路基规范关于路堤临界高度计算公式的不足及修改建议
长沙理工大学李教授前两天和我进行了《公路路基设计规范》3.3.2关于路堤临界高度计算公式的不同看法，基本都认为规范是片面的，因为首先hf应该和路面设计规范中的公路多年最大冻深所一致，其次在季节性冰冻地区受路基温差作用产生的水分迁移主要为土壤冻结而引起,迁移高度我们通常称之为冻结水上升高度,比如最大冻深是1.2m，则从路面顶-路面结构厚度至路面顶以下1.2m是潜在季节性冻结范围（路面结构属于非冻胀材料，这就是为何路基规范3.3.2公式中写的是路基冻深+路面结构厚度为最终路堤高度的原因），有水会发生冻胀。而水分迁移高度是从地下水或地表积水位置向上迁移的高度。假设地下水位为0.5m，水分迁移高度为1.5m，则水分迁移至路基底部以上范围为1.0m，所以判断他们两个是否会“双向奔赴”十分重要，如果两者重叠了，那么就会发生严重冻胀，如果没有重叠，中间有干燥层厚度，冻结区没有水补给，那么路基就是安全的。 同时《路基设计手册》也根据《公路工程抗冻设计与施工技术指南》(人民交通出版社,2006)提出了更全面的公式，但其有三个比较大的问题，第一个是公式中Hmin并不是真实的路堤最小填土高度，因为其根本没有考虑我刚才叙述的地下水位的位置情况，第二，不同土质冻结水上升高度的单位应该是m，不是cm。第三个就是冻深其实在17版路面规范中规定的更为科学，即其与大地多年冻深、大地冻深范围内路基、路面各层材料热物性系数、湿度系数及路基断面形式系数联系起来。 但我认为还是有一个未提，这个仅针对于地下水位埋深较浅的时候，如果地下水位较深时候，冻结水上升高度压根到不了路基内时，那么其hm-Hw就会是负值，这是不合理的。基于此，我对公式进行了优化，改善，提出的公式建立在冻结锋面”与“水分锋面的追击模型上：冻结锋面代表冷量能穿透多深。 水分锋面代表水分能从地下爬升多高并进入路基。那么路堤作为缓冲区其高度必须足够厚，才能把这两个“锋面”隔离开，工程角度中如果刚好隔开即极限平等的时候有偏差，因此考虑0.1m的安全高度。 基于此，在路基设计规范的基础上，结合路基设计手册与公路工程抗冻设计与施工技术指南对路堤临界高度中的季节性冻土条件部分公式进行修改。根据以上推出最终公式为：
在此基础上，由于计算公路多年最大冻深时候需要预设路堤高度从而推出路基断面形式系数c，那么还需要增加一个验证，比如用户输入3m，所对应自动计算的断面形式系数为1.05，那么如果最终计算出来的结果为1m，那么提示与预设不相符，请修改重新计算，如果最终结果为2.5m（即预设3m的对应规范区间范围内），结果显示与预设值相符。基于此，我将路堤高度计算程序进行了修正，同步更新计算书。
