公路工程路線布設(shè)與路基設(shè)計(jì)

袁瑋

新疆交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院 新疆烏魯木齊 830006

1 公路工程設(shè)計(jì)原則分析

第一，滿足周圍環(huán)境發(fā)展需求。在公路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合周圍居民的日常出行要求，遵守環(huán)境保護(hù)原則，保證公路與周圍生態(tài)環(huán)境有效融合，提高公路工程設(shè)計(jì)方案的合理性與規(guī)范性。

第二，提高公路設(shè)計(jì)方案的可行性。對(duì)于公路設(shè)計(jì)人員來說，要結(jié)合公路工程所在地區(qū)的具體情況，加強(qiáng)可行性設(shè)計(jì)，確保公路工程設(shè)計(jì)方案得到有效實(shí)施。

第三，遵守因地制宜原則。在地形地貌特別復(fù)雜的山區(qū)，公路設(shè)計(jì)難度較大，要求設(shè)計(jì)人員綜合考慮該地區(qū)的地形地貌特點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)，盡量避開塌方與滑坡區(qū)域，若無法完全避開，則可以采取降低填挖高度方法，確保山區(qū)公路的安全運(yùn)行[1]。

2 公路路線布設(shè)要點(diǎn)

2.1 平面線設(shè)計(jì)

公路工程路線布設(shè)應(yīng)該重視安全性、經(jīng)濟(jì)性以及科學(xué)性，必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形情況合理調(diào)整交叉口，同時(shí)公路路線整體方向和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件相協(xié)調(diào)，能夠有效達(dá)成公眾出行的實(shí)際要求。在公路路線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意不要盲目地采用兩點(diǎn)間直線距離最短的原則，應(yīng)綜合分析地方民俗民風(fēng)、生活環(huán)境條件、歷史遺跡等要素，根據(jù)地形起伏曲線進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，并與地方的地形地貌、自然生態(tài)景觀以及路網(wǎng)布設(shè)相結(jié)合，設(shè)計(jì)科學(xué)、可行的公路路線。

2.2 超高設(shè)計(jì)

按照公路工程各個(gè)路段的施工規(guī)定要求，超高設(shè)計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算出所有設(shè)計(jì)參數(shù)與路線長(zhǎng)度、圓曲半徑以及路段限速間的具有的關(guān)系，尤其是公路陡坡路段，為了能夠避免車輛因超速行駛而翻車或者是滑出車道，就要精準(zhǔn)驗(yàn)算行駛速度，從而計(jì)算出此路段超高率。基于安全條件下，每一項(xiàng)超高計(jì)算都必須認(rèn)真、仔細(xì)完成，以車輛組成與設(shè)計(jì)速度作為切入點(diǎn)，保證所有設(shè)計(jì)數(shù)值的真實(shí)性、精準(zhǔn)性，特殊危險(xiǎn)路段應(yīng)進(jìn)行多次超高率驗(yàn)算。

2.3 地質(zhì)選線

不同路段的地質(zhì)條件是有所區(qū)別的，所以應(yīng)根據(jù)公路工程規(guī)模與施工條件科學(xué)布設(shè)路線。同時(shí)綜合分析生態(tài)環(huán)境、施工成本以及公路安全等要素，然后確定最佳的地質(zhì)選線。此外，應(yīng)考慮到地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性，高度重視不同路段之間的地質(zhì)差異性，加大地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防處治力度，確保施工人員的生命安全。

2.4 爬坡車道

在公路的路線縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重研究汽車爬坡能力，然后確定最大坡度下的坡道長(zhǎng)度，而地勢(shì)凹凸不平的路段則要設(shè)計(jì)坡道實(shí)現(xiàn)有效連接。由于受到汽車自身性能的影響，在爬坡階段面臨著比較的阻力，若是車輛行駛速度小于最低爬坡速度，則會(huì)出現(xiàn)溜車現(xiàn)象而引發(fā)交通安全事故，所以設(shè)計(jì)員需要對(duì)坡道縱斷面進(jìn)行優(yōu)化性設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確計(jì)算坡道長(zhǎng)度，而且坡道起止點(diǎn)必須重視安全性設(shè)計(jì)，以保證坡道穩(wěn)定性，有效控制后期運(yùn)行階段發(fā)生位移問題[2]。

3 公路路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 邊坡設(shè)計(jì)

由于外界降雨時(shí)間過長(zhǎng)，在公路路基斜面部位，容易出現(xiàn)較多小凹槽，伴隨時(shí)間的不斷推移，這些小凹槽越來越大，會(huì)降低公路邊坡的穩(wěn)定性，影響道路交通的正常通行。在公路路基設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為了保證公路邊坡的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員要注意以下問題：第一，加強(qiáng)邊坡韌性設(shè)計(jì)，結(jié)合公路邊坡特點(diǎn)，適當(dāng)提升其韌性，減小外界降雨對(duì)公路邊坡產(chǎn)生的沖刷。第二，提升公路邊坡的抗侵蝕性，如果公路邊坡的緊湊性比較差，會(huì)降低公路邊坡穩(wěn)定性，通過提升公路邊坡的抗侵蝕性能，可以降低公路邊坡發(fā)生坍塌的概率。

3.2 防護(hù)設(shè)計(jì)

通過做好公路邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)工作，能夠提升路基的安全性能，若公路邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)不滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，特別容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。設(shè)計(jì)人員可將公路邊坡設(shè)計(jì)為網(wǎng)狀防護(hù)墻體，有效保護(hù)路基邊坡。防護(hù)墻材料可采用水泥與鋼筋，同時(shí)種植綠色植被，起到良好的保護(hù)效果。另外，設(shè)計(jì)人員還要嚴(yán)格控制公路邊坡的坡度，如果公路邊坡的坡度比較大，特別容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)路面塌陷，若公路邊坡坡度過小，會(huì)減小路面寬度，浪費(fèi)大量的土地資源。

3.3 科學(xué)控制路基含水量

為了避免公路路基出現(xiàn)塑性破壞現(xiàn)象，要嚴(yán)格控制土壤壓力，提高土壤的壓實(shí)質(zhì)量，確保路基土壤強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)規(guī)定要求。如果公路土壤的含水量過高，通過進(jìn)行有效的壓實(shí)，能夠提高公路路基的緊湊度，防止公路路基出現(xiàn)大面積塌陷。此外，路基設(shè)計(jì)人員還要嚴(yán)格控制填充物含水量，為了進(jìn)一步提高公路路基緊湊性，設(shè)計(jì)人員可適當(dāng)增加公路路基壓實(shí)度。

在高邊坡路堤與陡坡路堤設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合公路工程施工場(chǎng)地的地理?xiàng)l件，以及施工環(huán)境，加強(qiáng)設(shè)計(jì)，不斷提升高邊坡路堤與陡峭路堤設(shè)計(jì)方案的可行性，避免公路路基出現(xiàn)失穩(wěn)，提高路基的耐久性與施工強(qiáng)度。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要加強(qiáng)靈活性設(shè)計(jì)，如果發(fā)現(xiàn)公路路基所在區(qū)域的地質(zhì)條件特別復(fù)雜，要及時(shí)處理，保證公路路基施工的穩(wěn)定性與安全性，結(jié)合高邊坡路堤與陡峭路堤特點(diǎn)得知，設(shè)計(jì)結(jié)束后，設(shè)計(jì)人員還要進(jìn)行全面檢查，保證最終的設(shè)計(jì)方案得到更好實(shí)施[3]。

通過科學(xué)控制公路路基的含水量，可以防止公路路基出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，提高公路路基的安全性能。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，要根據(jù)公路路基結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理確定路基含水量，并適當(dāng)提升路基壓實(shí)度。

3.4 排水設(shè)計(jì)

第一，若公路與河流區(qū)域距離比較近，河流會(huì)對(duì)路基造成較大沖刷，帶來諸多不利影響，所以，路基設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)，結(jié)合河流的具體情況，進(jìn)行全面觀測(cè)，特別是季節(jié)變化，對(duì)公路路基產(chǎn)生的影響。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要對(duì)水流情況進(jìn)行合理分析，加強(qiáng)公路路基排水設(shè)計(jì)，提高公路的抗洪能力，避免出現(xiàn)大面積的水土流失，從根本上減少河流對(duì)公路路基產(chǎn)生的沖刷影響。

第二，加強(qiáng)隔離帶排水設(shè)計(jì)。通過在公路兩側(cè)種植適量植物，形成隔離帶，能夠提高公路路基的穩(wěn)定性，但是，此種類型的公路隔離帶特別容易出現(xiàn)大量積水，為了防止出現(xiàn)較多積水，設(shè)計(jì)人員還要結(jié)合隔離帶具體位置，加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)，可以在隔離帶下部設(shè)置防水層，同時(shí)安裝適量的排水管，如果出現(xiàn)積水，積水會(huì)通過排水管快速排出。

第三，公路路基邊坡排水設(shè)計(jì)。在公路路基邊坡排水設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為了減小外界降雨對(duì)路基產(chǎn)生的影響，要將雨水排放到較遠(yuǎn)地區(qū)，因此，設(shè)計(jì)人員可以在路基兩側(cè)設(shè)置適量排水溝。

另外，在公路路基交界位置，設(shè)計(jì)人員要加大設(shè)計(jì)力度，如果公路縱向填挖交界路基和填挖高差超出3m，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)劃要求，有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合半填半挖路基特點(diǎn)得知，在路床范圍內(nèi)，要進(jìn)行超挖，超挖深度不宜低于80cm，超挖結(jié)束后，進(jìn)行分層碾壓，然后回填施工，避免路基出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，要根據(jù)地下水的滲出量，合理設(shè)置盲溝，并結(jié)合具體狀況，設(shè)置一定量的臨時(shí)排水溝，保證該地區(qū)的地下水得到有效排放，提高公路路基的穩(wěn)固性。

4 結(jié)語

綜上所述，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該遵循整個(gè)公路設(shè)計(jì)以流暢為基礎(chǔ)、合理利用地形，提升路線布設(shè)經(jīng)濟(jì)性、對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)因素進(jìn)行多維度考慮、應(yīng)用多計(jì)劃項(xiàng)目管理模式等原則。綜合考量路線的平面和垂直面設(shè)計(jì)、地質(zhì)選線、斜坡的防護(hù)設(shè)計(jì)、選擇合適的路基回填料、路基含水量的控制、路基高度的設(shè)計(jì)等方案，從而達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的目的。同時(shí)，技術(shù)人員也應(yīng)該積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的公路設(shè)計(jì)理論，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。