公路路基路面及挡土墙灵活性设计

摘要：由于公路在实际建设过程中，每个施工路段的地形、地质及气候都会存在一定差异，因此设计师在针对同一公路的不同路段设计时主要设计理念都存在不同。而路基路面以及挡土墙等结构作为建设公路的重要部分，应该注意其在实际建造时应根据不同地区实际状况，灵活运用不同的技术和设计方案。本文从公路工程设计原则和内容进行分析，并通过研究发现路基设计局限、路面设计局限以及挡土墙设计局限等问题，总结出路基灵活性设计和挡土墙灵活性设计方法，并提出设计师应当根据不同地区的差异性，结合实际情况对结构进行灵活运用，让路基路面以及挡土墙不仅能够符合使用标准，还能够符合审美要求。

关键词：公路;路基路面;挡土墙;灵活性

中图分类号：U416.02;U417.11

前言：近年来，我国对于道路网络系统建设的要求逐渐增高，不但要求道路网络具有绝对的安全性和使用性，同时更需要具有良好的美观性，由此促使以往设计人员的设计理念无法满足现代道路网络设计需求，这在一定程度上极大增加了公路设计人员的工作难度。对于公路路基路面及挡土墙来说，在进行实际设计过程中需要呈现出灵活性，以此才能满足相关需求。因此，为了提高路基路面和挡土墙结构在工作人员实际设计过程中具有灵活性，需要充分考虑到环境的因素，并且还能够充分利用环境因素，将公路结构设计的功能化效果表现出来。

1.公路工程设计原则和内容

1.1公路工程设计原则

第一点，坚持安全和快速原則。公路安全性是设计公路工程时重点注意的问题，其需要涉及到的部门以系统管控机制和运行机制两方面为基础，在源头上达到提高公路安全性的要求，更好地对管控标准进行维护，进而保障公路在实际投入使用时能够达到稳定性和有效性的目标。

第二点，始终坚持畅通性原则。不仅需要保持线形平顺性，为来往车辆驾驶员提供良好的驾驶体验，并且能够使其安全能够得到保障，还要保证公路中排水系统运作良好，进而延长使用年限。

第三点，坚持稳定性的原则。为了能够提高公路在实际投入使用时能够具有足够的安全性，所以保证路基的稳定性是重要因素，在其提升稳定性后，才能够进一步提高公路整体的安全性。

第四点，坚持填挖平衡的原则。为了避免事故发生，保证公路在实际应用时的质量，相关工作人员就应该做好路面上沉降的预防工作^[1]。

1.2公路工程设计内容

在进行公路设计过程中，不单应该将项目发展重点放在工程价值上，还应该同时注意到其使用价值，能够保证公路工程的质量与其自身安全性能更加符合实际情况。在进行公路设计的过程中，应该对该段公路周边环境、土质特征以及社会环境等因素进行充分分析。并且在我国经济水平不断上升的前提下，居民对于日益增加的出行要求也逐渐增加。因此，保障公路各个部分结构的稳定性也变得越来越重要。对公路施工过程中路面和路基以及挡土墙等环节进行施工时，由于影响因素比较多导致工作人员应该时刻注意施工环境和材料的质量以及市场大环境，导致公路设计的合理性也越来越难控制^[2]。为此，建设工程设计人员应该将结构设计所控制的安全性作为设计的目标，并通过更加灵活的设计方案达到想要的效果。通过上述方法进行具体设计时可以保证公路各个环节的安全系数，提高部分结构的稳定性，进而能够为公民提供安全的出行环境。

2.公路路基路面以及挡土墙设计局限

2.1路基设计局限

从设计的安全性方面进行分析能够看出，路基结构的强弱是在工程设计时的重点部分。路基主要结构见图1。

但是相关工作人员在实践工程中没有对低于150KPa的初始地面承受能力进行分析处理，并且对于部分不良地质水文环境的土地状况也没有进行细致考察。例如，对于有“膨胀土”的公路路基实际工作环境来说，相关工作人员不仅需要对漏水和渗水问题及时处理，还应该将固化材料和掺石灰用做处理材料。

2.2路面设计局限

通过研究发现，公路工程在路面结构设计方面的局限性主要通过两个方面表现出来，分别是强度和平整度。其中，强度能够直接影响到公路工程在完成施工之后能够达到安全并且稳定的效果，而另一方面，路面的平整度能够直接决定来往车辆司机在途中的舒适程度。但是，在针对路面强度设计控制方面，如果设计人员没有选择最佳材料，那么则可能导致路面抗滑能力无法达到相关标准，进而直接增加车辆来往时发生事故的风险性。而平整度设计控制局限，主要是通过不均匀沉降和摊铺机施工方面体现出来。

2.3挡土墙设计局限

在挡土墙结构设计过程中，主要受限因素是结构形式过于单一，在实际施工设计过程中并没有将工程项目和当地地形等实际情况进行结合，这种情况的发生也是造成工程在竣工后出现渗漏问题的主要原因。除此之外，通过当前对公路建设已经投入使用的挡土墙呈现出来的效果来看，具有非常明显的人工修建的痕迹，会直接对周边景观和环境进行破坏^[3]。针对这种情况，设计人员在设计之前需要亲自进入到施工现场进行地势地貌考察，然后再根据考察结果进行具体设计，这样不仅能够满足其实用性，还能够增强其美观性。

3.公路路基路面以及挡土墙灵活性设计分析

3.1路基灵活性设计

在实际进行工程设计时，工作人员需要通过对各个方面进行综合性设计分析，能够最大程度提高来往车辆司机的安全性。如果在公路建造地区出现了岩溶或者软基等不良地质现象，就会对路基强度造成非常大的影响，在这种情况下为了能够充分保证路基具备优良强度，相关工作人员在进行实际施工过程中，可以采用碎石桩或者换填的方式作业。

在工作人员针对路基结构进行选料时，应该结合当地实际情况选取，避免出现不必要的漏洞。除此之外，如果路基边坡不稳定，工程设计人员就需要灵活运用设计手段，同时还要对高填深切的边坡进行稳定性计算。如果发现测算的结果不符合规定标准，设计人员就可以采取合理措施，通过这些措施来应对可能发生的滑坡或者是崩塌现象，尽可能减少灾害发生时对周边环境影响。具体的设计措施有：设立抗滑桩、建设挡土墙和种植植被等方式，并通过这些方式达到提高边坡结构稳定性的目的。另外，影响边坡稳定性的重要性因素之一就是路基边坡坡率和形式，同时该因素还会对路基环境和景观造成一定影响。所以，边坡坡率应该秉承着因地制宜的设计理念，用最短的时间对边坡外形和周围环境结合到一起，形成自然的状态^[4]。

采用某段公路工程设计中的灵活性主要表现在设计环节方面，其主要内容就是严格按照规定的要求进行设计，严格控制路基技术指标，如表1为工程主要技术指标要求。

但是在实际设计过程中，工作人员需要在确保路基相关技术指标（表1）要求的基础上进行灵活性设计，严格按照工程所在地路基情况，结合实际进行最优化处理。例如，针对路基排水系统不顺畅情况，设计人员就应该针对这个问题查找排水沟渗沟等地对产生原因进行分析，并通过找到的原因进行改进，进而满足预先设计中路基所拥有的断面尺寸以及构防冲刷能力。不仅如此，在实际设计时，设计师还需要针对工程的不同路段进行精确计算，目的就是为了能够保证所有路基设计所应用的施工技术具备绝对的针对性。

3.2挡土墙灵活性设计

公路挡土墙灵活性设计过程中，其承载能力是能够表现灵活性的重要方面，再進行承载能力极限状态验算过程中，挡土墙其结构不仅和公路等级有关，和挡土墙高度也有着密切关系^[5]。当挡土墙高度低于5.0m时，高速公路、一级公路所对应的高度即1.0，二级及以下的公路所对应的高度即0.95;当高度高于5.0m时，高速公路和一级公路所对应的高度为1.05，二级及以下所对应的高度为1.0。将挡土墙自身基本作用和长远作用进行结合，对于有利作用和不利作用区别在于分项系数的选用。当作用增大，在这个时候对挡土墙结构受力会产生有利影响，所以取值应该<1.0，如果出现相反时，就取>1.0的数值，详情可见表2。

通过上述数据得知，我国在挡土墙灵活运用方面可以向国外先进设计理念进行学习，积极研究探索挡土墙防护新技术，结合当地实际环境设计出具有灵活性的新型防护结构。例如，在我国湖南省高度路段就合理运用了花墙和阶梯栅栏挡土墙等新型防护模式，采用这种手段，不仅仅能够有效起到防护作用，而且还美化周边环境，提高了挡土墙这个结构的景观效果^[6-7]。

结论：通过本文研究得知，想要公路工程路基路面一级挡土墙能够达到灵活性这个目的，就需要将工程项目与实际情况进行结合，并不断吸取先进技术理念，将技术理念有效转化成为适应本土建筑的情况，以此提高灵活性设计，进而达到能够帮助经济迅速发展下社会对交通运输行业的要求。望本次研究能够被当代学者所关注，并在此基础上创新，为我国公路路基路面及挡土墙灵活性设计献出绵薄之力。

参考文献：

[1]龚建江.分析公路路基路面及挡土墙灵活性设计[J].低碳世界，2018（01）：273-274.

[2]侯长伟.公路设计的创造性与灵活性[J].黑龙江交通科技，2017，40（04）：46+48.

[3]郑瑞玲. 公路设计的灵活性与创造性研究[A]. 《建筑科技与管理》组委会.2015年4月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会：北京恒盛博雅国际文化交流中心，2015：2.

[4]冯玉祥.浅谈如何提高公路设计的灵活性与创造性[J].科技创新与应用，2015（03）：150.

[5]张晓川. 公路设计的灵活性与创造性的问题思考[J]. 河南建材， 2018， 000（002）：259-260.

[6]程传华， 邓永鑫. 浅谈一般公路设计的灵活性与创造性[J]. 建筑工程技术与设计， 2018， 000（010）：2204.

[7]罗通钊. 公路路基路面震害分析与对策研究[D].  2018.

作者简介：王慧蓉（1983-），女，甘肃白银人，工程师，本科学历，土木工程专业，主要从事试验检测、勘察设计、工程项目投标，资质管理工作。