公路工程路線布設與路基設計

史永宏

山西交通職業技術學院 山西 太原 030031

1 公路工程設計的基本原則

1.1 生態環保原則

從公路工程施工方面分析，其對自然生態環境造成的負面影響比較大。所以在設計階段必須綜合分析工程現場自然環境條件，以保證施工質量與安全為前提，促進公路工程施工與自然生態環境之間的深度結合，最大程度上降低破壞力，同時借助自然美景資源為公路工程增添靚麗的色彩［1］。除此之外，應嚴格控制公路工程施工階段對環境造成的污染，結合公路工程現場具體狀況，科學規劃設計公路路線，尤其是要高度重視生態設計，從而實現公路與環境的可持續性發展。

1.2 科學設計原則

從本質上分析，公路設計核心目的是為公路工程施工提供科學、可行的方案。所以在公路工程設計時需要綜合研究工程現場實際狀況，嚴格貫徹科學設計基本原則，確定合理設計方案與細則。以山區公路工程為例，必須重點研究現場地質條件，可以選擇設計隧道提高公路的連續性；以丘陵地區公路工程為例，由于丘陵區的地面呈現出凹凸不平特點，對此應選擇填挖設計保證路基符合規定要求，并與周圍地勢環境實現科學協調。

1.3 遵循地質條件原則

工程現場地質條件是公路工程路線布設、路基設計的重要影響因素。設計員應深入研究現場地質特點，尤其要重視開挖施工易塌方的工程地段，而隧道設計必須保證與斷層相隔，結合工程現場地質情況確定最佳的路線變化與走向，嚴格控制施工安全風險，對施工流程進行優化，從而保證公路工程施工進度與質量［2］。

2 公路路線布設要點

2.1 平面線設計

公路工程路線布設應該重視安全性、經濟性以及科學性，必須結合現場地形情況合理調整交叉口，同時公路路線整體方向和現場環境條件相協調，能夠有效達成公眾出行的實際要求。在公路路線設計時應注意不要盲目地采用兩點間直線距離最短的原則，應綜合分析地方民俗民風、生活環境條件、歷史遺跡等要素，根據地形起伏曲線進行科學設計，并與地方的地形地貌、自然生態景觀以及路網布設相結合，設計科學、可行的公路路線。

2.2 超高設計

按照公路工程各個路段的施工規定要求，超高設計應準確計算出所有設計參數與路線長度、圓曲半徑以及路段限速間的具有的關系，尤其是公路陡坡路段，為了能夠避免車輛因超速行駛而翻車或者是滑出車道，就要精準驗算行駛速度，從而計算出此路段超高率。基于安全條件下，每一項超高計算都必須認真、仔細完成，以車輛組成與設計速度作為切入點，保證所有設計數值的真實性、精準性，特殊危險路段應進行多次超高率驗算。

2.3 地質選線

不同路段的地質條件是有所區別的，所以應根據公路工程規模與施工條件科學布設路線。同時綜合分析生態環境、施工成本以及公路安全等要素，然后確定最佳的地質選線。此外，應考慮到地質災害發生的可能性，高度重視不同路段之間的地質差異性，加大地質災害預防處治力度，確保施工人員的生命安全。

2.4 爬坡車道

在公路的路線縱斷面設計時應著重研究汽車爬坡能力，然后確定最大坡度下的坡道長度，而地勢凹凸不平的路段則要設計坡道實現有效連接。由于受到汽車自身性能的影響，在爬坡階段面臨著比較的阻力，若是車輛行駛速度小于最低爬坡速度，則會出現溜車現象而引發交通安全事故，所以設計員需要對坡道縱斷面進行優化性設計，準確計算坡道長度，而且坡道起止點必須重視安全性設計，以保證坡道穩定性，有效控制后期運行階段發生位移問題。

3 公路路基設計要點

3.1 路塹設計

必須綜合分析公路工程現場的地質條件與氣候環境，結合邊坡土壤組成成分、結構裂隙以及軟弱夾層等情況進行科學設計，以使路塹設計與實際相契合。關于坡面結構，則要采用分級開挖方式，并進行加固防護處理，把原始穩固邊坡與施工邊坡有效融合，設計折線形邊坡、臺階邊坡以及滾落臺。此外，結合公路工程排水實際要求進行排水溝設計，以免影響邊坡結構安全性、穩定性。

3.2 高邊坡路基與陡坡路基設計

高邊坡路基的設計應根據現場地質條件選用原材料，針對地基承載力相對薄弱的路段，應對基地條件進行處理與優化，可以采用開山石渣換填方法，或對原地基實施強夯與沖擊碾壓處理，從而嚴格控制高路堤的不均勻沉降，提高邊坡穩定性。而陡坡路基設計應選擇在路基坡腳建立支擋結構與護腳類防滑設施，通過開挖臺階與安裝土工格柵提高地基穩定性。

3.3 路基交界區設計

線路設計包含橫向與縱向，而路基開挖在橫縱向就會形成交界區，為了提高交界區路基穩定性，尤其是橫向半填半挖累積、縱向填挖交界段，應選擇有效處治措施對路基的承載力進行強化，比如安裝土工格柵，進行分層碾壓回填等。若是巖石路段則選擇石料填造路基；若是土質路段則結合土壤滲水性能情況選擇合適的原材料，并結合滲水量設計合理的地下盲溝技術方案。

3.4 路基排水設計

公路工程若是接近水源，則應綜合分析河道漲水與河水流動可能會對路基造成的破壞，結合路基兩側水質與水流變化以及氣候條件等影響，設計路基防水防汛措施，嚴格控制水土流失，并重視河道清理與保護。路基邊坡排水溝不但能夠實現有效排水，也具備良好的蓄水功能。在設計階段必須綜合分析工程現場泄水能力，科學設計排水溝的長寬以及坡度，把排水溝中的積水引入到遠離路基的排水系統，并及時對雨水、污水進行排出，降低積水對公路路基造成的破壞，從而有效控制由于積水問題而引發的交通安全事故。

4 總結

在公路工程設計階段，必須以實際情況作為立足點，科學進行路基設計與路線布設，提高公路工程設計的科學性、可行性、經濟性以及安全性，從而實現公路工程的有序、高效建設。