布局和協調推進“四個全面”戰略布局要求，構建安全、便捷、高效、綠色、經濟的現代化綜合交通體系，實現到2035年，基本建成交通強國。

建設現代化高質量綜合立體交通網絡，公路和鐵路作為主要的交通方式，更將得到長足的發展。長久以來，公路行業和鐵路行業各自有自成體系的設計理念和規范，在遇到相同的地質情況下，處理方式存在一定的差異，筆者通過近期幾條公路和鐵路設計的實例，對比了黃土地區路塹邊坡設計。路基設計應該觸類旁通，可以取長補短，希望給大家帶來一定程度上路基設計理念的探討和研究。在不同的設計規范和理念下，公路和鐵路互為參考借鑒使用，拓寬思路并應用于實際生產中，使得路基設計更加經濟合理、技術可行。

2?工程實例

以下是幾個公路項目和鐵路項目的設計斷面，我們可以進行對比研究。

2.1 韓黃高速公路

本項目為高速公路，設計速度80km/h，平曲線最小半徑700m。詳見圖1 黃土地段深挖方典型工點橫斷面示意圖。

2.2 太原西北二環公路（單位：厘米）

本項目為公路-Ⅰ級，設計速度80km/h，平曲線最小半徑400m。詳見圖2 黃土地段深挖方典型工點橫斷面示意圖。

2.3 陜西建華鐵路專用線典型工點示意圖（單位：米）

本項目為貨運鐵路，單線，線路等級推薦采用Ⅲ級鐵路，設計速度60km/h，最小曲線半徑采用一般500m，困難300m。詳見圖3 黃土地段深挖方典型工點橫斷面示意圖。

2.4陜西西柏坡鐵路專用線（單位：米）

本項目為貨運鐵路，單線，線路等級推薦采用Ⅲ級鐵路，設計速度80km/h，最小曲線半徑采用一般600m，困難500m。詳見圖4 黃土地段深挖方典型工點橫斷面示意圖。

3?常用設計參數

3.1 巖土指標

對于巖體結構面指標，一般宜根據現場原位試驗確定，《公路路基設計規范》中結構面內摩擦角根據結合程度為12～35°，《鐵路路基設計規范》中土質一般為35°。

3.2 主要設計參數

詳見公路鐵路黃土路塹設計主要設計參數對比表1。

3.3 路塹挖深

路塹邊坡高度應根據地層巖性、巖體破碎程度、水文地質條件等綜合確定，從路塹開挖深度來說，公路也通常比鐵路要高。從比對幾條設計線看，公路路塹邊坡普遍挖方很大，個別高度達到60～70米;而鐵路路基相關規范規定鐵路一般深路塹原則上不超過30m，新黃土路塹邊坡高度不宜超過20m，老黃土路塹邊坡高度不宜超過25m。

3.4 邊坡穩定安全系數

詳見路塹邊坡穩定安全系數對比表2。

3.5 其他針對性措施

對濕陷性黃土的處理，也存在很大的不同。除經常采用的沖擊碾壓或者重型碾壓外，公路路面由于一般采用瀝青混凝土或混凝土材料，具有一定的封水性;而在《鐵路特殊路基設計規范》中明確要求黃土路塹基床表層應進行換填處理，基床底層頂部宜采取封閉、隔水措施。鐵路路基基床處理一般采用兩布一膜不透水土工布封水或采用三七（或二八）灰土封水，同時要求黃土地區應加強排水，濕陷性黃土地區路基邊坡外20m范圍不應有積水。

4?心得體會

從以上工程實例和設計參數簡單的對比中可以看出，公路和鐵路設計理念并不完全相同。簡單來說，對于黃土路塹，公路的設計理念以“寬臺陡坡”為主，輕支擋防護為輔;鐵路設計近年來則相對以緩邊坡、重防護為主，疏導排水為輔。另外，公路更注重視野視距要求，所以多層大開挖，少支擋，輕防護，而鐵路則沒有這方面的考慮。所以，公路更經濟節約，鐵路則要求百年設計，更注重長久邊坡穩定安全，路基設計如何綜合考慮，平衡經濟和技術關系，這是每一個設計人員應該思考的。

建議在等級高的鐵路設計中，可以多采用重型支護形式，減少土方工程和用地;而在等級不高的鐵路路基設計中可以參考公路做法，達到路基設計技術可行，經濟節約的目的。

在長期的工程實踐中，總結更多項目經驗來指導設計，綜合考慮不同地區、不同等級、不同的地質情況條件下，選擇更經濟合理的措施，是每一個設計人員應當做到的，也是為建設祖國成為交通強國作出貢獻。

參考文獻：

[1] 2019年9月印發《交通強國建設綱要》

[2] JTG D30-2015 《公路路基設計規范》

[3] JTG B02-2013《公路工程抗震規范》

[4] TB10001-2016《鐵路路基設計規范》

[5] TB10035-2018《鐵路特殊路基設計規范》

[6] GB50111-2006《鐵路工程抗震設計規范》（2009版）

通信作者簡介：于東彬（1973-），女，天津人，本科，高級工程師，主要從事鐵路線路路基施工管理工作。