基于路线布设与路基设计的公路工程设计要点研究

2020-11-25阴绪峰沈厚民

商品与质量 2020年50期

阴绪峰沈厚民

山东智行咨询勘察设计院山东德州 253000

在当前我国的公路设计高速发展时期，对于公路工程的质量也有了更高的要求，在进行公路设计过程时，公路工程设计师需要考虑天气、环境、人流量、高峰物流的特殊情况等。在此背景下，我国交通运输部门提出了构建和谐交通的绿色可持续发展理念，需要在公路建设的过程中，尽量减少对生态环境的破坏，除此之外，还要充分考虑地质、地形、地段、气候、地貌等复杂的外部因素，在提出合理的路线不适合公路设计时，还要将生态环境保护作为重点，注重绿色可持续发展，还要对施工过程中出现的问题进行良好的对策选择。

1 路线布设的基本应用

1.1 平面线形的规划

在进行路线设计时，首先要考虑是否会对周边的居民产生影响，同时还要考虑项目施工时，是否与周边的环境达到一定的和谐度。公路通常需要使用曲线走向，曲线型的公路设计需要和当地的地形地貌进行有效的结合，其中最难的部分就是在一些特殊的地段与曲线进行结合，以及对于曲线半径的选择。为了能够减少对当地周边环境的影响，并且提升后期运营的安全性，需要结合当地的实际要素来确定具体的线形规划，从而保障设计工作的稳定性、合理性和可持续性[1]。

1.2 超高地段的设计规划

在进行公路超高段的设置时，安全性要具体到每一个环节以及每一个路段的实际情况，进行充分的考虑后再计算得出相应的数值。为了提升交通工具在公路行车的舒适度和安全度，公路路线尽量不要采用过高的平曲线半径，然而一旦出现特殊的地形地质且无法避免超高地段的设计时，就需要通过对超高地段进行特殊设计。不仅要考虑到不同地区以及不同路段对超高的适应性，还要根据当地的实际特征进行超高设置，从而提升行车过程中的舒适度和安全度[2]。

1.3 纵向、坡度的设计规划

除了横向设计与超高设计之外，还有路线的线形规划以及坡度的设计。对于公路设计来说，由于地形、地质、地貌的独特性，使得在地形较为复杂的地段进行公路修建时，经常会出现连续的陡坡，此时就需要有效分析陡坡的长度、坡度等，从而得出科学合理的设计方案，为了降低在整个过程中的维修成本，可以在公路路线的设计中选择纵向的设计方案。

2 基于路基设计的公路工程设计分析

2.1 斜坡的防护设计

路基的稳定性与边坡防护设计方案的科学性有着密切的关系。如果设计方案的相关指标没有达到技术标准要求，那么在公路施工和运行过程中，就会出现滑坡等问题。在实际设计过程中，通过加设防护墙能够起到良好的路基边坡保护作用。另外，边坡设计对于防止后续出现滑坡问题也有一定的作用，在实际设计过程中需要对路基高度进行调整。如果坡度过大，则容易导致滑坡等问题的发生，反之则会影响道路宽度，并浪费土地资源，提升施工成本。因此，设计人员需要根据道路的实际规模选择适合的边坡参赛[3]。

2.2 选择合适的路基回填料

在路基回填过程中，一般会运用到不同类型的填料，因此需要对填料的种类进行合理的选择和搭配。并且，需要对填料的质量进行检查后，才可以进行填筑、压实等操作。一般来说，粗粒土的使用能够达到提升压实效果的作用。如果能够让粗粒土的含石量控制在70% 左右，起压实效果较为理想。相比其他填料来说，重黏土具有膨胀性大、粘附性强等特点，同样也具有更强的可塑性，但是其透水性相对较差。如果选用黏土，则需要进行压实操作，以达到稳定路基的作用。粉土由粉土颗粒组成，其特点是水稳定性差，强度差，遇水易变浑。沙意味着土壤成分不仅包括大粒径的粗颗粒，还包括大黏度的土壤。它具有良好的平均黏度、透水性以及水稳定性，是一种良好的路基填料。它通常用于黏性土壤，能够起到提高其黏度的作用。在路基设计过程中，需要结合每种填料的特性，对路基填料的类型进行选择，以保证路基质量达到相关技术要求[4]。

2.3 路基含水量的控制

为了有效地防止土壤基础出现塑性损伤，保证土的压力处于土的强度极限范围内。土壤含水率最高时，压实能够让使路基更紧凑，可以达到更好的轧制效果。因此，路基压力为实时，有必要对路基的水分量进行试验。为了确保路基土壤的最佳水含量，可以喷雾或回火对填料进行处理。在填料中添加水困难的情况下，为了促进路基的紧凑化，可以通过提高路基上的压缩强度来进行。因此，在进行标准压实试验的过程中，通过控制最佳含水量，可以主要实现次级的紧凑性。

2.4 路基高度的设计

山区道路具有更高、更严格的技术要求，路基建设和挖掘的高度明显增加，并且挖掘深度和填充高度较大的路段有所增加。沿线工程区域地质特征、路线的纵向坡度会对山区高速公路路基高度形成影响。因此，所有的要素只有结合设计过程，才能正确地设计道路的高度。在平原地区，中国高速公路的平均填充高度范围为2.2-3.2m，比一般级道路的填充高度高1.5-2.0m。在设计平原路基时，尽量减少路基的填充土方的高度，从而达到保证路基的稳定性的作用，也让路基的强度和沉降得以有效的控制。山路的设计主要决定高速公路和隧道的分解高度，使高速公路的高度最小化，改善线路，让路线变得更为平坦[5]。