公路设计中存在的问题与应对策略分析

魏文峰

山西省交通规划勘察设计院有限公司 山西太原 030032

经济水平的不断提升和工程建设领域的持续变革促进了公路工程的快速发展，交通工具的数量也不断上升。当前我们正处在交通条件不断优化的时期，改善公路工程的施工效果也成为了国民关注的重点。因为交通压力的不断增加，公路负荷已经超过了规范要求，所以公路经常会出现各种不良情况，甚至是公路断裂事故，这就对国民的人身安全和财产利益造成了威胁。在这种情况下，公路工程的设计人员需要针对目前公路工程各个阶段常见的问题进行分析，并采用合理的设计手法来进行应对和预防。

1 公路设计中常见的问题

如果对公路工程的设计阶段不加以重视，则后续整个施工环节都会出现严重的质量问题。在公路投入使用之后，这很容易造成严重的开裂问题。如果公路工程中出现严重的裂纹问题，将会对公路的外观产生严重影响，另一方面还会影响公路的建造效果，增加了公路工程中潜在的安全隐患。

1.1 施工材料的设计存在不合理性

目前，中国大多数公路施工都以混凝土为主要工程材料，混凝土材料的质量控制在设计阶段中非常重要。其中，混凝土的配合比，水灰比和未来的保护性决定了公路的质量以及路面是否有裂缝。许多公路出现严重开裂的原因是因为混凝土质量管理工作的缺失，在工程的设计阶段，设计人员就没有关注对混凝土质量进行有效管理的相关内容[1]。另一方面，一旦设计人员所规划混凝土的施工时间存在不合理性，就很容易导致混凝土中的水分挥发。它会引起凝结并限制材料的作用，而保养工作不足则会导致公路开裂。

1.2 公路钢筋设计的问题

在公路建造过程中，钢筋与整个公路的骨架相对应，并在公路质量中起着重要作用，这意味着在公路工程中，钢筋设计会对公路质量产生影响，如果钢筋设计不合理就会导致公路出现故障问题。一方面，在公路设计方案中未注明钢筋使用的高度需要保持规则性钢筋的腐蚀现象。另一方面，它与自然因素有一定关系。如果公路工程设计人员未合理考虑当地自然条件，未思考相应的防护措施，使用后自然条件的侵蚀可能会导致公路工程在一定时期内发生腐蚀[2]。

1.3 人行道设计的问题

人行道松动是公路工程中出现的问题。在公路工程建设中，路面铺装所占的比例很小，但其作用非常重要，通常是保证公路顺利通过的基础。但是，许多工程设计单位在公路设计阶段中忽略了人行道的质量控制，未对路面层制定系统的施工标准和要求，最终导致路面层严重松动，大大缩短了相应公路工程的维修时间和周期，这会影响到工程企业的信誉和未来发展。

1.4 设计人员专业综合素质不足

公路工程的设计与实际设计人员的素质和职业道德息息相关。如果设计队伍的素质参差不齐，队伍中具有职业道德和理论知识存在缺陷的人员，就会导致很容易设计中的关键环节受到影响。此外，由于设计人员不关注关键环节的设计，再加上缺乏专业知识和技能，他们会在设计过程中忽略关键环节的质量控制，从而严重限制公路工程的发展[3]。

1.5 缺乏合理性的防水设计

因为有些公路工程的施工环境比较特殊，工程材料很容易被放置在潮湿的环境当中，而为了保证工程材料不受损坏，工程的设计人员必须在设计阶段考虑到相应的防水措施。虽然大多数工程设计人员都对公路工程防水体系的建设给予了充分的重视，但是很多设计人员都在施工材料和施工技术的选用等一些细节性的工作当中出现了问题，而这些问题都会影响防水体系的建立，这也是目前很多公路设计单位在防水工作中会面临的情况。

1.6 设计数据参数不合理

公路工程的施工效果与设计方案中的参数中具有一定程度的联系，在作业前期的规划阶段设计符合规范要求的参数对于后期的作业活动来说具有重要意义。不过，在公路工程的规划阶段，经常会出现参数不能满足后期使用需求的问题。有些公路工程的使用需求不能得到满足是由于设计方案中的参数存在问题。尽管设计人员预估了公路工程的使用时间，但是在投入试用期间还会因为各种问题而导致公路出现磨损，进而使得公路的使用寿命得以缩短，并且阻碍到了交通的正常运行，对国民的出行安全造成了威胁。同时，因为政府部门还对公路工程的使用安全作出了要求，所以在预定的使用期限中发生损坏问题是不符合规定的。

2 针对公路设计问题的应对措施

2.1 对施工方案的设计工作给予足够的重视

设计人员所规划的施工方案是后期工程单位正式施工时的参考依据，因此工程企业必须对施工方案的设计工作给予足够的重视。首先，工程团队必须派出一个专业的考察小队前往施工场地进行调研，并拟好完整的调研数据库。再根据这一调研数据库和以往同类工程的相关资料来设计详细全面的施工方案，从而确保后续的施工团队能够具有一个科学的参考依据。其次，数据的误差会影响到工程施工的整体质量，这就需要设计人员必须在计算数据时进行反复验算和核对，并根据实际的施工情况来进行调整，以此来提升工程施工的精准度和质量。

2.2 公路防裂设计

首先，在混凝土公路的设计过程中，设计人员应注意浇筑过程中所需的混凝土搅拌比。根据标准规范，禁止设计人员根据个人经验来设计搅拌比，这样可以有效防止混凝土质量与特定要求相符，从而大大减少以后使用中公路开裂的发生，另一方面，设计人员还要注意混凝土脱模后的维护设计，将维护工作的时间设置为半个月及其以上，混凝土外表面应用水润湿，以确保路面板的湿度，防止混凝土脱水，从而有效保证路面板的质量。在设计方案中，设计人员应当注明需要在混凝土振动搅拌过程中确保振动搅拌的有效性和效率，以实现混凝土完全搅拌，另一方面，应在混凝土过程中添加相应的材料进行搅拌，从而混合以确保混凝土质量。通常情况下，如果原材料的质量在设计阶段得到合理控制，就能够防止路面出现裂缝情况。确保公路裂缝能够得到有效地控制，保障公路的质量，确保行车的安全。

2.3 引进现代化技术

设计人员可以在公路规划工作中引进各种现代化技术，这里以BIM技术为例。设计人员可以在利用BIM技术来制作公路工程的可视化模型。在提交工程资料之前，设计团队可以利用BIM技术来将公路工程的理想施工效果还原出来，并利用多方位的视图来帮助施工团队理解公路工程的模型，以便于施工工作的顺利进行。BIM技术可以将公路工程的实体按照1:1的比例还原出来，从而在工程施工前提的设计工作就可以对上述问题进行预防，降低了设计工作后期需要进行返工的情况，减少设计模型与实际施工之间存在的差距。BIM则可以实现各方的可视化设计，所有的问题和矛盾都能够反映到模型中，给出合理的各方都能够接受的可行性方案，最大程度地满足设计要求。同时，在施工前，设计人员还可以使用BIM技术对公路的铺设进行模拟，可以提前发现设计方案中存在的问题，从而改进公路工程设计工作的质量。

2.4 根据施工成本进行合理设计

政府部门能为公路工程投入的资金是有限的，因此工程的施工成本是固定的，为了尽可能提升有限成本的利用率，设计人员必须对成本进行把控。因为在公路工程中占据施工成本的绝大比例的就是施工材料的购置费用，所以控制施工材料成本就是把控施工成本的重要方法[4]。首先，设计团队应当尽可能在设计阶段发挥成本的最大利用率，确保材料购置开销能够控制在一个合理的范围内，尽可能提升施工材料的合理利用率。同时，设计人员还可以尽量选用经济成本较低的清洁材料，从而即将成本控制在合理范围内，又对环境起到较好的保护作用。

2.5 重视防水设计工作

公路工程的防水工作是关系到整个工程的使用寿命和使用阶段安全性的重要工作，因此工程设计人员必须确保防水工作落实到位。设计团队必须在设计过程中确保所有工作指标都控制在合理范围之内，以此来防止因工程防水设计工作不到位所出现的一系列质量问题。

2.6 贯彻生态环保设计理念

在过去，我国为了快速缩小与国际平均经济水平的距离，以放弃环境利益作为高速发展经济的代价，但是在国内经济水平已经达到了一定高度的今天，建设领域不能再沿用过去的发展模式，所以在公路工程的设计阶段的，设计人员应当保证公路施工与生态环境之间的和谐发展，以长远的眼光来看待公路工程的发展进程。首先，设计人员应当具备生态环保的可持续发展理念，还要将这种理念落实在公路工程的设计工作中去。同时，设计人员要规划绿色建设的方案，在最大程度上减少工程建设给周边环境所造成的污染和破坏。其次，在公路工程的过程中需要将具有最佳环保性能的新能源材料作为优先选用的材料，尽可能实现对于环保绿色工艺的有效利用，还要按照行业的规范要求来排放生产废料。另外，在设计施工流程的时候，设计人员需要最大程度地使用环保节能工艺，并且与时俱进地改进和调整环保节能工艺，以此来将工程施工所造成的污染和破坏降到最低，尽可能保证工程资源物尽其用。

2.7 关注虚拟技术的重要作用

如今因为现代化建设的深入发展推动了我国技术领域的革新，互联网技术也为国民生产生活领域发挥了更加显著的优势作用，这为数字虚拟技术提供了一个很好地发展空间，也使得公路工程设计工作能够进入高新化的发展阶段。数字模拟技术尽管是一项新兴技术，但它其中融入了各种各样的新兴技术，比如可视化模拟技术、多媒体技术，这同公路工程设计工作原先应用的设计技术具有很大的不同，也能使得设计人员设计出来的公路工程可以更好地满足现代化交通的需求。应用模拟技术的公路工程设计工作不仅仅能够使得成品更加符合设计需求，还能够使得设计工作更加灵活，可以说这是数字化设计技术在公路工程设计工作中发挥优势作用的突出体现，

其次，设计人员利用虚拟技术能够简化原先设计工作中的繁琐工序，从而优化设计工作的效率，使得设计工作变得更加简易化。同时，由于设计人员可以通过模拟技术构建工程模型，所以也可以在设计时第一时间发现设计方案中存在的漏洞，发现设计工作的优化空间，提升公路工程的质量，使得公路工程能够赢得使用者的认可，为公路工程企业带来更多的经济利益。

2.8 贯彻公路线路布设新理念

其一为景观选线。一方面，景观选线密切联系着路线布设，在选线过程中要对组合线性要素进行合理组合，防止出现高天深挖情况，选线不但要确保公路能够方便通行，另外还要尽量具备良好的视觉诱导的作用，保证人与自然和谐共处目标的实现，让公路设计和景观的设计交相辉映、相得益彰。另一方面，公路设计时的线形要符合河流与山川的走势，要尽量保持一致性，以确保地质运动的稳定性

其二为地质选线。在进行公路设计选线时应该尽量避开选择多种不良地质区域，其主要包括崩塌和崩坡积区、软土地层、岩溶区和采空区、断层破碎带、煤层等。如果公路走线必须经过这些地质地区，要根据具体地质情况设计多种方案，最后选择对工程建设影响最小的一个方案，也可以通过各种工程措施的利用，尽可能将安全隐减到最低，尽可能减少工程造价。

其三为安全选线。安全选线是保证建设完工后的公路安全运行的重要因素在进行公路工程设计过程中，不得选择长上坡下坡、陡坡、高填深挖等路段。尽量以稳定的山坡路段、较为平坦的地势、没有发生过重大地质灾害的路段，只有这样，车辆的行车安全才能得到较好的保障。

3 结语

总而言之，公路工程的设计工作是影响工程施工质量的关键，而工程设计人员又需要对施工器材、施工技术、防水设计等多方面问题进行考虑，对此，设计人员需要结合实际情况来对公路工程中可能出现的问题进行应对，并实施对施工方案的设计工作给予足够的重视、贯彻公路线路布设新理念、关注虚拟技术的重要作用、贯彻生态环保设计理念等措施，从而进一步改善工程的建设效果。