公路工程路线设计要点研究与探讨

李 熙

湖南省公路设计有限公司，湖南长沙 410000

1 公路工程路线设计必须重视的几个因素

1.1 路径选择时需避免复杂的地质构造

由于受施工技术约束和道路本质安全着想，为确保工程质量，在公路工程路径选择时要重点考虑避免复杂地质构造。特别是遇到山区、泥石流高发区等地带时，地质构造将更加复杂。这种地质条件将大大的增加设计难度，对工程施工本身提出更高要求，同时无形中提高了施工成本和周期。有时由于条件限制，在现实的施工过程中，对复杂体质构造没办法在短期内确定，则只能边施工边推进，很难保证工程质量。所以，公路工程路径选择时尽量避免复杂的地质构造。

1.2 公路设计要重视生态保护

当前，环境生态保护是公路工程设计必须充分重视的要素。公路工程设计时要特别重视生态保护。比如要经过河流、水土保护区、自然保护区等，这些地区生态有些会很脆弱，特别是公路工程的施工以及投用后，将会长期影响沿线的生态环境，而且有些破坏后，将很难恢复。因此，公路工程设计人员在公路工程路径设计、施工推进、后续维护等方面必须充分考虑对生态的保护，要达成公路工程与自然的协调和融合

1.3 路径的设计要充分利用原始公路

特别是对一些改扩建项目，要通过科学合理的布局与原始公路达到最佳匹配状态，最大限度地满足交通设计要求。要充分坚持安全第一、生态最佳、资源节约的原则，实现利用最小的代价获得最佳的效果目的。特别是对一些生态保护要求高的地区，利用原始公路扩建能满足要求的，就不要新开路线。因为原始公路经过多年的运行，基本上都达到了与周边匹配高、对生态影响的状态。

2 公路工程路线设计坚持的原则

除一般性要求外，公路工程路线设计还要坚持三个原则。

2.1 公路等级确定合理科学

公路等级关乎到工程的造价，等级高，施工要素、材质要求高，自然造价就会高。对一般性公路，有时很难筹到大额资金，因此在设计时，要坚持实事求是，在满足现实需要的前提下，适量超前来科学确定等级，做到既科学合理，又节约资源费用。

2.2 严格守住设计底线

由于迫于费用的要素影响，为了节约成本、降低造价，设计人员可能或多或少的受到人为因素的干扰，而这种情况，往往是以牺牲公路工程原有设计规范、破坏工程质量的前提下进行的。因此设计人员必须坚守职业操守，守住职业底线，在科学规划的前提下，充分考虑实地要素，提供多种设计方案以供参考，而不能用违法违规的方法应对问题。

2.3 尊崇沿线民俗风情

对一些有争议有特殊民俗风情的地带，设计人员必须高度重视，有时这些因素会直接导致工程推进受阻，维稳费用和代价很高。比如尽量避开迁坟量大、宗教祠堂多以及当地居民经常活动的场所。

3 工程实例

3.1 工程背景

资兴市山川秀丽、景色迷人，境内山丘、江湖、岛屿、溶洞、名刹、温泉、古迹等景观奇特各异，自然景观和人文景观交相辉映。资兴市清江至滁口公路工程位于资兴市东江湖西南角，是连接清江乡和滁口镇的干线公路。项目影响区内风景优美，该项目的建设，对建设库区大交通，优化区域公路网结构，发展东江湖西南部乡镇基础设施建设，促进库区经济的发展具有重要作用。

3.2 相关公路技术状况及存在问题

从发展历史和现状来分析，资兴市的交通基础设施的建设和整个交通网的发展，按照新时期社会经济发展的需求，仍然存在着制约性和不适应性。按现状公路网指标分析，路网拥挤度为1.22，技术等级属等外，服务水平1.7min/km，通达深度达到通村率100%。从上述指标可以看出现状公路网结构不合理，全市公路网主骨架尚未形成，路网规模和其功能、地位相互匹配不够，影响整个路网功能和作用的发挥。公路技术等级结构不合理，公路通村率虽然达到了100%，线路较长，但公路技术等级低，行车条件差，真正能够通客车、大货车的公路里程还是相当有限，通手扶拖拉机和三轮摩托车占有相当大的比例。因此，加速修建高等级公路、合理调整公路布局、有计划地改造提高现有公路的技术等级是非常必要的。

3.3 公路技术等级选定

3.3.1 项目在公路网中的功能分析

本项目建成后其交通功能主要体现在以下几个方面：一是作为重要的地方公路，承担路线所经各乡镇对外以及各乡镇之间的交通；二是区域内高速公路的重要集散公路，为高速公路集散交通流；三是作为区域路网构成的重要部分。

在改革之初，农场先后开展了“深化改革、加快发展”解放思想大讨论活动和“解放思想促改革”主题教育活动，制定了教育活动时间表路线图，并把主题教育活动融入到改革具体工作中，把思想发动贯穿于改革的全过程、各环节，做到重点突出、统筹兼顾，同步推进。

3.3.2 技术等级拟定

根据交通量的预测结果，本项目建成15年后，全线交通量为4614pcu/d；项目建成20年后，全线交通量为5695pcu/d。根据部颁《公路工程技术标准》 （JTJ B01—2003） 公路分级规定，三级公路能适应的年平均日交通量为2000～6000pcu/d。根据项目在区域公路网中的功能和地位，结合路段交通量预测结果，确定拟建项目全线采用三级公路标准。

3.4 设计速度的选定

本项目沿线属山岭重丘区，沿线地形起伏较大，地形条件相对困难，现有公路为等外公路，平面指标难以满足20km/h设计速度要求。根据实际调查，老路为通村公路，路线混合交通量相对较大，行车的侧向干扰较强。综合沿线的地形条件、交通组成和公路等级，本项目全线设计速度采用30km/h，局部路段因地形困难且途经风景保护区，降低设计速度至20km/h。

3.5 路基宽度选定

3.5.1 标准拟定

根据选定的技术标准以及设计速度，结合对本项目交通量预测结果，确定路基宽度标准为全程路线设计速度为30km/h，路基宽度为7.5m。

3.5.2 通行能力分析

本报告根据国家重点攻关项目《公路通行能力研究》成果，双车道公路路段通行能力的分析可按以下方法进行。一是根据《公路工程技术标准》，三级公路对应的服务水平为三级；根据 《公路通行能力研究》，设计速度为30km/h的理想通行能力为1200 pcu/h，三级服务水平对应的v/c比为0.35。设计条件所提供的最大服务交通量MFS为195 pcu/h。二是计算设计交通条件下15min高峰小时流率SF为120。三是比较本项目各路段设计条件下15min高峰小时流率SF和提供的最大服务交通量MFS。

全路段按照设计车速为30km/h，路基宽度为7.5m,在满足同行能力的要求下，SF为120pcu/h，MFS195pcu/h。根据结果，在远景设计年限设计交通条件下的高峰小时流率SF小于所提供的最大服务交通量MFS，7.5m路基宽度满足通行能力要求。

图1 路面结构示意图

3.6 路面结构设计

在施工图设计阶段，进一步核实交通组成，优化路面结构，以满足全寿命路面设计要求。路面结构示意图如图1所示。

3.7 工程绿化设计

由于公路绿化线路较长、管理粗放的特点，选择的植物品种要易成活、易管理、苗木来源广、寿命长，固土护坡植物要选择深根系，耐旱、耐寒、耐瘠薄、成坪快的品种。具体如下：

（1） 路堤土质边坡栽植耐旱、耐瘠薄的草本植物与资兴当地适应性强的低矮灌木相结合，起到固坡作用，例如，草本植物可选用马尼拉草，粗放管理、耐瘠薄；灌木则可选用火棘、杜鹃、丝兰等观赏性较好的树种，亦可搭配种植迎春，不但观赏效果好，而且能起到很好的固坡作用。

（2） 路堑土质边坡栽植攀援植物，以期快速覆盖坡面，减少水土流失。可选用常春藤，其生长速度快，绿化和固坡效果显著。

（3） 挖方路段的石质边坡是绿化、美化工程的难点，应结合实际情况采用不同的营造形式。对于坡度较缓的边坡，沿碎落台砌不同形式的花槽，内栽常绿树、花灌木，如夹竹桃、红继木等；坡脚栽植攀爬植物覆盖坡面，坡顶栽植根系发达的花灌木植物，形成立体绿化，减少水土流失，并与原有山体环境达成一致。对于少量攀爬植物近期难以覆盖的坡面，应采用喷播技术，使裸露山岩快速绿化。对于部分高边坡，还可以借用工艺美术手法，镶嵌色彩呈韵律变化的色块和图案，调节丰富景观视角，在节省投资成本的情况下，提高美化的效果。

（4） 高填方路段坡脚，应在底部种植乔木或在路堤平台上种植灌木，树种选择与周围环境相协调，这样可以掩饰路堤高度，缓和地形压力，提高司乘人员心理安全感。低填方路段坡脚应以低矮花灌木为主。

4 结语

公路工程涉及面广、制约因素很多，在具体设计时要做好充分调研论证，综合多方评定，做实设计要点，选择既符合交通设计要求，又满足经济、环境等需要的优质设计方案。