浅析公路设计中新技术及新方法的应用

胡宁峰　丁振杰

【摘 要】 我国目前正处于经济发展的重要转型阶段，公路交通网络在国民经济建设中发挥的作用日益显著，因为，公路是目前城市建设与社会发展的主要基础，也是推动城市化发展的主要途径，所以，在公路设计中也存在这一定的问题，因此，我们要在公路设计中加大新技术、新方法的应用，本文就当前公路设计新理念、公路设计中新技术和新方法及其应用、及新技术新方法在公路设计方面的发展前景分析进行研究。

【关键词】 浅析公路设计；新技术；新方法；应用

引言：

随着社会经济的快速发展，我国交通基础设施建设水平不断提高。然而，随着交通量的日益增长以及人民群众生活水平的提高，对公路设计及施工提出了更高要求，因此，在进行公路设计工作中，要积极借鉴国内外优秀的设计理念和设计方法，将这些设计方法充分地运用到我国城市和乡村的公路设计中，同时要对公路设计人员的专业知识和技术水平有着很高的要求。优秀的人才加上切实可行的方法才能保证公路设计的顺利高效进行。

一、當前公路设计新理念

（一）自然结合理念

自然结合理念旨在通过科学的公路设计，实现公路与公路沿线自然环境的有机结合，达到人工产品与自然产物良好互动的目标。设计重点是对公路周边环境的保护与公路景观的开发与建设。这个理念的特点是公路建设开发以对周边生态环境的良好保护效果为基本前提，在设计时就将环境保护理念贯彻其中，公路施工及建成投入使用后均能够对当地环境保护产生积极作用。同时，依托自然环境进行公路外观优化设计，突显当地自然风光，使公路在交通运输之外也起到人工景观的作用。

（二）灵活性设计理念

灵活性设计理念是一种出现时间不长的崭新理念。该理念旨在在保障公路安全的前提下，通过灵活机动的公路设计，提高公路适应范围的广泛性，进而实现公路设计的可持续发展。常见的灵活性设计理念的例子包括：对公路规划设计进行评估、优化公路设计环境条件、控制车辆行驶速度及优化公路景观指标等。

（三）宽容性设计理念

宽容性理念重点在于强调公路安全。该理念以公路安全保障为设计的出发点，以保障车辆行驶安全为目的，以减少公路安全事故为标准，优化公路线形和路侧设计。常见的例子包括：根据车辆性能设计线形、路侧净区的设计及路侧交通设施的设置、纵坡路段的设计等。

（四）景观整体理念

该理念与自然结合理念接近，旨在通过环境保护来实现公路建设的健康稳定发展。在进行具体设计时，要把环境保护和公路整体景观的规划作为公路设计的基础依据。常见的例子有：公路视觉特征、原始景观、地貌的保护；排水系统的保护；景物的优化设计等。

二、公路设计中新技术和新方法及其应用

（一）曲线法定线

曲线法定线的方法在现如今的公路设计中被广泛应用。对于高等级的公路路线来说，在设计中采用的定线方式是纸上或是通过电子地图等方式来进行定线，再通过具体的方法来决定路线。传统的“到宪法”具有一定的优势，对于确定路线的走向方面，其精确度是非常高的。但是这种方法受到地形的限制。但是公路的设计不可能一直在直线上进行，遇到曲线的可能性很大。所以局限性较大。“曲线法”一直以来是国外采用的公路设计定线方法。由于这种方法主要是确定圆弧的位置，然后利用直线或是缓和曲线来进一步确定各个圆弧之间的位置关系，有着明确的目的，而且对地形有着很好的控制。对于导线和交点的位置不用非常重视，而且应用方法较为灵活。因此，国内的公路设计人员也将这种方法充分利用在我国的公路设计中。

（二）公路横断面设计新技术与新方法

长期以来，我国公路设计者一直把公路设计模板软件作为设计公路横断面的主要方法与工具。公路设计模板软件可以根据不同的设计要求，对不同的路段使用不同的设计模板，并以此为基础进行一定的外延与扩展。随着公路设计要求的不断提高，公路设计模板软件的局限性日益凸显。这种方法对于路基设计和路幅设计要求不高的情况适用性较好，但对于复杂公路横断面的设计任务就显得能力有限，设计精确度也不高。新型的横断面设计技术以点作为设计元素，从而在单幅路断面、双幅路断面以及三幅路断面等多种形式断面的公路设计都能够实现较好的设计效果，具有远超传统设计技术的适用范围。这种新型横断面设计技术的设计模式是：先在公路横断面点位置设立设计点，并对其进行放坡处理，以该点为基准，在横向或竖向方向上进行增点，然后再对这些点进行放坡处理，与此同时，与另外一个公路横断面线进行相交，并建立相应的设计点。该设计方法机动灵活、针对性强，能够满足多种设计功能要求。同时，以点作为设计元素使整个设计过程的复杂程度大幅下降，进而提高设计效率。

（三）以点为基本元素进行横断面设计

“模板法”是较为常见的对横断面的处理方法。就是在不同的路段直接进行相关模板的套用。这种方法从总体上看来也是存在着一定的缺陷的，如果路基等因素是简单的，还能尽量满足要求，但是如果横断面的情况较为复杂或者设计的要求较为严格的时候就会十分困难。如果继续用这种方法就会造成工作效率低等问题。实际上，这种采用“穷举”法建立不同的模板来解决横断面戴帽子的方法，在相对简单的路幅设计和路基处理上是可行的，但要解决较复杂的横断面问题、满足更加严格和细致的设计要求时就显得十分困难。

（四）高程控制点设计

纵断面设计工作在目前的公路设计中最为重要的是对于控制方面的要求，例如：山路坡度的设计过程之中要对于山体的坡长、陡度以及相关的跨沟模式和方法进行全面分析和控制，同时在设计之中，对于坡长较长的地区要进行分段设计与控制；隧道穿越区的高程控制模式进行全面分析，对于隧道的进口和出口设计要能够及时的制定出相应标高。沿着小溪（河）线，横沟的地方有水文控制；平原地区将有高度的填充控制，航路交汇点，有控制的路口间隙的要求。拉在斜坡上的过程中，设计人员必须考虑的各种控制因素，纵坡设计的各种控制要求是一致的。如果在相互冲突的控制条件，然后仔细分析，一个合理的折衷。

（五）公路纵断面设计新技术与新方法

新型公路纵断面设计技术的本质是一种公路设计控制技术。它通过结合平面分析和计算的结果，对公路设计关键参数进行控制，进而实现公路整体设计的目的。该新型纵断面设计技术主要应用于以下几种情况：控制平原地区的填土高度、控制公路隧道的隧道出口标高、控制公路交叉位置净空、控制山地公路的坡长和坡度、控制水源充沛地区公路沿线的水文情况和地质情况。特别是在设计山地公路上下坡路段時，要充分考虑影响纵坡的各种因素并予以严格控制。针对控制因素彼此冲突的情况，要认真分析，妥善处理。举个例子来说，公路主线前进方向有相对等级公路存在，需要采取分类并立交的形式进行设计。这样一来，就同时出现了被动交叉线路净空和公路主线填方高度的控制要求，而其控制点则位于公路主线纵断面。

四、新技术新方法在公路设计方面的发展前景分析

近年来随着科技的发展，公路设计在高技术领域也有了较大突破，在这些高科学技术的帮助支持下，各种新技术新方法应运而生，使公路设计有了质的提高，使公路设计摆脱了技术手段的束缚，使各种技术难题迎刃而解，而且也使我国的公路设计质量有了非常明显地提高，在公路的设计过程中，不再因技术手段而停滞不前。随着新技术和新方法的应用，很多技术难题顺利解决。另外，设计者在进行公路设计的时候，可以运用更新颖的设计理念，克服施工中的难题，做到人与自然和谐相处。在新时代的交通发展过程中，尤其在公路的设计方面，积极推广各种新技术新方法，逐步提高公路建设的质量、速度以及综合效益。

五、结束语

公路设计是建设公路的核心工作内容，一个良好的设计构想，不仅可以建设出质量较高的公路，同时还能节省大量的经费，减少不必要的工程建设目前虽然我国很多的公路工程都已经采用了比较先进的技术以及方法，而且有些已经借鉴了先进的外国经验，但我们也应该清醒的认识到，还有那么多的公路设计还在沿用比较守旧，还很传统已经不适合时代发展的方法，这些工程的建设不仅会造成我国资源的浪费，还会破坏环境，留下隐患因此，在今后的公路建设过程中，各级单位应在建设之前，积极采用先进的技术与经验，并根据实际情况制定出较为合理的设计思路并应用于具体的建设当中。

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