公路工程路线布设与路基设计

2020-02-16史永宏

江西建材 2020年11期

史永宏

山西交通职业技术学院山西太原 030031

1 公路工程设计的基本原则

1.1 生态环保原则

从公路工程施工方面分析，其对自然生态环境造成的负面影响比较大。所以在设计阶段必须综合分析工程现场自然环境条件，以保证施工质量与安全为前提，促进公路工程施工与自然生态环境之间的深度结合，最大程度上降低破坏力，同时借助自然美景资源为公路工程增添靓丽的色彩［1］。除此之外，应严格控制公路工程施工阶段对环境造成的污染，结合公路工程现场具体状况，科学规划设计公路路线，尤其是要高度重视生态设计，从而实现公路与环境的可持续性发展。

1.2 科学设计原则

从本质上分析，公路设计核心目的是为公路工程施工提供科学、可行的方案。所以在公路工程设计时需要综合研究工程现场实际状况，严格贯彻科学设计基本原则，确定合理设计方案与细则。以山区公路工程为例，必须重点研究现场地质条件，可以选择设计隧道提高公路的连续性；以丘陵地区公路工程为例，由于丘陵区的地面呈现出凹凸不平特点，对此应选择填挖设计保证路基符合规定要求，并与周围地势环境实现科学协调。

1.3 遵循地质条件原则

工程现场地质条件是公路工程路线布设、路基设计的重要影响因素。设计员应深入研究现场地质特点，尤其要重视开挖施工易塌方的工程地段，而隧道设计必须保证与断层相隔，结合工程现场地质情况确定最佳的路线变化与走向，严格控制施工安全风险，对施工流程进行优化，从而保证公路工程施工进度与质量［2］。

2 公路路线布设要点

2.1 平面线设计

公路工程路线布设应该重视安全性、经济性以及科学性，必须结合现场地形情况合理调整交叉口，同时公路路线整体方向和现场环境条件相协调，能够有效达成公众出行的实际要求。在公路路线设计时应注意不要盲目地采用两点间直线距离最短的原则，应综合分析地方民俗民风、生活环境条件、历史遗迹等要素，根据地形起伏曲线进行科学设计，并与地方的地形地貌、自然生态景观以及路网布设相结合，设计科学、可行的公路路线。

2.2 超高设计

按照公路工程各个路段的施工规定要求，超高设计应准确计算出所有设计参数与路线长度、圆曲半径以及路段限速间的具有的关系，尤其是公路陡坡路段，为了能够避免车辆因超速行驶而翻车或者是滑出车道，就要精准验算行驶速度，从而计算出此路段超高率。基于安全条件下，每一项超高计算都必须认真、仔细完成，以车辆组成与设计速度作为切入点，保证所有设计数值的真实性、精准性，特殊危险路段应进行多次超高率验算。

2.3 地质选线

不同路段的地质条件是有所区别的，所以应根据公路工程规模与施工条件科学布设路线。同时综合分析生态环境、施工成本以及公路安全等要素，然后确定最佳的地质选线。此外，应考虑到地质灾害发生的可能性，高度重视不同路段之间的地质差异性，加大地质灾害预防处治力度，确保施工人员的生命安全。

2.4 爬坡车道

在公路的路线纵断面设计时应着重研究汽车爬坡能力，然后确定最大坡度下的坡道长度，而地势凹凸不平的路段则要设计坡道实现有效连接。由于受到汽车自身性能的影响，在爬坡阶段面临着比较的阻力，若是车辆行驶速度小于最低爬坡速度，则会出现溜车现象而引发交通安全事故，所以设计员需要对坡道纵断面进行优化性设计，准确计算坡道长度，而且坡道起止点必须重视安全性设计，以保证坡道稳定性，有效控制后期运行阶段发生位移问题。

3 公路路基设计要点

3.1 路堑设计

必须综合分析公路工程现场的地质条件与气候环境，结合边坡土壤组成成分、结构裂隙以及软弱夹层等情况进行科学设计，以使路堑设计与实际相契合。关于坡面结构，则要采用分级开挖方式，并进行加固防护处理，把原始稳固边坡与施工边坡有效融合，设计折线形边坡、台阶边坡以及滚落台。此外，结合公路工程排水实际要求进行排水沟设计，以免影响边坡结构安全性、稳定性。

3.2 高边坡路基与陡坡路基设计

高边坡路基的设计应根据现场地质条件选用原材料，针对地基承载力相对薄弱的路段，应对基地条件进行处理与优化，可以采用开山石渣换填方法，或对原地基实施强夯与冲击碾压处理，从而严格控制高路堤的不均匀沉降，提高边坡稳定性。而陡坡路基设计应选择在路基坡脚建立支挡结构与护脚类防滑设施，通过开挖台阶与安装土工格栅提高地基稳定性。

3.3 路基交界区设计

线路设计包含横向与纵向，而路基开挖在横纵向就会形成交界区，为了提高交界区路基稳定性，尤其是横向半填半挖累积、纵向填挖交界段，应选择有效处治措施对路基的承载力进行强化，比如安装土工格栅，进行分层碾压回填等。若是岩石路段则选择石料填造路基；若是土质路段则结合土壤渗水性能情况选择合适的原材料，并结合渗水量设计合理的地下盲沟技术方案。

3.4 路基排水设计

公路工程若是接近水源，则应综合分析河道涨水与河水流动可能会对路基造成的破坏，结合路基两侧水质与水流变化以及气候条件等影响，设计路基防水防汛措施，严格控制水土流失，并重视河道清理与保护。路基边坡排水沟不但能够实现有效排水，也具备良好的蓄水功能。在设计阶段必须综合分析工程现场泄水能力，科学设计排水沟的长宽以及坡度，把排水沟中的积水引入到远离路基的排水系统，并及时对雨水、污水进行排出，降低积水对公路路基造成的破坏，从而有效控制由于积水问题而引发的交通安全事故。