论文部分内容阅读
【摘要】公路工程范围大，施工环境复杂，需要提高公路设计标准和要求，提高工程质量，消除安全隐患。基于此，本文通过强调公路设计重要地位，详细分析了公路设计问题以及解决对策。以期能够不断改进公路设计，延长公路工程使用寿命。
【关键词】公路设计;设计问题;解决对策 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
随着我国汽车保有量增加，人们经济水平的提高，出行需求和自驾游需求逐渐增多，我国逐渐完善公路网络，尤其是偏远地区和山区的公路工程，逐渐投入建设。但受到地质条件和环境的影响，山区和偏远地区公路设计难度较高，对于设计提出了更高的要求。为了满足公路寿命要求和驾驶安全要求，需要不断优化公路设计。
1、公路设计的重要地位
公路工程质量是社会经济发展的基础，关系到人民群众的生命安全。公路设计缺陷极有可能引发安全事故，给人民群众造成巨大威胁。此外公路工程相对特殊，不同路段可能存在不同的地质条件，设计难度高，容易受到地质变化和环境因素的影响，需要进行设计变更[1]。公路设计是保证公路共层稳定使用和高效运营的基础，经过对公路工程的科学规划和设计，为交通建设奠定基础，服务于社会经济发展和人民群众的出行。现阶段我国平原地带公路建设基本完善，工艺和工程质量均保持较高水平。后续公路建设多集中在多山地区，设计和施工难度较大，对于公路设计要求高。为保证公路工程安全稳定，满足交通通行要求，需要提高设计标准，严谨开展公路现场勘查，根据现场条件进行公路设计，提高设计标准，满足不同环境下的交通通行要求。
2、公路设计的问题
2.1路基设计问题
路基设计关系到工程质量和使用成本。在路基设计上，要提高设计标准，加强工程防护。尤其是山区路段设计，容易发生山体滑坡以及泥石流灾害，若未设计防护设施，存在较多安全隐患。地基加固防护力度相对薄弱，土壤承载能力弱，若未增加加固设计，也威胁到行车安全。排水设计也是路基設计的重要内容，但很多公路设计并未根据现场和气候环境进行设计，排水系统难以满足排水要求，排水能力较弱，极容易出现路面积水问题，并影响到路面使用寿命。排水设计是一项复杂的设计工作，设计阶段缺乏现场勘查，没有深入分析排水要求，造成路基排水性能无法满足排水需要。
2.2路线设计问题
在坡长设计上，为了降低开挖量采取分离式断面设计，在上下坡过程中机动车辆存在不同特征，需要科学定位最大坡长。若设计不合理可能造成重型车辆下滑，严重威胁到驾驶安全。横断面设计问题主要体现在山区公路上，受到地质条件的影响，常规横断面设计会增加开挖量，增加施工成本。纵断面设计直接影响着公路排水性能，威胁到公路寿命，纵断面高度较低会造成排水能力降低，容易形成水路害或者路面积水。
2.3车道宽度问题
我国汽车保有量不断增加，车流量逐年增大，在这一背景下交通拥挤问题显著，为了提高交通通畅性，需要对车道宽度进行优化设计。一味增加车道宽度反而造成土地资源利用率降低，增加资源浪费问题。同时也存在车流量大的公路宽度不足，而车流量较小的公路宽度过大的问题。在公路设计上要解决土地资源局限和车道宽度不足的冲突，合理调整车道宽度，兼顾交通通畅性和土地资源紧张问题。
2.4设计参数问题
在很多公路工程中，设计参数和施工现场存在一定矛盾，由于设计参数不合理造成公路寿命打折扣，后续运营期间需要投入大量成本和费用维修公路。主要由于在公路设计时，设计人员将资金投入作为主要指标进行设计，忽略了公路荷载和交通流量等指标，指标参照不合理，造成设计标准未达到使用要求，极容易引发交通事故，影响公路使用寿命。
2.5绿化设计问题
绿化设计主要起到吸收尾气、降温、改善污染的作用。但由于设计不合理，选择不合适的植物种类，造成抗虫害能力不足，增加养护成本的问题。或者植物搭配不合理，绿化带没能发挥出防眩晕的作用。
3、公路设计问题的处理措施
3.1路基设计
工程现场为软土地基，需要使用高填方工程，并检查处理后的稳定性，保证软土地基处于稳定状态。路基挖方地段容易受到车辆荷载的影响，出现路面开裂问题，极容易出现水损坏病害。应当详细调查地下水的情况，在公路设计上突出排水设计，在挖方地段设置盲沟，将外来水源阻断。路基零填挖地段，由于水位高，水稳定性不好，要使用原状土或者换填方式充分压实处理。需要高度重视公路防护设计，根据公路附近条件，在边坡设计防护网，满足滚石、滑坡的防护要求。同时增加植被设计，提高公路防护能力，可以保护公路行车安全。另一方面，充分结合防、排、疏的设计理念，将路基防护、排水相结合，详细调查当地地质条件、地下水以及降雨量，合理搭配急流槽、截水沟以及边沟等排水设计，地下增加渗沟和暗沟，提高路基的排水能力。
3.2路线设计
公路设计大多使用直线线形设计，根据公路等级、环境以及区域进行设计，尽量选择无超高的平曲线半径，不使用单向排水，提高公路舒适度和安全性。平面线形设计主动规避水库或者水塘，否则会增加补偿费用，影响工程造价。线形设计要避免横坡较陡区域半填半挖，避免沉降不均匀问题，以免影响公路驾驶安全。竖面线形要减少零填挖地段，由于区域水稳定性差，可能增加额外成本。让路线走高一些，避免明涵结构，控制工程造价，规避跳车事故。公路涵洞需要明涵暗放设计，利用人行道替代天桥功能，减少天桥工程。互通立交桥的连接线规避凸形竖曲线，互通立交桥由于通视条件差，无法短时间内识别路标，造成线路错误，引发交通事故。以往超高渐变路段设置在缓和曲线固定位置，施工难度较高。如果桥梁中间路段为超高渐变段，桥面横坡从负坡至正坡的过程中必然会出现反复扭曲变化。公路设计需要重新设计超高渐变段，尽量转移到桥头位置，桥头引道作为从负坡到正坡的渐变，从而让横坡形成单一变化，方便于施工的开展。 公路设计上，控制纵坡以及横坡十分关键，重点考察设计指标，否则会严重影响公路整体设计，威胁到行车安全以及舒适度，不利于公路性能。要求进行现场精准测量，准确测量行车速度，合理限速，提高公路驾驶安全性，保证公路耐久性以及稳定性。纵断面设计会影响排水能力，若坡度设计过小会造成路面积水问题，在雨季或降雨量增加等特殊情况下，可能引发洪涝灾害、雨水倒灌，严重影响公路通畅性。在设计上严格按照技术规范以及要求设计纵断面，着力提高排水性能，满足雨季排水需要[2]。横断面设计要提前勘探地形条件，调整横断面宽度，严格控制中间带宽以及围护栏高度，避免盲目开挖，浪费资源。在坡长设计上，由于设计要求不明确，技术标准主要针对整体式断面规定，分离式断面技术标准缺乏限制。尤其是复杂地形条件，在设计上需要根据现场条件符合。为了让公路通行条件得到改善，合理设置分离式断面，重点考虑爬坡和下坡状态差异，有针对性约束公路爬坡长度，在陡坡右侧设置爬坡道，将重型和普通机车分离开，提高公路通行安全性。
3.3宽度设计
如今我国汽车保有量逐年增长，经济发展速度快，机动车数量和运输工具增多，对土地资源需求增加，为了让土地利用率明显提高，需要在公路宽度设计上予以调整，科学规划路网路线设计，在保证公路通畅通行的基础上，合理约束车道宽度设计。在宽度设计上积极创新，在合理范围内提高灵活度和安全性，提高道路荷载性能，延长公路的使用寿命。
3.4设计参数
公路设计关系到经济发展，为提高公路工程经济效益，需要通过设计和施工延长使用寿命。公路设计参数直接影响到使用寿命、使用性能，在很多地区公路项目中都存在各种各样的问题，造成后续维护费用增加，经济效益较低。我国很多公路在未达到寿命时已经发生严重损坏，一般情况下混凝土路面寿命为20～30年，沥青路面使用寿命为15年，平均寿命约10年。在公路设计上为保证施工和寿命，必须要严格按照设计参数进行设计，根据公路现场情况对设计参数进行调整，规避设计参数不合理的情况，从而延长公路使用寿命。在设计过程中积极借鉴其他公路项目的设计参数，对比相似案例参数，并观察公路行驶的主要车辆和负载情况，综合考虑现场地质条件和环境因素，使用合理的设计参数，才能保证延长使用寿命。设计前务必对现场环境进行调查，经过深入勘察和分析后，进行设计提高行车安全，降低工程造价。
3.5绿化设计
公路工程设计绿化带不仅能够改善空气质量，防尘固土，更有利于降低噪声，绿化林带能够反射噪声至不同方向，减弱声能，从而改善噪声污染。公路林带主要以乔、灌以及草结合，优先选择阔叶树和高绿篱植物，具有更突出的噪声防护效果。在竖直方向上，多层结构可提供更大面积的阻挡面，能够减缓气流，促进尘粒沉降，减少粉尘以及大气污染[3]。草被则具有更强大的容水能力，能够提高公路排水能力，减少路面积水问题。在植物选择上，选择耐贫瘠、虫害以及易养护的植物，如圆柏、迎春、紫薇等植物，通过分层搭配，保证50～150cm有树冠遮挡，也能起到防眩、视线诱导的作用。公路交通严重影响我国的大气环境，通过绿化带建设保护我国生态环境，降低颗粒物浓度，更有利于改善城市环境，践行可持续发展目标。
结论：
综上所述，公路设计对于交通安全、交通体系有重要价值。现阶段公路设计主要存在路基设计问题、路线设计问题、车道宽度问题、设计参数问题、绿化设计问题。针对上述问题，需要设计人员不断提高设计标准，经过严谨的现场调查，以现场条件、环境以及交通需要展开路基设计、路线设计、宽度设计、绿化设计等。通过科学合理的公路设计提高工程质量，满足交通驾驶需要，减少安全隐患，支持经济和交通事业的发展。
参考文献：
[1]刘敏捷.对于改扩建公路路基路面设计存在问题及对策分析[J].绿色环保建材，2021（09）：89-90.
[2]赵业梅，罗华松.公路互通式立交设计影响因素与对策[J].黑龙江交通科技，2021，44（09）：49-50.
[3]苏辉.BIM技术在公路设计中的应用现状与展望分析[J].黑龙江交通科技，2021，44（09）：216-217.
作者简介：
许军，男，籍贯：江西九江，汉族，1970年1月出生，学历：大专，研究方向：道路与桥梁设计。
虞新佳，男，籍贯：江西九江，汉族，1984年2月出生，學历：大专，研究方向：道路与桥梁设计。
【关键词】公路设计;设计问题;解决对策 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
随着我国汽车保有量增加，人们经济水平的提高，出行需求和自驾游需求逐渐增多，我国逐渐完善公路网络，尤其是偏远地区和山区的公路工程，逐渐投入建设。但受到地质条件和环境的影响，山区和偏远地区公路设计难度较高，对于设计提出了更高的要求。为了满足公路寿命要求和驾驶安全要求，需要不断优化公路设计。
1、公路设计的重要地位
公路工程质量是社会经济发展的基础，关系到人民群众的生命安全。公路设计缺陷极有可能引发安全事故，给人民群众造成巨大威胁。此外公路工程相对特殊，不同路段可能存在不同的地质条件，设计难度高，容易受到地质变化和环境因素的影响，需要进行设计变更[1]。公路设计是保证公路共层稳定使用和高效运营的基础，经过对公路工程的科学规划和设计，为交通建设奠定基础，服务于社会经济发展和人民群众的出行。现阶段我国平原地带公路建设基本完善，工艺和工程质量均保持较高水平。后续公路建设多集中在多山地区，设计和施工难度较大，对于公路设计要求高。为保证公路工程安全稳定，满足交通通行要求，需要提高设计标准，严谨开展公路现场勘查，根据现场条件进行公路设计，提高设计标准，满足不同环境下的交通通行要求。
2、公路设计的问题
2.1路基设计问题
路基设计关系到工程质量和使用成本。在路基设计上，要提高设计标准，加强工程防护。尤其是山区路段设计，容易发生山体滑坡以及泥石流灾害，若未设计防护设施，存在较多安全隐患。地基加固防护力度相对薄弱，土壤承载能力弱，若未增加加固设计，也威胁到行车安全。排水设计也是路基設计的重要内容，但很多公路设计并未根据现场和气候环境进行设计，排水系统难以满足排水要求，排水能力较弱，极容易出现路面积水问题，并影响到路面使用寿命。排水设计是一项复杂的设计工作，设计阶段缺乏现场勘查，没有深入分析排水要求，造成路基排水性能无法满足排水需要。
2.2路线设计问题
在坡长设计上，为了降低开挖量采取分离式断面设计，在上下坡过程中机动车辆存在不同特征，需要科学定位最大坡长。若设计不合理可能造成重型车辆下滑，严重威胁到驾驶安全。横断面设计问题主要体现在山区公路上，受到地质条件的影响，常规横断面设计会增加开挖量，增加施工成本。纵断面设计直接影响着公路排水性能，威胁到公路寿命，纵断面高度较低会造成排水能力降低，容易形成水路害或者路面积水。
2.3车道宽度问题
我国汽车保有量不断增加，车流量逐年增大，在这一背景下交通拥挤问题显著，为了提高交通通畅性，需要对车道宽度进行优化设计。一味增加车道宽度反而造成土地资源利用率降低，增加资源浪费问题。同时也存在车流量大的公路宽度不足，而车流量较小的公路宽度过大的问题。在公路设计上要解决土地资源局限和车道宽度不足的冲突，合理调整车道宽度，兼顾交通通畅性和土地资源紧张问题。
2.4设计参数问题
在很多公路工程中，设计参数和施工现场存在一定矛盾，由于设计参数不合理造成公路寿命打折扣，后续运营期间需要投入大量成本和费用维修公路。主要由于在公路设计时，设计人员将资金投入作为主要指标进行设计，忽略了公路荷载和交通流量等指标，指标参照不合理，造成设计标准未达到使用要求，极容易引发交通事故，影响公路使用寿命。
2.5绿化设计问题
绿化设计主要起到吸收尾气、降温、改善污染的作用。但由于设计不合理，选择不合适的植物种类，造成抗虫害能力不足，增加养护成本的问题。或者植物搭配不合理，绿化带没能发挥出防眩晕的作用。
3、公路设计问题的处理措施
3.1路基设计
工程现场为软土地基，需要使用高填方工程，并检查处理后的稳定性，保证软土地基处于稳定状态。路基挖方地段容易受到车辆荷载的影响，出现路面开裂问题，极容易出现水损坏病害。应当详细调查地下水的情况，在公路设计上突出排水设计，在挖方地段设置盲沟，将外来水源阻断。路基零填挖地段，由于水位高，水稳定性不好，要使用原状土或者换填方式充分压实处理。需要高度重视公路防护设计，根据公路附近条件，在边坡设计防护网，满足滚石、滑坡的防护要求。同时增加植被设计，提高公路防护能力，可以保护公路行车安全。另一方面，充分结合防、排、疏的设计理念，将路基防护、排水相结合，详细调查当地地质条件、地下水以及降雨量，合理搭配急流槽、截水沟以及边沟等排水设计，地下增加渗沟和暗沟，提高路基的排水能力。
3.2路线设计
公路设计大多使用直线线形设计，根据公路等级、环境以及区域进行设计，尽量选择无超高的平曲线半径，不使用单向排水，提高公路舒适度和安全性。平面线形设计主动规避水库或者水塘，否则会增加补偿费用，影响工程造价。线形设计要避免横坡较陡区域半填半挖，避免沉降不均匀问题，以免影响公路驾驶安全。竖面线形要减少零填挖地段，由于区域水稳定性差，可能增加额外成本。让路线走高一些，避免明涵结构，控制工程造价，规避跳车事故。公路涵洞需要明涵暗放设计，利用人行道替代天桥功能，减少天桥工程。互通立交桥的连接线规避凸形竖曲线，互通立交桥由于通视条件差，无法短时间内识别路标，造成线路错误，引发交通事故。以往超高渐变路段设置在缓和曲线固定位置，施工难度较高。如果桥梁中间路段为超高渐变段，桥面横坡从负坡至正坡的过程中必然会出现反复扭曲变化。公路设计需要重新设计超高渐变段，尽量转移到桥头位置，桥头引道作为从负坡到正坡的渐变，从而让横坡形成单一变化，方便于施工的开展。 公路设计上，控制纵坡以及横坡十分关键，重点考察设计指标，否则会严重影响公路整体设计，威胁到行车安全以及舒适度，不利于公路性能。要求进行现场精准测量，准确测量行车速度，合理限速，提高公路驾驶安全性，保证公路耐久性以及稳定性。纵断面设计会影响排水能力，若坡度设计过小会造成路面积水问题，在雨季或降雨量增加等特殊情况下，可能引发洪涝灾害、雨水倒灌，严重影响公路通畅性。在设计上严格按照技术规范以及要求设计纵断面，着力提高排水性能，满足雨季排水需要[2]。横断面设计要提前勘探地形条件，调整横断面宽度，严格控制中间带宽以及围护栏高度，避免盲目开挖，浪费资源。在坡长设计上，由于设计要求不明确，技术标准主要针对整体式断面规定，分离式断面技术标准缺乏限制。尤其是复杂地形条件，在设计上需要根据现场条件符合。为了让公路通行条件得到改善，合理设置分离式断面，重点考虑爬坡和下坡状态差异，有针对性约束公路爬坡长度，在陡坡右侧设置爬坡道，将重型和普通机车分离开，提高公路通行安全性。
3.3宽度设计
如今我国汽车保有量逐年增长，经济发展速度快，机动车数量和运输工具增多，对土地资源需求增加，为了让土地利用率明显提高，需要在公路宽度设计上予以调整，科学规划路网路线设计，在保证公路通畅通行的基础上，合理约束车道宽度设计。在宽度设计上积极创新，在合理范围内提高灵活度和安全性，提高道路荷载性能，延长公路的使用寿命。
3.4设计参数
公路设计关系到经济发展，为提高公路工程经济效益，需要通过设计和施工延长使用寿命。公路设计参数直接影响到使用寿命、使用性能，在很多地区公路项目中都存在各种各样的问题，造成后续维护费用增加，经济效益较低。我国很多公路在未达到寿命时已经发生严重损坏，一般情况下混凝土路面寿命为20～30年，沥青路面使用寿命为15年，平均寿命约10年。在公路设计上为保证施工和寿命，必须要严格按照设计参数进行设计，根据公路现场情况对设计参数进行调整，规避设计参数不合理的情况，从而延长公路使用寿命。在设计过程中积极借鉴其他公路项目的设计参数，对比相似案例参数，并观察公路行驶的主要车辆和负载情况，综合考虑现场地质条件和环境因素，使用合理的设计参数，才能保证延长使用寿命。设计前务必对现场环境进行调查，经过深入勘察和分析后，进行设计提高行车安全，降低工程造价。
3.5绿化设计
公路工程设计绿化带不仅能够改善空气质量，防尘固土，更有利于降低噪声，绿化林带能够反射噪声至不同方向，减弱声能，从而改善噪声污染。公路林带主要以乔、灌以及草结合，优先选择阔叶树和高绿篱植物，具有更突出的噪声防护效果。在竖直方向上，多层结构可提供更大面积的阻挡面，能够减缓气流，促进尘粒沉降，减少粉尘以及大气污染[3]。草被则具有更强大的容水能力，能够提高公路排水能力，减少路面积水问题。在植物选择上，选择耐贫瘠、虫害以及易养护的植物，如圆柏、迎春、紫薇等植物，通过分层搭配，保证50～150cm有树冠遮挡，也能起到防眩、视线诱导的作用。公路交通严重影响我国的大气环境，通过绿化带建设保护我国生态环境，降低颗粒物浓度，更有利于改善城市环境，践行可持续发展目标。
结论：
综上所述，公路设计对于交通安全、交通体系有重要价值。现阶段公路设计主要存在路基设计问题、路线设计问题、车道宽度问题、设计参数问题、绿化设计问题。针对上述问题，需要设计人员不断提高设计标准，经过严谨的现场调查，以现场条件、环境以及交通需要展开路基设计、路线设计、宽度设计、绿化设计等。通过科学合理的公路设计提高工程质量，满足交通驾驶需要，减少安全隐患，支持经济和交通事业的发展。
参考文献：
[1]刘敏捷.对于改扩建公路路基路面设计存在问题及对策分析[J].绿色环保建材，2021（09）：89-90.
[2]赵业梅，罗华松.公路互通式立交设计影响因素与对策[J].黑龙江交通科技，2021，44（09）：49-50.
[3]苏辉.BIM技术在公路设计中的应用现状与展望分析[J].黑龙江交通科技，2021，44（09）：216-217.
作者简介：
许军，男，籍贯：江西九江，汉族，1970年1月出生，学历：大专，研究方向：道路与桥梁设计。
虞新佳，男，籍贯：江西九江，汉族，1984年2月出生，學历：大专，研究方向：道路与桥梁设计。