摘要:在經濟快速發展的同時,公路建設也得到了快速發展。公路是一個國家通訊、運輸、建設發展的核心,公路的建設也為我國國民經濟帶來了巨大的經濟收益。從設計、施工、投入使用等環節環環相扣,其中設計環節作為左右施工質量和使用效果的基礎環節,地位顯得尤為重要。優秀公路的建成,必須要有過硬的管理團隊一系列的對質量的管理,有經驗豐富的技術團隊作為施工的保障,更要有縝密合理的施工設計。社會經濟的發展催生了公路的發展,已經把設計水平提升到了前所未有的高度,但仍然存在一些問題。本文在陳述當前我國公路設計中存在問題的基礎上,對相應的建議進行了淺要的分析。
關鍵詞:公路設計;問題;建議一、前言
在公路交通運輸飛速發展的今天,如何根據車輛性能、行駛速度的不斷提高的特點,設計出適合現代交通車輛快速行駛要求、安全平穩的公路,是擺在公路路線設計人員面前的一項最為重要也是最為棘手的問題。隨著公路建設從城市向外現身,越來越多的山區、丘陵等復雜的建設條件出現,限制條件及影響因素也逐漸增對,對路線設計人員更具有挑戰性。若能夠結合施工的實際情況進行合理周密的公路設計,解決設計中經常出現的問題,將會給設計帶來全新的改變。
二、現代公路設計中存在的問題
2.1 設計的理論基礎和結構構造存在缺陷
公路設計最為重要的任務和目的,是在符合當地地質、氣候等客觀條件的基礎上,找出最為經濟合理的結構設計方案,將結構進行分析與構造連接,并在符合國家相關技術規范和安全系數指標的基礎上,盡可能控制成本,提高質量與建設速度,最終完成公路的建設。然而在當前公路設計領域,對于規范等理論基礎拿捏不到位導致了大量設計問題的產生。特別是在公路設計施工和使用期限的安全性方面,有諸多問題暴露出來需要得到改進。依照目前的形勢來看,很多設計人員拋開了實際施工環境,在公路的設計過程中,知識盲目的參考規范。以安全系數方向為例,在設計中往往采用當地最低安全標準需要,忽視了結構體系、結構材料和結構構造、耐久性等方面的問題。將設計、施工到投入使用這個過程中,人為因素可能造成的錯誤拋在腦后,直接導致的后果,就是這個公路系統的結構安全結構得不到有效的保證,出現在我國公路設計過程中要求不明朗,使得公路在結構耐久性能力方面存在缺失。混凝土強度低、碾壓不到位、路基承載力差等都對安全和實用性造成了消極的形象。整體性、延性、抗壓性等方面的各種問題逐漸暴露出來。反映在生活中,我們經常會看見剛剛投入使用五到十年的公路就出現了安全性問題,然而再進入質量缺陷調查階段時,并沒有發現嚴重的設計問題,造成這種局面的主要原因就在于設計人員對于設計要求過低,卡線設計的現象只能滿足設計規范強度的紙面要求,沒有做到和實際情況相結合。這點值得公路設計人員注意,重視起來,對結構的自身特性有一個全面的認識和經驗的積累,從材料、構造、施工環境各方面入手,采取有效的措施,周全考慮,從根本上保證機構的強度和耐久性需求。
2.2 設計中施工周期變短帶來的隱患
最近幾年我國經濟社會迅速發展,基礎設施建設也隨著大力發展,公路作為根本建設環節,施工也越來越多,各類大段公路完工也越來越多。然而,卻也逐漸出現一種趨勢,那就是在公路的設計中,施工速度越來越快,施工周期越來越短。長期以往,諸多的問題就逐漸顯現出來,安全問題很可能也會隨之而來。公路作為服務國民出行的基本設施,對安全性、耐久性都有著很高的要求,如果設計施工周期太短,勢必會減少安全性方面的考慮,很多隱患可能就在不知不覺中悄然產生。比如有些施工方因為承包價格較低,為了保證足夠的利潤,經常會采取將工程分包給資質低、經驗不足的工程隊,以此降低成本,如果層層分包,就會發生較多的以次充好、偷工減料等現象,最后的結果必然是工程質量無法達到規范要求和設計標準,公路的安全性也就得不到絕對保證,更別說必要的安全冗余了。這些問題的出現都于設計中不斷縮短的工期有著密切的關系。因此在設計過程中要充分考量周期和公路完成質量的辯證關系,所以在合理的范圍內應當拉長周期,給承包單位以施工空間,如此在一定程度上就能夠使得公路的最終完成質量得到一定的提升。
2.3 在設計中缺乏系統的后期維護部分
公路再投入使用后,由于自然條件、通車條件等方面的影響,勢必會出現這樣那樣的問題,將公路帶入維修和養護階段。良好的維修養護工作不僅能夠保證公路時刻保持安全暢通的使用狀態,對于使用壽命也有著積極的影響。能夠及時發現和解決公路使用中存在的問題已經成為當前公路設計中不可忽視的組成部分。然而我國公路設計的現狀往往對維護部分缺乏系統性,不能對公路全壽命過程進行管理,對耐久性不足有很大的影響。公路的維修很多時候是在不得不修或者重大事故發生之后再進行維修,這就已經拖延了維護和修理的最佳時間。行之有效的辦法是在公路的設計過程中就引入后期養護和維修的相關概念,打好提前量,把區域內的公路作為一個單獨的設計部分來完成,統籌考慮、合理安排,做好維修和養護的規劃。
三、公路設計的改進意見和建議
針對以上陳述的幾點公路設計中常見的問題,在建議和改進意見方面提出以下幾點:
3.1 提高對于結構設計中耐久性的重視
公路在投入使用之后,會受到車輛、地震、超載、疲勞等多方面外來因素的干擾和影響,加上公路自身路面和豎向結構的功能性退化,不可避免的會出現機構的損傷和劣化。盡管近年來在這方面,我國無論從技術手段還是設計方法方面都取得了長足的進步,在施工段出現大面積沉降、裂縫的現象很少,但仍有許多公路的耐久性問題不得不提前進行預防,在影響正常使用,對公路暢通造成不利影響的基礎上,還增加了經濟成本。由此可見,增加公路設計中耐久性的重視程度已經刻不容緩。有研究表明,在材料和施工方面能夠得到保證的前提下,設計上的缺陷對于耐久性差有著不可推卸的責任。目前我國對于公路耐久性的研究主要還停留在材料和數據分析的層面,對于設計方面耐久性不足的問題,還要加強重視,站在定量分析的角度去研究和解決耐久性問題。
3.2 對于超載問題加強重視
公路在使用中難免會出現超載的情況,對于設計者而言,需要特別關注由于通行車流量超過原設計最大流量,多引起的公路質量問題,因為這已成為我國道路運輸的普遍問題。超載所帶來的影響是巨大的,不僅會造成公路的疲勞問題,更重要的是使公路疲勞盈利幅度增加,以致損傷加劇,長此以往,極易造成路面結構病害從而引發事故。另一方面因為超載所造成的橋梁內部損傷通常是不可逆的,修復難度很大。這對公路的安全性和耐久性是很大的威脅。因此,設計者在設計工作中要重視這一問題。
3.3 加強后期維護和疲勞損傷的研究
近年來,后期維護和疲勞損傷逐漸成為設計的核心內容和主要問題。公路從結構上而言,所承受的豎向荷載和車輛荷載都屬于動荷載,這些荷載會在公路結構內部產生循環的應力,引起結構的振動導致疲勞損傷。路面部分也會產生裂痕或者沉降。加上施工過程中遺留下來的微小缺陷,在循環荷載應力的作用下被不斷放大,逐漸發展,合并,形成損傷,帶來安全問題。近年來我國對于疲勞損傷和后期的維護工作都進行了細致的研究,這一問題得到了有效的控制,但就設計而言,還應該再對此方面加強針對性。
結束語
總而言之,公路設計的一項復雜而繁瑣的工程,隨著我國基礎設施建設的不斷發展,對于設計方面的缺陷與不足也會慢慢得到解決,進而將公路建設推向新的歷史發展高潮。
參考文獻
[1] 鄒少強.對公路設計應注意問題的探討與分析[J].廣東科技,2008.