公路设计理念应不断补充新内容

张 都

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳 518029）

0 前言

理念是人们对某一事物或现象的理性认识、理想追求及其形成的观念体系；是通过理性的观察、体验、思考，得出理性的认识，提出理性的概念、见解和说法。对于公路建设来说，设计理念是指导思想，各项工作都应围绕建设理念展开。

1 我国公路建设发展历程中的建设理念及教训

上世纪八十年代之前，我国公路建设的特点是公路等级低、运行要求低、建设成本低的“三低”特色。上世纪八十年代后步入了高速公路的起步发展期，之后建设理念转变为安全、经济、行车快速、舒适，提高通行能力为目标。由于建设条件比较简单，工程造价相对较低，取得了经济合理的效果，但是使用效果和使用年限不尽人意。

直至上世纪九十年代末，高速公路进入了快速建设期，道路设计标准逐渐提高，但仍受到了“投资控制”的制约，公路建设对生态环境产生的不利影响逐渐体现出来，高填、深挖往往容易诱发多种地质病害，结果防护加固、地基处理等措施反而大大增加了工程费用。原有植被与水系遭到严重破坏，造成水土流失，带来诸多不良后果。得到经验教训后，在高速公路的快速建设期的后半段，这种现象才得以重视，东南部经济发达省份首先提出建设高速公路要把环境保护放在首位，提出建环保路、生态路等概念，其他大部分省份和地区仍然无法突破“经济因素”的制约，“环保优先”的指导思想没有被完全接受。大部分项目的工程造价中，环保费用较少，远远达不到国外10%以上的比例。

在接受被动处治教训的同时，也提出了“地质选线”的观念，根据工程的投资规模、经济比较，在了解项目的地质条件，明确病害的预见性、可治性的基础上，通过综合分析、论证，最终尽可能合理的选择路线位置和工程方案。但比较遗憾的是，虽然“地质选线”可以较好处理地质条件和公路工程之间的关系，但由于费用限制和手段落后等因素的制约，即使宏观上做到了“地质选线”，但是对工程的位置、方案确定还是很粗略的，有时几经周折确定的路线方案在详勘后仍需进行大范围调整。高填深挖等严重破坏自然环境平衡的情况依然存在，对工程可能引发的地质病害，仍没有得到大家的重视。

2 美国在公路设计中的新理念

美国的公路不论是里程还是质量在全世界都是一流的，自1937年开始修建高速公路，到1995年高速公路里程达到8.85万km，占全国公路总里程的14%，当时占世界高速公路总里程的近一半，实现了州州通高速公路的目标，而且一般使用年限可以达到15 a，交通事故的发生率也相对较低，这与其科学的设计理念，优美的几何线形设计是分不开的。

美国联邦公路管理局充分意识到“在保护甚至是加强建设环境、自然风景、人文历史及社会资源的同时为公众提供安全、高效的交通运输服务是其面临的一个巨大的挑战”，提出了公路设计灵活性的新理念。于1997年出版了《公路设计的灵活性》一书，专门介绍公路设计的灵活性。《公路设计灵活性》的新理念并不是试图去重新建议一个新的标准，事实上，灵活性设计新理念是建立在灵活应用现有的规范、标准、和法律的基础之上，在不降低安全性的前提下，通过灵活设计寻求达到更符合公路沿线可持续发展的需要和利益的目标。

灵活性包括以下几个方面：

（1）允许各个地区标准的取值范围具有灵活性；

（2）当受环境条件严格约束时，可以有特殊设计；

（3）对规划阶段的决策进行再评估；

（4）需要时允许降低设计车速；

（5）维持现有道路的平、纵、横断面，仅仅重新罩面、修复和更换标志；

（6）认真考虑可选择的指标，特别是对于景观道路；

（7）检查设计参数和指标在安全和运行中的效果。

这些方法的目的是为了让设计者在设计时创造性地灵活运用他们的专业知识与判断能力。灵活性设计理念不但有效发挥了公路功能，保证了运营安全，还使公路有效地适合自然环境与人文环境。

3 设计行业普遍存在的问题及应增强的几方面意识

设计是项目的核心，没有好的设计，就不可能建出高质量的公路。当前，公路设计中存在的问题主要有：项目的外部环境和条件了解得不深，主要包括地质钻探资料不够真实可靠，现场踏勘调查不够仔细、全面；可行性研究千篇一律，没有新意，死套标准的情况比较普遍；生产任务繁重和设计周期短，大部分的设计都是批量生产，更谈不上“用心”设计。导致的结果是一些项目方案欠仔细斟酌，标准把握不准确，路线大填大挖，结构粗制滥造，既破坏了环境，又增加了造价，甚至还留下安全、质量隐患，建出很多遗憾工程。

当前，设计人员需增强以下三个方面的意识：

（1）设计不能仅仅是产品，更应当是作品。产品是能够满足消费者需要的有形物体或服务。而作品是指文学、艺术和科学领域内具有独创性并能以某种有形形式复制的智力成果。由此可见产品与作品的区别在于，产品不具有特殊性，作品属于人的智力劳动创作结果。公路设计不能完全遵循一成不变的习惯、规律，死搬硬套。不同的公路本身就具有其特殊性，地形、地质、气候、生态环境、生活习俗都存在差异，因此在设计时应该综合考虑各方面的因素，结合实际情况，选用最佳方案。

（2）简单直接的方案就是最好的设计。工序复杂的方案往往会加大施工和监管的难度，我国目前的施工水平参差不齐，尤其对于工艺复杂的工序，不是每个承包商都可以完全领会设计意图并且严格按图纸施工，容易造成施工效果差，反而带来严重的后果。比如软基处理、路面排水、边坡防护设计都应该尽可能采取简单、直接、有效的处理方案，施工质量更有保证。这并不与开发新工艺、研究新课题冲突，而是强调不要人为地把问题复杂化。

（3）让公路与周边环境良好结合。使建成的公路与自然环境融为一体，像是长出来的，给人一种和谐的感觉，就必须做到结合自然环境，保护生态，充分利用现有的自然景观，减少破坏原有的生态平衡。一旦公路建成后，总观全线，应该给人一种舒服、自然的感觉，让人觉得它本身就属于大自然的一部分。

为了新的合理理念能得以应用，应当加强设计人员的培训，及时灌输科学的新理念，除施工技术、地质灾害、关键技术、科技创新等方面的培训外，还需加强环保意识、生态意识的培养，真正使“环保优先”观念变为现实。

4 公路线形的重要性及设计理念

设计是项目的核心，而线形设计又是公路设计、总体布局的关键，乃重中之重。线形是公路的骨架，其设计合理与否，不仅直接影响到公路建设项目质量的好坏、里程的长短、投资的多少、效益的高低，还影响到公路运营安全。虽然每个国家对线形的设计都有明确的设计标准，但是仅仅满足设计规范的线形设计标准不代表就是最合理的线形。线形设计是否合理还需要考虑道路的经济性，道路的景观环境、道路的通行能力，驾驶员的视觉和心理反应以及车辆行驶的舒适、安全。

在设计中一味追求高指标的公路不一定就是安全的公路，而公路线形指标的均衡性、一致性，线形的连续性、安全性及线形与环境景观的协调性才是真正满足汽车高速、安全行驶的重要保证，这些因素已经作为现代公路设计的新理念广泛为国内外公路研究和设计领域所认同。

近年来，运行速度预测已成为国内外设计领域研究和应用的主要方法，也是研究的热点。运行速度评价方法是通过采用车速检查评价，让公路线形各要素的设计达到连续、均衡和协调，并且采用预测运行速度评价道路线形设计质量，使得公路设计的上述要求由定性研究过渡到定量研究。采用汽车运行车速的理念，追求各线形指标的相互配合协调，高低指标之间的过渡缓和，路线线形均衡，追求实际行驶车速相对平稳等目标，对降低工程造价、克服超速现象、减少交通事故、保护生态环境和道路景观及与环境的相互协调也具有重要的意义。

公路的线形设计完全可以而且应该使环境更加优美，并当视为改善环境的促进因素。同时，环境不仅仅指自然环境，还包括生态环境，人类、动、植物三类群体以及这三类群体所起的共同作用。在充分学习和理解的基础上，借鉴国外先进的设计理念和方法，对提高我国的公路设计水平具有重要意义。

5 公路建设新课题的发展方向

在总结现有公路建设经验教训的基础上，应进一步开发新技术、研究新课题。如公路长大隧道、高弯坡斜桥设计，深挖、高填边坡稳定性及生物防护，降低工后沉降，公路病害防治，公路运行养护等关键技术。深入环境保护，防止水土流失，道路沿线景观设计等专题研究。开展特殊地区高速公路建设技术的研究，通过对冻土地区、干旱缺水地区、黄土高原地区、沙漠地区、过湿土地区的研究，掌握特殊地区的建设技术，总结一套特殊技术标准，为可持续发展奠定基础。

6 结语

针对我国当前的情况，公路设计理念不能仅仅停留在“安全、适用、经济、美观”，因地制宜的基础上。公路设计新理念应以安全为前提，以交通功能为核心，以人为本，科技创新，结合现状，灵活运用各项技术指标，综合考虑环保、经济与美观的关系。

应该多多了解、学习、研究西方发达国家在公路设计上的先进技术和理念，取长补短，适应时代的发展，不断补充新的设计理念，开拓、创新，才能走到世界的前列。