公路工程設計中的路線布設及路基設計分析

孫健

【摘要】本文在研究中以公路工程設計為核心，明確公路工程設計的作用，提出公路工程設計中的路線布設和路基設計，優化公路工程設計，提高路線布設和路基設計的合理性和科學性，并為相關研究人員提供一定的借鑒和幫助。

【關鍵詞】公路工程設計;路線布設;路基設計

1、公路工程設計的作用

1.1有利于地方經濟發展

正所謂“想要富，先修路”，公路工程對人們的實際生活具有很大的作用，四通八達的公路網絡設計，可以加快人流和物流的流轉速度，通過合理的公路工程設計，有效改善城市生態環境與人居環境，促進地方經濟的發展。

1.2有利于完善國省道路公路網

事實上，交通基礎設施包括公路與鐵路，相比于鐵路而言，公路的建設成本偏低，公路工程是市政建設項目中的重要內容，公路建設對城市經濟與生態環境建設都具有很大的正向積極作用，繼而完善國省道路公路網體系。公路工程設計作為公路建設的第一環節，直接決定著公路工程的質量水平和使用性能，這就凸顯出公路設計的重要性。

1.3有利于完善地方區域總體規劃

公路工程設計是地方區域總體規劃的主要內容，不僅可以帶動地方經濟的發展，也可以提高人們出行的便利性，實現地方區域的規劃和布局。對此，在公路工程設計中，要綜合各個影響因素，考慮到公路工程的使用需求，優化公路工程設計，結合區域特征，堅持人性化設計原則，不斷提高公路工程設計的科學性與合理性。

2、公路工程設計中的路線布設

2.1平面線設計

在平面線設計中，第一，盡量遠離人口密集的地區，在城鎮化進程不斷開展中，人們生活水平普遍提升，購車率也隨之增加，公路占據面積增加，若在人口密集區域進行公路建設，勢必會牽扯更多的居民搬遷安置問題，提高工程造價，且居民搬遷安置時間長，可能會延長工程工期。對此，公路工程設計中盡量遠離人口密集區域。

第二，盡量選擇無超過地平曲線半徑的區域，這是因為現代化公路工程設計更加看重行車安全與行車舒適性，要在公路兩旁設計綠化景觀，若公路建設區域有超高地，這會增加施工難度，對路基工程要求高，很容易發生跳車問題，降低公路工程的安全性，且需要增設單向排水，提高工程造價。

2.2縱斷面線性設計

在縱斷面線性設計中，按照高程1：200，水平1：2000的比例繪制地面線，拉坡中明確最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等因素，特別是針對高原區域，要考慮到縱坡折減問題。對標高進行控制，特別是針對沿河和受水浸淹路段，路基按照相關規定的要求，根據洪水頻率計算水位以上，提高路基結構的穩定性。轉坡點位置設計中，結合斷面線形與平面線形，將樁號設置在10m整數倍位置，保證工程量最小，且線形最佳。在豎曲線設計中，明確轉坡點標高，即為： ，其中 代表轉坡點設計標高; 代表轉坡起點設計標高;d代表轉坡點間距;i代表轉坡點間的設計坡度;在不增加工程量的條件下，選擇最大的豎曲線半徑，提高視覺流暢性。在縱斷面線性設計中，要加強對高填方的控制，加強高填方區域的施工處理力度，尤其是針對軟土地基區域，做好高填方處理作業，防止公路工程在高填方地帶出現大面積不均勻沉降，降低公路工程的綜合質量，多次返修，增加施工成本。設計人員要綜合考量車輛爬坡能力，根據坡道長度決定最大坡度，針對地勢不平路段，要設置連接坡道，基于汽車性能的視角下，控制車輛上坡時的阻礙，防止車輛行駛速度不超過最低爬坡速度的情況，預防溜車問題。從這一角度上看，設計人員要對坡道縱斷面設計進行改善和優化，控制坡道長度，在坡道起點和終點位置都設置安全設計，提高坡道的穩定性，預防后期公路使用中的位移情況。

2.3超高設計

超高為路面內側傾斜中的單向橫坡斷面，車輛在彎道行駛中，會受到橫向力影響，橫向力數值為： ，通過超高設計，可以讓車輛在圓曲線行駛中，形成向圓心內側的橫向分力，克服與抵消離心力，進而實現橫向力的控制。在計算超高橫坡度中，根據行車速度、半徑大小、自然條件以及路面種類的情況，以公式： 進行計算，其中V為設計車速; 為路面摩阻系數。結合各個工段的工程施工要求，在開展超高設計中，設計人員要準確核算公路工程參數，明確路段限速、圓曲線半徑以及路線長度等參數要求，尤其是針對陡坡路段而言，為了避免發生車輛超速翻車的交通事故問題，要計算車輛運行速度和公路超高率，提高公路工程超高設計的合理性，提高公路工程的安全性和可靠性。基于公路行車安全的角度上，設計人員要加大對超高設計的重視程度，提高超高計算的精確性，立足于公路段的車輛組成和設計速度，提高各個設計參數的精確性，針對特殊危險路段而言，要重復計算3-5次，減少計算誤差，進而達到超高設計的最佳效果。

3、公路工程設計中的路基設計

3.1路塹設計

在公路路基路塹設計中，設計人員要到施工現場進行實地考察，了解施工區域的氣候環境和地質地貌，搜集施工區域的邊坡土壤結構、下地水分布和結構裂隙等問題，特別是在坡面設計中，選擇分級開挖超前支護的方式，邊開挖邊加固防護，把原有的穩固邊坡與施工邊坡有效結合在一起，以折線形邊坡、臺階邊坡為主，優化滾落臺設計，結合公路排水需求，設置車道兩旁排水溝，進而提高邊坡結構設計的合理性。

3.2高邊坡路基以及陡坡路基的設計

在高邊坡路基設計中，綜合考量施工區域的地質條件，選擇適宜的施工材料類型，特別是針對軟弱地基或是承載力小的地基區域，要先運用加固或是更換地基土的方式，改善地基條件，做好山石渣換填工作，也可以對不良地基區域進行強夯和沖擊碾壓，提高地基的承載力和強度， 實現高路堤差異沉降問題的控制。同時，設計人員要優化排水管路設計，提高邊坡結構的安全性和穩定性。在陡坡路基設計中，坡腳位置設置支擋結構物和護腳，起到防滑效果，特別是在開挖臺階位置，設置土工格柵，提高地基結構的穩定性和堅固性。

3.3路基交界位置的設計

考慮到橫向路線設計與縱向路線設計，在路基交界位置設計中，路基開挖會呈現橫縱線交叉區域，為了提高交叉區域中路基結構穩定性，橫向路線路基位置設置半填半挖型路基，而在縱向填挖交界區域，要做好地基強夯處理，提高路基結構的承載力和強度，可以運用土工格柵或是分層碾壓回填等方式，特別是在石路段，可以運用石料進行路基填造，提高路基交界位置的穩定性。除此之外，針對土質路段而言，要設計實驗計算土壤滲水能力，合理選用滲水性材料，結合具體的滲水量，設計地下盲溝施工方案，控制地下水對路基工程的影響，在必要的情況下可以設置橫縱地下排水溝，優化排水系統，進而提高路基交界位置設計的合理性。

結語：

綜上所述，在公路工程項目中，要加大對公路工程設計的重視程度，加強公路路線布設和路基設計，合理分散人流物流，緩解城市交通壓力，減少交通擁堵的情況，進而發揮出城市公路工程的最大價值。

參考文獻：

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