基于路線布設(shè)與路基設(shè)計的公路工程設(shè)計要點(diǎn)分析

謝小春 鄧小鳳

摘要：路線布設(shè)設(shè)計和路基設(shè)計均是公路工程中的重點(diǎn)設(shè)計項目，前者會對施工周期和施工質(zhì)量造成影響，后者會對公路工程的邊坡安全和工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。為此，本文從路線布設(shè)設(shè)計和路基設(shè)計的設(shè)計要點(diǎn)出發(fā)，分析了公路工程設(shè)計方案選擇原則，旨在為公路工程設(shè)計方案的選擇提供參考意見。

【關(guān)鍵詞】公路工程；路基設(shè)計；設(shè)計要點(diǎn)

路線布設(shè)設(shè)計和路基設(shè)計效果和規(guī)范程度，直接關(guān)系到了公路工程的設(shè)計質(zhì)量以及后續(xù)施工工程的進(jìn)展情況。為此，工程參與各方需要提高對路線布設(shè)和路基設(shè)計工作的重視程度。尤其是設(shè)計部門，需要結(jié)合公路工程的實(shí)際要求和質(zhì)量需求，對路線布設(shè)和路基進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，為優(yōu)質(zhì)公路工程的開展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

1.基于路線布設(shè)的公路工程設(shè)計要點(diǎn)

1.1平面線形設(shè)計

在平面線形設(shè)計思想的引導(dǎo)下，設(shè)計時路線布設(shè)設(shè)計要盡量少干擾居民村落，保護(hù)名勝古跡等人文景觀，公路路線要盡量以曲線為主，同時避免長直線，確保公路路線和地形的起伏相一致，進(jìn)而體現(xiàn)公路路線設(shè)計的生態(tài)性， 與沿線地形、地貌、生態(tài)特征以及其他自然、人文景觀渾然成為有機(jī)的整體。此外，以曲線設(shè)計理念進(jìn)行公路路線布設(shè)設(shè)計，能夠提高公路路線布設(shè)設(shè)計的自由程度，并且確保了線路之間的連貫性。路線布設(shè)是一項復(fù)雜的工作，設(shè)計人員需要結(jié)合實(shí)際情況，深入分析地貌、地形、地質(zhì)、水文、農(nóng)田、構(gòu)造物、現(xiàn)狀路網(wǎng)等影響因素，對路線方案進(jìn)行多種比選論證，確定最優(yōu)路線方案。

1.2超高設(shè)計

公路的超高設(shè)計需要結(jié)合公路具體段落的需求，設(shè)計人員在進(jìn)行超高設(shè)計時，需要根據(jù)公路路段車輛的構(gòu)成情況和設(shè)計速度、現(xiàn)狀條件、圓曲線半徑，計算出公路超高設(shè)計的相關(guān)數(shù)值，并且在設(shè)計下坡路段時，需著重考慮路段的安全情況，并進(jìn)行運(yùn)行速度驗(yàn)算。此外，在一些車輛超速現(xiàn)象嚴(yán)重的路段，和地形較為陡峭的路段，設(shè)計人員要對特殊路段的超高率進(jìn)行重新計算。

1.3爬坡車道設(shè)計

在設(shè)計公路路線縱斷面的最大坡度時，設(shè)計人員需要考慮該路段汽車行駛的縱坡長度，以及汽車的性能和載重情況與縱坡長度之間的關(guān)系。例如，部分道路的通行能力較差，上坡行駛速度降低到容許最低速度以下，即會對汽車正常行駛造成阻礙。此時，設(shè)計人員除了采取優(yōu)化縱斷面設(shè)計以外，在條件受限路段可以通過爬坡的車道設(shè)計來輔助汽車行駛。在設(shè)計連續(xù)性汽車爬坡車道時，設(shè)計人員需要考慮到我國汽車性能，爬坡車道長度不宜設(shè)置太長，否則需在右側(cè)設(shè)置緊急停車帶；爬坡車道的起終點(diǎn)處均應(yīng)設(shè)置分流、匯流漸變段，滿足安全行駛要求。

2.基于路基設(shè)計的公路工程設(shè)計要點(diǎn)

2.1路塹設(shè)計

在進(jìn)行路塹設(shè)計時，需充分考慮邊坡巖土體類型、成因、產(chǎn)狀、構(gòu)造裂隙、風(fēng)化程度、軟弱夾層、巖體結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)面含水狀況、膠結(jié)及閉合程度以及地下水等情況和特點(diǎn)，對坡面采用分級開挖，分級防護(hù)和加固，可選擇折線形邊坡或臺階狀邊坡，并結(jié)合具體的施工情況選擇增加排水溝。深挖路塹段可通過工程地質(zhì)類比法、極限平衡法以及數(shù)值分析法等對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計算分析，確定邊坡穩(wěn)定類型、穩(wěn)定程度以及對公路可能造成的危害，采取針對性的邊坡處治措施；并要求施工過程中在各級平臺上設(shè)置固定點(diǎn)，監(jiān)測邊坡位移變化，進(jìn)行穩(wěn)定性觀測。

2.2高邊坡路基和陡坡路基設(shè)計

（1）改善基底條件：對于通過分析計算，填土高度較高，地基強(qiáng)度不足以承載路基的，將對基底進(jìn)行換填開山石渣等粗粒料，或?qū)υ鼗捎脧?qiáng)夯、沖擊碾壓等進(jìn)行處理。

（2）為減少高路堤差異沉降，對原地基以及下路堤部分每隔1m采用沖擊碾壓進(jìn)行處理；同時加強(qiáng)排水設(shè)施及邊坡防護(hù)設(shè)計。

（3）設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物：對于陡坡路堤（地面橫坡陡于1：2.5），除對原地面開挖臺階并設(shè)置土工格柵外，根據(jù)地形、地質(zhì)條件以及路基穩(wěn)定性計算，將在路基坡腳設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物或護(hù)腳等防滑措施；

2.3路基交界處設(shè)計

橫向半填半挖路基、縱向填挖交界路基，填挖高差3m以上、或地面較陡路段，均應(yīng)按設(shè)計進(jìn)行強(qiáng)化處理。半填半挖路基應(yīng)在路床范圍內(nèi)超挖80cm厚再分層碾壓回填合格的路床填土，石質(zhì)路基只需超挖第二層土工格柵在挖方側(cè)鋪設(shè)長度，以減小路基橫向不均勻沉降；半填半挖及填挖交界處路段設(shè)置雙向土工格柵。設(shè)計時可以依據(jù)交接位置地下水的滲出量設(shè)計地下盲溝，也可以依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況設(shè)置臨時性排水溝，完善地下水排水系統(tǒng)。

3.公路工程設(shè)計方案選擇原則

3.1遵循公路工程設(shè)計生態(tài)需求

在確保公路工程質(zhì)量和安全程度的同時，為了滿足人們對設(shè)計的美感需求，設(shè)計人員在最初設(shè)計公路路線時，需要考慮到公路路線的和諧程度和自然程度，以及連貫性和對稱性，讓人們在外觀上感受到的公路路線是協(xié)調(diào)美觀的，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化公路設(shè)計的需求。

3.2遵循公路工程設(shè)計的科學(xué)性

公路工程設(shè)計的科學(xué)性是設(shè)計人員在確定最終公路工程設(shè)計方案時必須要遵守的原則。例如，在遇到低矮丘陵地形時，由于其地形相對平緩，設(shè)計人員需要秉承著挖填設(shè)計相平衡的原則，以此來確保公路工程和自然環(huán)境的一致性，并減少公路工程建設(shè)給周圍環(huán)境造成的不利影響。在遇到翻山地段時，施工地段的高度落差較大，選擇挖掘隧道的方式實(shí)現(xiàn)通行，挖掘隧道地點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是該地段中土質(zhì)條件相對較好的位置，盡量降低施工難度和工程造價。

3.3結(jié)合地質(zhì)條件優(yōu)先選擇

在山區(qū)進(jìn)行的公路工程路線設(shè)計，設(shè)計人員需要著重考慮地質(zhì)條件，地質(zhì)條件也是影響公路路線走向和變化的主要因素之一，并且決定了施工工程質(zhì)量和進(jìn)度。如果項目路段存在斷層現(xiàn)象，在隧道設(shè)計中要盡量避免斷層地段，并減輕斷層地質(zhì)條件對公路工程的影響。如果路段遇到了容易發(fā)生坍塌事故的地段，公路路線設(shè)計應(yīng)當(dāng)盡量避免坍塌地段，以此來減輕施工安全危險因素和施工成本負(fù)擔(dān)，如果不能避免，則應(yīng)當(dāng)在設(shè)計選擇應(yīng)用橋梁通行方式或降低路基填挖高度方式。

總之，路線布設(shè)設(shè)計和路基設(shè)計是公路工程設(shè)計中的關(guān)鍵工作，兩項設(shè)計工作的合理性和協(xié)調(diào)程度直接關(guān)系到了公路工程的質(zhì)量和施工效率，除了要做好基本的設(shè)計工作外，設(shè)計人員在選擇最終的設(shè)計方案和設(shè)計路線時，需要秉承生態(tài)、科學(xué)、環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)的原則，使得設(shè)計的項目真正成為利國利民的民生工程。

參考文獻(xiàn)：

[1] 唐旻， 歐陽路明. 高速公路路基設(shè)計分析[J]. 黑龍江交通科技， 2017， 40（1）：65-66.

[2] 張威. 基于路線布設(shè)及路基設(shè)計的公路設(shè)計要點(diǎn)探討[J]. 工程技術(shù)：文摘版：00254-00254.

[3]王勇亮. 簡議改擴(kuò)建道路的路線以及路面路基設(shè)計[J]. 環(huán)球市場， 2017（22）.

[4]黃厚明. 公路工程中改擴(kuò)建公路路線以及路面路基設(shè)計分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計， 2017（16）.