基于路線布設與路基設計的公路工程設計要點研究

牛小鵬

【摘要】隨著公路運輸能力的不斷提升，需要對路基設計方案進行優化和創新，才能有效延長公路的使用壽命。越來越多的公路建設項目處于地質環境復雜的區域，本文對基于路線布設與路基設計的公路工程設計進行研究和分析，并進一步理順設計思路，為構建完善的設計理論體系提供參考和借鑒。

【關鍵詞】路線布設;路基設計;公路工程;原則

【中圖分類號】U412.37

【文獻標識碼】B

【文章編號】1671-3362（2020）08-0030-02

1.公路路線布設原則

1.1整個公路設計應以流暢為基礎

在實際設計過程中，應該將滿足公路網總體規劃作為重要前提，從而讓公路線路能夠和城市或區域總體規劃相融合，保證交通處于快速、通暢的狀態。另外也需要設計人員協調好不同單位、部門之間的關系，另外還需要處理好公路與市政道路之間的關系。同理，全面和局部、長期和短期的關系也需要協調好。另外，設計過程中也需要尊重當地公路建設與工農業基礎設施之間的關系，并結合當地自然環境以及公路施工材料取用、運輸情況對項目進行綜合分析。在有效控制成本的同時，進一步提升公路的整體質量[3]。在設計過程中，也需要進行交通疏導，避免公路建設對周邊環境及居民造成不利影響。

1.2合理利用地形提升路線布設經濟性

在實際選線的過程中，需要先明確標準線、生態線以及當地規劃，并根據地質地形情況，科學使用相關指標，并對成本進行分析和控制。建議設計人員提出多個設計方案，通過方案對比的方式來明確公路設計中存在的問題，并選出更科學完善的設計方案。在設計之前，對項目所在地的地形、地貌、植被進行詳細的調查和分析，明確項目本身與自然環境之間的關系，找出項目與自然環境相契合以及相矛盾的點，明確提升線路布設經濟性的關鍵點[2]。

1.3對項目設計因素進行多維度的考慮

很多公路在設計過程中，往往包括立交橋、隧道、橋梁等部分，因此在設計過程中需要結合審批路線的總體方向以及工程的控制點，綜合考慮公路網布局以及各個部分的設計需求。這樣也能保證設計方案橫向、縱向處于協調的狀態。

1.4應用多計劃項目管理模式

由于目前的公路項目都涉及多個領域，因此需要根據項目各個部分的特點展開模塊化的管理方式。在實際管理過程中，需要結合客觀條件，爭取提升項目的社會效益以及經濟效益。尤其需要做好取土場、棄土場的設計與規劃，并對土地復墾、植被恢復相關工作進行優化，避免水土流失的發生[1]。

2.線路布設整體設計

2.1綜合考量路線的平面和垂直面設計

安全性、經濟性、合理性是公路布局設計中必須考慮的因素。因此在設計過程中需要將保護周邊環境作為重要目標。首先需要結合地勢地形對交通交叉口進行優化調整，從而保證公路順應地形變化處于平滑的建設狀態。其次也讓公路保持美觀，在路面水平面和垂直面設計中，應強調以人為本。確定設計規模以及總體設計后，需要明確線路主要控制點，并完成平面設計和豎向設計[4]。在設計時，應對公路的平面和垂直面進行綜合分析，使線路設計合理可行，以兼顧司機的駕駛需要。在設計水平面和垂直面時，必須優先考慮駕駛員的視覺需求、心理需求以及生理需求。道路坡度必須確保安全駕駛，并為駕駛員提供最佳視野，以進一步提升駕駛舒適性。如此一來公路將具有滿足駕駛員的心理和視覺的功能，起到減少駕駛員緊張情緒作用。在路線設計中，注意道路的總體走向，采用多種設計方法，協調自然。在公路設計過程中，應對排水系統設計方案進行進一步優化。將道路交通網絡與其他交通方式相結合，讓地方路網規劃得到進一步加強。

2.2地質選線

由于當地自然環境、地質環境有著明顯的差別，從而施工條件也有著一定的差異，因此需要在設計工作中對這些方面進行深入的分析和優化。具體來說，需要在設計之前明確設計規模，并提出進一步降低成本的措施，另外也需要提出一些保護環境的舉措，進而讓整體施工與環境形成平衡的關系。設計人員需要通過調整技術指標，在保證道路施工運行安全的基礎上，避免對當地環境造成不良影響。尤其是在地質環境復雜的地區，更應該避免對當地地質結構造成侵蝕。由此可見，在設計開始之前，需要對當地的自然環境和地質條件進行調查和分析，為后續設計提供參考和借鑒。降低施工風險，確保工程安全，提高道路防災能力。

3.路基設計

3.1斜坡的防護設計

路基的穩定性與邊坡防護設計方案的科學性有著密切的關系。如果設計方案的相關指標沒有達到技術標準要求，那么在公路施工和運行過程中，就會出現滑坡等問題。在實際設計過程中，通過加設防護墻能夠起到良好的路基邊坡保護作用。另外，邊坡設計對于防止后續出現滑坡問題也有一定的作用，在實際設計過程中需要對路基高度進行調整。如果坡度過大，則容易導致滑坡等問題的發生，反之則會影響道路寬度，并浪費土地資源，提升施工成本。因此，設計人員需要根據道路的實際規模選擇適合的邊坡參賽[5]。

3.2選擇合適的路基回填料

在路基回填過程中，一般會運用到不同類型的填料，因此需要對填料的種類進行合理的選擇和搭配。并且，需要對填料的質量進行檢查后，才可以進行填筑、壓實等操作。一般來說，粗粒土的使用能夠達到提升壓實效果的作用。如果能夠讓粗粒土的含石量控制在70%左右，起壓實效果較為理想。相比其他填料來說，重黏土具有膨脹性大、粘附性強等特點，同樣也具有更強的可塑性，但是其透水性相對較差。如果選用黏土，則需要進行壓實操作，以達到穩定路基的作用。粉土由粉土顆粒組成，其特點是水穩定性差，強度差，遇水易變渾。沙意味著土壤成分不僅包括大粒徑的粗顆粒，還包括大黏度的土壤。它具有良好的平均黏度、透水性以及水穩定性，是一種良好的路基填料。它通常用于黏性土壤，能夠起到提高其黏度的作用。在路基設計過程中，需要結合每種填料的特性，對路基填料的類型進行選擇，以保證路基質量達到相關技術要求。

3.3路基含水量的控制

為了有效地防止土壤基礎出現塑性損傷，保證土的壓力處于土的強度極限范圍內。土壤含水率最高時，壓實能夠讓使路基更緊湊，可以達到更好的軋制效果。因此，路基壓力為實時，有必要對路基的水分量進行試驗。為了確保路基土壤的最佳水含量，可以噴霧或回火對填料進行處理。在填料中添加水困難的情況下，為了促進路基的緊湊化，可以通過提高路基上的壓縮強度來進行。因此，在進行標準壓實試驗的過程中，通過控制最佳含水量，可以主要實現次級的緊湊性。

3.4路基高度的設計

山區道路具有更高、更嚴格的技術要求，路基建設和挖掘的高度明顯增加，并且挖掘深度和填充高度較大的路段有所增加。沿線工程區域地質特征、路線的縱向坡度會對山區高速公路路基高度形成影響。因此，所有的要素只有結合設計過程，才能正確地設計道路的高度。在平原地區，中國高速公路的平均填充高度范圍為2.2～3.2m，比一般級道路的填充高度高1.5～2.0m。在設計平原路基時，盡量減少路基的填充土方的高度，從而達到保證路基的穩定性的作用，也讓路基的強度和沉降得以有效的控制。山路的設計主要決定高速公路和隧道的分解高度，使高速公路的高度最小化，改善線路，讓路線變得更為平坦[6]。

4.總結

綜上所述，在實際設計過程中，應該遵循整個公路設計以流暢為基礎、合理利用地形，提升路線布設經濟性、對項目設計因素進行多維度考慮、應用多計劃項目管理模式等原則。綜合考量路線的平面和垂直面設計、地質選線、斜坡的防護設計、選擇合適的路基回填料、路基含水量的控制、路基高度的設計等方案，從而達到進一步優化設計方案的目的。同時，技術人員也應該積極學習先進的公路設計理論，為后續設計提供參考和借鑒。

參考文獻

[1]溫濤.公路工程路線布設及路基設計分析[J].交通世界，2020（11）：58-59.

[2]李智.公路工程設計中的路線布設及路基設計[J].中國公路，2020（06）：102-103.

[3]王麗瓊.公路工程設計中路線布設及路基設計難點[J].中國公路，2020（04）：100-101.

[4]李春花.淺談基于路線布設與路基設計的公路工程設計要點[J].中國標準化，2019（24）：102-103.

[5]曹智驊.公路工程路線及路基設計要點[J].交通世界，2019（36）：30-31.

[6]林超.公路工程路線布設及路基設計研究[J].廣東建材，2019，35（09）：69-71.

（作者單位：山西成豐公路工程勘察設計有限公司）