基于路线布设与路基设计的公路工程设计要点研究

来源:用户上传      作者:

　　【摘要】随着公路运输能力的不断提升，需要对路基设计方案进行优化和创新，才能有效延长公路的使用寿命。越来越多的公路建设项目处于地质环境复杂的区域，本文对基于路线布设与路基设计的公路工程设计进行研究和分析，并进一步理顺设计思路，为构建完善的设计理论体系提供参考和借鉴。
　　【关键词】路线布设;路基设计;公路工程;原则
　　【中图分类号】U412.37
　　【文献标识码】B
　　【文章编号】1671-3362（2020）08-0030-02
　　1.公路路线布设原则
　　1.1整个公路设计应以流畅为基础
　　在实际设计过程中，应该将满足公路网总体规划作为重要前提，从而让公路线路能够和城市或区域总体规划相融合，保证交通处于快速、通畅的状态。另外也需要设计人员协调好不同单位、部门之间的关系，另外还需要处理好公路与市政道路之间的关系。同理，全面和局部、长期和短期的关系也需要协调好。另外，设计过程中也需要尊重当地公路建设与工农业基础设施之间的关系，并结合当地自然环境以及公路施工材料取用、运输情況对项目进行综合分析。在有效控制成本的同时，进一步提升公路的整体质量[3]。在设计过程中，也需要进行交通疏导，避免公路建设对周边环境及居民造成不利影响。
　　1.2合理利用地形提升路线布设经济性
　　在实际选线的过程中，需要先明确标准线、生态线以及当地规划，并根据地质地形情况，科学使用相关指标，并对成本进行分析和控制。建议设计人员提出多个设计方案，通过方案对比的方式来明确公路设计中存在的问题，并选出更科学完善的设计方案。在设计之前，对项目所在地的地形、地貌、植被进行详细的调查和分析，明确项目本身与自然环境之间的关系，找出项目与自然环境相契合以及相矛盾的点，明确提升线路布设经济性的关键点[2]。
　　1.3对项目设计因素进行多维度的考虑
　　很多公路在设计过程中，往往包括立交桥、隧道、桥梁等部分，因此在设计过程中需要结合审批路线的总体方向以及工程的控制点，综合考虑公路网布局以及各个部分的设计需求。这样也能保证设计方案横向、纵向处于协调的状态。
　　1.4应用多计划项目管理模式
　　由于目前的公路项目都涉及多个领域，因此需要根据项目各个部分的特点展开模块化的管理方式。在实际管理过程中，需要结合客观条件，争取提升项目的社会效益以及经济效益。尤其需要做好取土场、弃土场的设计与规划，并对土地复垦、植被恢复相关工作进行优化，避免水土流失的发生[1]。
　　2.线路布设整体设计
　　2.1综合考量路线的平面和垂直面设计
　　安全性、经济性、合理性是公路布局设计中必须考虑的因素。因此在设计过程中需要将保护周边环境作为重要目标。首先需要结合地势地形对交通交叉口进行优化调整，从而保证公路顺应地形变化处于平滑的建设状态。其次也让公路保持美观，在路面水平面和垂直面设计中，应强调以人为本。确定设计规模以及总体设计后，需要明确线路主要控制点，并完成平面设计和竖向设计[4]。在设计时，应对公路的平面和垂直面进行综合分析，使线路设计合理可行，以兼顾司机的驾驶需要。在设计水平面和垂直面时，必须优先考虑驾驶员的视觉需求、心理需求以及生理需求。道路坡度必须确保安全驾驶，并为驾驶员提供最佳视野，以进一步提升驾驶舒适性。如此一来公路将具有满足驾驶员的心理和视觉的功能，起到减少驾驶员紧张情绪作用。在路线设计中，注意道路的总体走向，采用多种设计方法，协调自然。在公路设计过程中，应对排水系统设计方案进行进一步优化。将道路交通网络与其他交通方式相结合，让地方路网规划得到进一步加强。
　　2.2地质选线
　　由于当地自然环境、地质环境有着明显的差别，从而施工条件也有着一定的差异，因此需要在设计工作中对这些方面进行深入的分析和优化。具体来说，需要在设计之前明确设计规模，并提出进一步降低成本的措施，另外也需要提出一些保护环境的举措，进而让整体施工与环境形成平衡的关系。设计人员需要通过调整技术指标，在保证道路施工运行安全的基础上，避免对当地环境造成不良影响。尤其是在地质环境复杂的地区，更应该避免对当地地质结构造成侵蚀。由此可见，在设计开始之前，需要对当地的自然环境和地质条件进行调查和分析，为后续设计提供参考和借鉴。降低施工风险，确保工程安全，提高道路防灾能力。
　　3.路基设计
　　3.1斜坡的防护设计
　　路基的稳定性与边坡防护设计方案的科学性有着密切的关系。如果设计方案的相关指标没有达到技术标准要求，那么在公路施工和运行过程中，就会出现滑坡等问题。在实际设计过程中，通过加设防护墙能够起到良好的路基边坡保护作用。另外，边坡设计对于防止后续出现滑坡问题也有一定的作用，在实际设计过程中需要对路基高度进行调整。如果坡度过大，则容易导致滑坡等问题的发生，反之则会影响道路宽度，并浪费土地资源，提升施工成本。因此，设计人员需要根据道路的实际规模选择适合的边坡参赛[5]。
　　3.2选择合适的路基回填料
　　在路基回填过程中，一般会运用到不同类型的填料，因此需要对填料的种类进行合理的选择和搭配。并且，需要对填料的质量进行检查后，才可以进行填筑、压实等操作。一般来说，粗粒土的使用能够达到提升压实效果的作用。如果能够让粗粒土的含石量控制在70%左右，起压实效果较为理想。相比其他填料来说，重黏土具有膨胀性大、粘附性强等特点，同样也具有更强的可塑性，但是其透水性相对较差。如果选用黏土，则需要进行压实操作，以达到稳定路基的作用。粉土由粉土颗粒组成，其特点是水稳定性差，强度差，遇水易变浑。沙意味着土壤成分不仅包括大粒径的粗颗粒，还包括大黏度的土壤。它具有良好的平均黏度、透水性以及水稳定性，是一种良好的路基填料。它通常用于黏性土壤，能够起到提高其黏度的作用。在路基设计过程中，需要结合每种填料的特性，对路基填料的类型进行选择，以保证路基质量达到相关技术要求。 　　3.3路基含水量的控制
　　为了有效地防止土壤基础出现塑性损伤，保证土的压力处于土的强度极限范围内。土壤含水率最高时，压实能够让使路基更紧凑，可以达到更好的轧制效果。因此，路基压力为实时，有必要对路基的水分量进行试验。为了确保路基土壤的最佳水含量，可以喷雾或回火对填料进行处理。在填料中添加水困难的情况下，为了促进路基的紧凑化，可以通过提高路基上的压缩强度来进行。因此，在进行标准压实试验的过程中，通过控制最佳含水量，可以主要实现次级的紧凑性。
　　3.4路基高度的设计
　　山区道路具有更高、更严格的技术要求，路基建设和挖掘的高度明显增加，并且挖掘深度和填充高度较大的路段有所增加。沿线工程区域地质特征、路线的纵向坡度会对山区高速公路路基高度形成影响。因此，所有的要素只有结合设计过程，才能正确地设计道路的高度。在平原地区，中国高速公路的平均填充高度范围为2.2～3.2m，比一般級道路的填充高度高1.5～2.0m。在设计平原路基时，尽量减少路基的填充土方的高度，从而达到保证路基的稳定性的作用，也让路基的强度和沉降得以有效的控制。山路的设计主要决定高速公路和隧道的分解高度，使高速公路的高度最小化，改善线路，让路线变得更为平坦[6]。
　　4.总结
　　综上所述，在实际设计过程中，应该遵循整个公路设计以流畅为基础、合理利用地形，提升路线布设经济性、对项目设计因素进行多维度考虑、应用多计划项目管理模式等原则。综合考量路线的平面和垂直面设计、地质选线、斜坡的防护设计、选择合适的路基回填料、路基含水量的控制、路基高度的设计等方案，从而达到进一步优化设计方案的目的。同时，技术人员也应该积极学习先进的公路设计理论，为后续设计提供参考和借鉴。
　　参考文献
　　[1]温涛.公路工程路线布设及路基设计分析[J].交通世界，2020（11）：58-59.
　　[2]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（06）：102-103.
　　[3]王丽琼.公路工程设计中路线布设及路基设计难点[J].中国公路，2020（04）：100-101.
　　[4]李春花.浅谈基于路线布设与路基设计的公路工程设计要点[J].中国标准化，2019（24）：102-103.
　　[5]曹智骅.公路工程路线及路基设计要点[J].交通世界，2019（36）：30-31.
　　[6]林超.公路工程路线布设及路基设计研究[J].广东建材，2019，35（09）：69-71.
　　（作者单位：山西成丰公路工程勘察设计有限公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15375457.htm