公路工程设计中路线布设及路基设计研究

2021-06-12张立群

运输经理世界 2021年23期

张立群

（定西市交通建设投资有限公司，甘肃定西743000）

0 引言

公路的路线布设旨在提高项目的功能，设计师应考虑项目适当的功能，如区域地形、区域公路网规划、整体区域发展规划以及公路区域的土地使用，重视与环境、规划等方面的关系。公路路线布设及路基设计方法的先进、有效，能够有效确保公路工程施工顺利进行，持续提升经济效益。

1 公路工程中路线布设的重要性分析

公路项目路线分布策划属于公路项目的综合化策划要素，在公路线路设计中尤其是高等级的公路线路设计，公路项目线路策划是否有效合理，会对于公路桥梁、人工构架物以及路面等造成一定影响。一个优质且科学有效的公路策划，会提供较为准确的行车方向指引，可以提供有效的视距以及其他有关数据，可以满足驾驶人员行驶过程中期望获得的视觉效果。相关公路的几何策划会进一步对公路的稳固性造成很大影响，假设依照选线确立公路的方向并进一步开展几何线形公路的确立，那么剩下的工程，例如：隧道设立、桥梁建设物方位以及安全设备都伴随着选用的几何线形确立[1]。

2 公路工程设计原则

2.1 生态环保原则

公路项目的建设会给生态环境带来较大影响，因此在开展设计工作期间应对施工场地和周边的生态环境进行勘测分析，确保公路项目的施工质量与使用安全性；将公路项目和生态环境有机结合，降低对自然生态的损坏。另外，为了降低公路建设给所在区域自然生态造成的破坏，应综合施工场地的实际详情，对公路线路进行科学设置，建立适用的环境维护方案，使公路和生态得以和谐发展[2]。

2.2 合理策划原则

对于公路项目来说，最主要的策划准则便是坚持策划的合理性，进一步保证其与现场的实际状况相适应。例如公路搭建经过河流，应结合场地的实际地理状况，运用隧道等方法开展策划，确保照常运作[3]。

2.3 科学设计原则

公路项目的设计工作能够为公路的后期建设提供正确的施工参照方案，所以在设计工作中应详细掌握施工场地的具体情况，严格遵照公路项目设计科学性这一准则，明确大的设计思路和其中各项条款。例如，在公路设计时发现有高山阻挡了路线，这就需要对该处地质环境进行详细勘测，进而设计成填挖的施工模式，使周边环境协调统一[4]。

3 公路工程设计中路线布设的要点

3.1 尽可能以曲线为主

在对公路项目进行论证期间，有关工作人员需要组织专业人员针对相关区域的地势、地形等开展详细的勘测工作，帮助他们深入施工场地内部开展调查工作，如此才可以充分掌握公路线路布置中存在的问题。在开展路线的设计工作时，为了确保路线设计的科学性与合理性，在碰到坡度的时候应尽量通过曲线排布法对线路进行布置，有效提升公路行驶的平稳性，确保来往车辆的行驶安全性。

将线路整体布置成曲线模式，可缩减地势带给公路的影响，使线路布置更具灵活性，以免由于公路地势差别过高导致车辆通行不稳的情况出现，提升公路线路使用的安全性。另外，针对曲线设计模式，设计师还应考虑怎样科学布置曲线，强化曲线连接的合理性，保证来往车辆的安全通行，提高公路项目使用的便利性，并与具体的通车标准相一致，为运输业提供便捷条件[5]。

3.2 纵面线形设计

在对公路线路的纵向断面进行布设期间，需要设计师充分了解并分析纵向坡度的场距。在对公路的坡度进行布设时，应综合车辆的通行情况和整体重量，合理布设公路的纵坡长距。在部分公路中，由于通车情况不是很理想，想要对此问题进行优化，设计师应合理增设车道数目，还可将其布设成爬坡型，确保车辆畅通无阻。在对连续性陡坡进行布设期间，设计师应充分了解车辆的每项性能，同时综合坡段的长距，对爬坡的长距进行合理设计，确保公路线路的设计符合标准。

3.3 合理设置超高部分

在设计公路线路的过程中，经常会碰到远高于水平线的地势。在科学处理公路项目中高于水平线的部分时，设计师应根据实际情况加以总结分析，综合所有地段的地势详情进行对比，另外还需结合整个公路的使用性能，精准核算每个路段的参数，为优质方案的设计提供充分的参考依据。如果公路位于上坡处，设计师应分析超于水平线路段的设计是否与有关标准相符，是否科学合理，是否会影响到车辆通行安全等。在下坡处，设计师应对车辆的超速行驶问题加以分析，科学设定参数，以充分提升公路使用的安全性。

3.4 对视距进行精准控制

视距也是影响车辆正常行驶的重要因素，为了有效降低车辆行驶中的风险，设计师应将视距纳入分析研究的范围之内，使其处于最佳状态，满足驾驶员行车需求，确保驾驶员行驶安全。实际上，公路设计对视距有具体的要求，每一条公路都对应最优视距区间，设计师应调节到最恰当的视距，以此为参照，确定其他公路相应的数据，实现公路整体设计的合理有效性，确保车辆安全顺利行驶。

3.5 平面线形设计

基于平面线形设计需尽可能减少对公路周边居民工作和出行造成影响，保护好该区域的名胜古迹和基础设施，如果设计成长直线则不能达到要求，因此设计出的线路要尽量呈曲线状态，且弯曲的形式要有一定的规律性。同时还要考虑到环保因素，确保能根据该区域的地质特点、水文和配套设施等进行统筹布局。另外，还要考虑到沿途的具体情况，确保设计出的路线能够更贴合实际，更流畅。

4 公路工程设计中路基设计的要点

4.1 边坡设计

因雨季降雨量增多，导致有斜坡的公路地基极易形成坑洼，进而削减了公路边坡的稳固度，给公路的正常使用带来阻碍。在公路设计工作中，为确保公路边坡的稳固度，设计师须关注两大问题：首先，在设计工作中要以提升边坡韧性为主，综合边坡的具体特点，对其韧度进行合理提升，降低雨水对公路边坡的破坏。其次，在设计工作中，还需提高边坡的抗侵蚀能力，减小公路边坡出现塌落的概率。

4.2 路基设计

4.2.1 在开展路堑策划的时候，需对地域天气状况进行全面了解，针对场地的地质、路面等相关地理状况开展深入解析，确保路堑策划作业有效开展。除此之外，在开展路面坡度等相关策划的时候，必须依照场地状况确立动工方案，然后制订完善的边坡施工方案，之后对于已经完成的策划开展检测。需要注意的是，在开展场地实际动工的时候，假设发生边坡较高的状况，需要依照周边的岩石情况和稳固状况，对边坡开展施工，确保施工质量和安全。

4.2.2 有关高边坡路堤和陡坡路堤的策划，需要依照动工场地的地理状况、动工原料等相关问题开展科学、有效的策划，确保各类地基的稳固性。同时，对动工场地的各类层次开展灵活整理，发现不恰当的区域，应依照场地动工的状况开展高效处理，进一步保证动工的安全性和稳固性，尤其是高边坡和陡边坡的策划，需要进一步开展针对性策划和检验。

4.3 路基排水设计

在公路和水源距离较近时，需充分考虑水位上升和流动水给公路地基带来的影响，按照公路地基两边水流与水质的动态变化，结合不同天气的干扰情况，提升公路地基的防侵蚀性，同时还需要对河道进行定期清理与维护，以免河道问题严重时给公路地基带来损害。当公路项目的建设经过城市时，一般会伴随有园林景观的建设，为了控制积水给公路带来的影响，提升绿化带的减水效果，在开展设计工作时需要和园林建设工人进行充分交流，吸收其实际工作检验，对排水设备进行科学布控，以免绿化带出现积水问题。公路地基边坡处的排水沟渠不但可以起到排水的作用，同时也具有蓄水作用，在设计期间应按照所处地段的排水情况，对排水沟渠的长距、宽距、坡度等进行科学布置，将排水沟渠中的水引流到距离公路地基较远的地方，以免水量过多时影响到公路的正常使用。

4.4 关于高边坡路堤以及陡坡路堤的设计

按照施工场地的地质情况、建材的来源情况等开展设计工作,保证设计成果的科学性、适用性和安全性，提升公路地基的稳固度和使用强度。另外，针对施工场地中每个工作环节进行灵活调整，若产生不合理问题，应按照施工场地的具体详情进行有效整治，确保施工安全开展，特别是对较高边坡和较陡边坡的设置，更需强化设计的科学性与合理性。

4.5 选择合适的路基回填料

为了保证整个分类方案构建的高效性和适用性，在开展公路地基的回填工作时，应严格检验公路地基填充材料质量，并对公路地基进行夯实处理。如果使用颗粒较大的材料，能够形成更好的压实效果。如果粗料中所含石料达到70%，也能够达到更高的紧实度。可塑性强、膨胀度高、附着力强和透水性低均属于重黏土的特性。

5 工程实例分析

5.1 崩塌堆积路段设计

在对全部工程做出整体统筹布局时，尤其要注意斜坡路段。由于此种路段主要成分为泥岩、白云岩等等，且斜度大，近于垂直，当岩石硬度较低时，极易发生崩塌现象，难以保障行车安全。在现场实际勘察和测量后发现，该路面区域存在数量较多的砂岩小石块，大部分颗粒大小在20～50cm 范围内，甚至有的高达5m 以上，应精确掌握填土数据，避免发生滑坡或坍塌现象，使得工程难以达到标准。