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浅谈路线布设及路基设计对公路工程设计的重要性

2020-05-12 257 上传者：管理员

摘要：路线布设和路基设计的规范程度，直接关系到公路工程的设计质量以及后续施工的进展情况，本文介绍了公路工程设计的原则，分析了路线布设及路基设计的要点，以期为相关从业者提供参考借鉴。

关键词：
公路工程
工程设计
路基设计
路线布设
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作为公路工程的重要设计内容，路线布设和路基设计方案的合理性，在一定程度上决定了公路工程的整体质量和价值，因此，相关建设单位一定要充分重视路线布设和路基设计工作，根据不同施工环境和地质勘察结果，从质量、环保、经济等角度选择最匹配的设计方案，给予施工单位正确的指导，从而保证公路工程的整体质量。

一、公路工程设计原则

(一) 生态环保原则

公路工程施工对自然环境影响明显，在设计时要理性分析施工区域的自然环境特点，在保证工程质量和安全的基础上，将公路工程与自然环境高度融合，减少对生态环境的破坏，并利用自然美景为公路增添风采。此外，要减少公路施工对当地生态环境的污染，立足现场实际情况，合理规划公路路线，做好生态设计，使公路工程与自然环境相协调。

(二) 科学设计原则

开展公路工程设计工作是为了给后续施工提供一个科学合理的方案，因此，在设计阶段就应该深入了解施工现场情况，遵循公路工程设计的科学性原则，确定具体设计方向和细则。比如，山川阻隔公路交通，可以在充分考察地质条件的基础上，考虑设计隧道以确保公路的连续性，满足公众的通行需求；丘陵地带地面凹凸不平，可采用填挖设计使其与周围地势环境相协调。

(三) 遵循地质条件的原则

施工区域的地质条件直接影响公路路线布设和路基设计，设计人员一定要仔细研究施工段的地质特点，开挖时要避免一些容易塌方的地段，隧道设计要避开断层位置等，要充分考虑施工现场地质条件，合理确定公路路线变化和走向，降低施工风险，优化施工流程，确保工程质量与进度。

二、路线布设

(一) 平面线性设计

路线布设必须兼顾安全性、经济性与合理性，要根据地形调整交叉口，公路路线的总体方向必须与周围环境相协调，并满足公众出行需求。具体而言，公路路线不可能完全按照两点之间直线最短的原则来设计，考虑到对当地居民生活环境和历史遗迹等重要建筑物和景观的保护，需要按照地形起伏曲线设计，与当地生态、地貌、路网现状、自然景观融为一体，形成独特的公路景观。曲线设计要保持连贯，将直线、曲线合理结合，其角度、弯度、长度要符合车辆行驶要求，确保交通安全。

(二) 超高设计

根据不同工程段的施工要求，超高设计必须精确计算各设计参数与路段限速、路线长度、圆曲线半径之间的关系，特别是在陡坡路段，为防止车辆超速翻车或滑出车道，必须严格进行运行速度的验算，计算该路段的超高率。出于对安全的谨慎考虑，所有超高计算工作都应该仔细进行，从车辆组成以及设计速度着手，确保各项设计数值的准确性，特殊危险路段必须反复验算超高率。

(三) 地质选线

不同施工地段的地质条件各不相同，因此需结合工程规模和施工条件进行路线布设。在确定路线布设方案时，除了考虑生态环境因素，还要考虑施工成本，在确保公路安全的前提下，灵活确定地质选线，降低工程资金投入。此外，还要考虑不确定性的地质灾害对公路安全的潜在威胁，注意各地区的地质差异，做好地质灾害防范工作，保证参建人员和建设财产的安全。

(四) 爬坡车道

公路工程路线纵断面设计必须要考虑汽车的爬坡能力，确定最大坡度时要考虑坡道长度，一些地势不平的路段必须设计坡道进行连接。考虑到汽车性能，上坡时会面临较大的阻碍，当汽车行驶速度低于最低爬坡速度时，就会发生溜车导致交通事故，因此，设计人员必须优化坡道纵断面设计，合理设计坡道长度，坡道起止点位置也要采取一定的安全设计，确保坡道的稳定性，防止后期使用过程中出现较大位移。

三、路基设计

(一) 路堑设计

路堑设计要重点研究当地的气候环境、地质特点，针对边坡土壤构成、结构裂隙、软弱夹层、地下水情况进一步优化设计，保证路堑设计符合实际情况。针对坡面结构，应当分级开挖并加固防护，将原始稳固边坡和施工边坡进行结合，建设折线形边坡以及台阶边坡，设计滚落台，同时还要根据实际排水需要增设排水沟，确保边坡结构的稳定性。

(二) 高边坡路基以及陡坡路基的设计

高边坡路基设计要考虑地质条件，以此确定施工原材料类别，对于地基承载强度薄弱地段，需要优化基底条件，进行开山石渣换填，或者对原地基进行强夯以及冲击碾压，确保有效控制高路堤差异沉降，为进一步提高控制效果，还需要强化排水设施，保证边坡的安全性。对于陡坡路基的设计，要在路基坡脚安装支挡结构物以及护脚之类的防滑设施，开挖台阶、添加土工格栅，促使地基更加稳定，路基更加坚固。

(三) 路基交界位置的设计

由于路线设计分为横向和纵向，路基开挖时在这两个方向就会有一些交界地带，为了保证交界处路基的整体稳定性，特别是横向半填半挖型路基、纵向填挖交界路段，必须要采取一定措施强化路基承载力，例如设置土工格栅、分层碾压回填；遇岩石路段需以石料填造路基；土质路段需根据土壤渗水能力采用不同渗水性能的原材料，同时根据渗水量确定地下盲沟设计方案，为有效降低地下渗水对路基的影响，可添加纵横式地下排水沟，从而完善排水系统。

(四) 路基排水设计

当公路靠近水源时，必须考虑河道涨水及河水流动对路基的侵蚀破坏，根据路基两侧水质和水流的变化情况，综合天气的附加影响，提高路基防水防汛能力，控制河岸水土流失，注意清理和保护河道，减少河道问题对周边公路路基的破坏。公路工程在一些城市地块通常会搭配园林景观，这些园林木苗也可以起到控水作用，为了充分发挥植物隔离带、景观花坛等园林工程的排水作用，在设计时一定要多与园林工作人员沟通，交流设计经验，合理设置排水管道、排水沟，避免园林绿化区域积水。路基边坡排水沟既能排水也能蓄水，设计时一定要根据当前地块的泄水能力，合理设计排水沟长度、宽度和坡度，将排水沟的积水引入远离路基的排水处，及时处理雨水、污水，减少积水对路基的破坏，避免因积水造成的交通事故。

四、结语

当前，我国公路工程建设进程不断加快，为了保证公路工程充分发挥社会价值，为公众提供安全、稳定的服务，就一定要做好质量控制工作。综上所述，做好路线布设与路基设计是确保公路工程质量的有效措施，公路工程设计需要考虑很多因素，设计人员一定要深入了解工程特点和建设要求，结合实际施工地段的生态环境、地质条件，优中选优，确定最科学合理的设计方案，从源头上保证公路工程质量，促进公路建设事业的长远发展。

李智.公路工程设计中的路线布设及路基设计[J].中国公路,2020,(6):102-103.