公路設(shè)計(jì)理念應(yīng)不斷補(bǔ)充新內(nèi)容

張 都

（深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東深圳 518029）

0 前言

理念是人們對某一事物或現(xiàn)象的理性認(rèn)識、理想追求及其形成的觀念體系；是通過理性的觀察、體驗(yàn)、思考，得出理性的認(rèn)識，提出理性的概念、見解和說法。對于公路建設(shè)來說，設(shè)計(jì)理念是指導(dǎo)思想，各項(xiàng)工作都應(yīng)圍繞建設(shè)理念展開。

1 我國公路建設(shè)發(fā)展歷程中的建設(shè)理念及教訓(xùn)

上世紀(jì)八十年代之前，我國公路建設(shè)的特點(diǎn)是公路等級低、運(yùn)行要求低、建設(shè)成本低的“三低”特色。上世紀(jì)八十年代后步入了高速公路的起步發(fā)展期，之后建設(shè)理念轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩⒔?jīng)濟(jì)、行車快速、舒適，提高通行能力為目標(biāo)。由于建設(shè)條件比較簡單，工程造價(jià)相對較低，取得了經(jīng)濟(jì)合理的效果，但是使用效果和使用年限不盡人意。

直至上世紀(jì)九十年代末，高速公路進(jìn)入了快速建設(shè)期，道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高，但仍受到了“投資控制”的制約，公路建設(shè)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響逐漸體現(xiàn)出來，高填、深挖往往容易誘發(fā)多種地質(zhì)病害，結(jié)果防護(hù)加固、地基處理等措施反而大大增加了工程費(fèi)用。原有植被與水系遭到嚴(yán)重破壞，造成水土流失，帶來諸多不良后果。得到經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后，在高速公路的快速建設(shè)期的后半段，這種現(xiàn)象才得以重視，東南部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份首先提出建設(shè)高速公路要把環(huán)境保護(hù)放在首位，提出建環(huán)保路、生態(tài)路等概念，其他大部分省份和地區(qū)仍然無法突破“經(jīng)濟(jì)因素”的制約，“環(huán)保優(yōu)先”的指導(dǎo)思想沒有被完全接受。大部分項(xiàng)目的工程造價(jià)中，環(huán)保費(fèi)用較少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國外10%以上的比例。

在接受被動(dòng)處治教訓(xùn)的同時(shí)，也提出了“地質(zhì)選線”的觀念，根據(jù)工程的投資規(guī)模、經(jīng)濟(jì)比較，在了解項(xiàng)目的地質(zhì)條件，明確病害的預(yù)見性、可治性的基礎(chǔ)上，通過綜合分析、論證，最終盡可能合理的選擇路線位置和工程方案。但比較遺憾的是，雖然“地質(zhì)選線”可以較好處理地質(zhì)條件和公路工程之間的關(guān)系，但由于費(fèi)用限制和手段落后等因素的制約，即使宏觀上做到了“地質(zhì)選線”，但是對工程的位置、方案確定還是很粗略的，有時(shí)幾經(jīng)周折確定的路線方案在詳勘后仍需進(jìn)行大范圍調(diào)整。高填深挖等嚴(yán)重破壞自然環(huán)境平衡的情況依然存在，對工程可能引發(fā)的地質(zhì)病害，仍沒有得到大家的重視。

2 美國在公路設(shè)計(jì)中的新理念

美國的公路不論是里程還是質(zhì)量在全世界都是一流的，自1937年開始修建高速公路，到1995年高速公路里程達(dá)到8.85萬km，占全國公路總里程的14%，當(dāng)時(shí)占世界高速公路總里程的近一半，實(shí)現(xiàn)了州州通高速公路的目標(biāo)，而且一般使用年限可以達(dá)到15 a，交通事故的發(fā)生率也相對較低，這與其科學(xué)的設(shè)計(jì)理念，優(yōu)美的幾何線形設(shè)計(jì)是分不開的。

美國聯(lián)邦公路管理局充分意識到“在保護(hù)甚至是加強(qiáng)建設(shè)環(huán)境、自然風(fēng)景、人文歷史及社會(huì)資源的同時(shí)為公眾提供安全、高效的交通運(yùn)輸服務(wù)是其面臨的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)”，提出了公路設(shè)計(jì)靈活性的新理念。于1997年出版了《公路設(shè)計(jì)的靈活性》一書，專門介紹公路設(shè)計(jì)的靈活性?！豆吩O(shè)計(jì)靈活性》的新理念并不是試圖去重新建議一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)，事實(shí)上，靈活性設(shè)計(jì)新理念是建立在靈活應(yīng)用現(xiàn)有的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、和法律的基礎(chǔ)之上，在不降低安全性的前提下，通過靈活設(shè)計(jì)尋求達(dá)到更符合公路沿線可持續(xù)發(fā)展的需要和利益的目標(biāo)。

靈活性包括以下幾個(gè)方面：

（1）允許各個(gè)地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的取值范圍具有靈活性；

（2）當(dāng)受環(huán)境條件嚴(yán)格約束時(shí)，可以有特殊設(shè)計(jì)；

（3）對規(guī)劃階段的決策進(jìn)行再評估；

（4）需要時(shí)允許降低設(shè)計(jì)車速；

（5）維持現(xiàn)有道路的平、縱、橫斷面，僅僅重新罩面、修復(fù)和更換標(biāo)志；

（6）認(rèn)真考慮可選擇的指標(biāo)，特別是對于景觀道路；

（7）檢查設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)在安全和運(yùn)行中的效果。

這些方法的目的是為了讓設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)創(chuàng)造性地靈活運(yùn)用他們的專業(yè)知識與判斷能力。靈活性設(shè)計(jì)理念不但有效發(fā)揮了公路功能，保證了運(yùn)營安全，還使公路有效地適合自然環(huán)境與人文環(huán)境。

3 設(shè)計(jì)行業(yè)普遍存在的問題及應(yīng)增強(qiáng)的幾方面意識

設(shè)計(jì)是項(xiàng)目的核心，沒有好的設(shè)計(jì)，就不可能建出高質(zhì)量的公路。當(dāng)前，公路設(shè)計(jì)中存在的問題主要有：項(xiàng)目的外部環(huán)境和條件了解得不深，主要包括地質(zhì)鉆探資料不夠真實(shí)可靠，現(xiàn)場踏勘調(diào)查不夠仔細(xì)、全面；可行性研究千篇一律，沒有新意，死套標(biāo)準(zhǔn)的情況比較普遍；生產(chǎn)任務(wù)繁重和設(shè)計(jì)周期短，大部分的設(shè)計(jì)都是批量生產(chǎn)，更談不上“用心”設(shè)計(jì)。導(dǎo)致的結(jié)果是一些項(xiàng)目方案欠仔細(xì)斟酌，標(biāo)準(zhǔn)把握不準(zhǔn)確，路線大填大挖，結(jié)構(gòu)粗制濫造，既破壞了環(huán)境，又增加了造價(jià)，甚至還留下安全、質(zhì)量隱患，建出很多遺憾工程。

當(dāng)前，設(shè)計(jì)人員需增強(qiáng)以下三個(gè)方面的意識：

（1）設(shè)計(jì)不能僅僅是產(chǎn)品，更應(yīng)當(dāng)是作品。產(chǎn)品是能夠滿足消費(fèi)者需要的有形物體或服務(wù)。而作品是指文學(xué)、藝術(shù)和科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)具有獨(dú)創(chuàng)性并能以某種有形形式復(fù)制的智力成果。由此可見產(chǎn)品與作品的區(qū)別在于，產(chǎn)品不具有特殊性，作品屬于人的智力勞動(dòng)創(chuàng)作結(jié)果。公路設(shè)計(jì)不能完全遵循一成不變的習(xí)慣、規(guī)律，死搬硬套。不同的公路本身就具有其特殊性，地形、地質(zhì)、氣候、生態(tài)環(huán)境、生活習(xí)俗都存在差異，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮各方面的因素，結(jié)合實(shí)際情況，選用最佳方案。

（2）簡單直接的方案就是最好的設(shè)計(jì)。工序復(fù)雜的方案往往會(huì)加大施工和監(jiān)管的難度，我國目前的施工水平參差不齊，尤其對于工藝復(fù)雜的工序，不是每個(gè)承包商都可以完全領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖并且嚴(yán)格按圖紙施工，容易造成施工效果差，反而帶來嚴(yán)重的后果。比如軟基處理、路面排水、邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)都應(yīng)該盡可能采取簡單、直接、有效的處理方案，施工質(zhì)量更有保證。這并不與開發(fā)新工藝、研究新課題沖突，而是強(qiáng)調(diào)不要人為地把問題復(fù)雜化。

（3）讓公路與周邊環(huán)境良好結(jié)合。使建成的公路與自然環(huán)境融為一體，像是長出來的，給人一種和諧的感覺，就必須做到結(jié)合自然環(huán)境，保護(hù)生態(tài)，充分利用現(xiàn)有的自然景觀，減少破壞原有的生態(tài)平衡。一旦公路建成后，總觀全線，應(yīng)該給人一種舒服、自然的感覺，讓人覺得它本身就屬于大自然的一部分。

為了新的合理理念能得以應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)，及時(shí)灌輸科學(xué)的新理念，除施工技術(shù)、地質(zhì)災(zāi)害、關(guān)鍵技術(shù)、科技創(chuàng)新等方面的培訓(xùn)外，還需加強(qiáng)環(huán)保意識、生態(tài)意識的培養(yǎng)，真正使“環(huán)保優(yōu)先”觀念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

4 公路線形的重要性及設(shè)計(jì)理念

設(shè)計(jì)是項(xiàng)目的核心，而線形設(shè)計(jì)又是公路設(shè)計(jì)、總體布局的關(guān)鍵，乃重中之重。線形是公路的骨架，其設(shè)計(jì)合理與否，不僅直接影響到公路建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量的好壞、里程的長短、投資的多少、效益的高低，還影響到公路運(yùn)營安全。雖然每個(gè)國家對線形的設(shè)計(jì)都有明確的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是僅僅滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的線形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不代表就是最合理的線形。線形設(shè)計(jì)是否合理還需要考慮道路的經(jīng)濟(jì)性，道路的景觀環(huán)境、道路的通行能力，駕駛員的視覺和心理反應(yīng)以及車輛行駛的舒適、安全。

在設(shè)計(jì)中一味追求高指標(biāo)的公路不一定就是安全的公路，而公路線形指標(biāo)的均衡性、一致性，線形的連續(xù)性、安全性及線形與環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)性才是真正滿足汽車高速、安全行駛的重要保證，這些因素已經(jīng)作為現(xiàn)代公路設(shè)計(jì)的新理念廣泛為國內(nèi)外公路研究和設(shè)計(jì)領(lǐng)域所認(rèn)同。

近年來，運(yùn)行速度預(yù)測已成為國內(nèi)外設(shè)計(jì)領(lǐng)域研究和應(yīng)用的主要方法，也是研究的熱點(diǎn)。運(yùn)行速度評價(jià)方法是通過采用車速檢查評價(jià)，讓公路線形各要素的設(shè)計(jì)達(dá)到連續(xù)、均衡和協(xié)調(diào)，并且采用預(yù)測運(yùn)行速度評價(jià)道路線形設(shè)計(jì)質(zhì)量，使得公路設(shè)計(jì)的上述要求由定性研究過渡到定量研究。采用汽車運(yùn)行車速的理念，追求各線形指標(biāo)的相互配合協(xié)調(diào)，高低指標(biāo)之間的過渡緩和，路線線形均衡，追求實(shí)際行駛車速相對平穩(wěn)等目標(biāo)，對降低工程造價(jià)、克服超速現(xiàn)象、減少交通事故、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和道路景觀及與環(huán)境的相互協(xié)調(diào)也具有重要的意義。

公路的線形設(shè)計(jì)完全可以而且應(yīng)該使環(huán)境更加優(yōu)美，并當(dāng)視為改善環(huán)境的促進(jìn)因素。同時(shí)，環(huán)境不僅僅指自然環(huán)境，還包括生態(tài)環(huán)境，人類、動(dòng)、植物三類群體以及這三類群體所起的共同作用。在充分學(xué)習(xí)和理解的基礎(chǔ)上，借鑒國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和方法，對提高我國的公路設(shè)計(jì)水平具有重要意義。

5 公路建設(shè)新課題的發(fā)展方向

在總結(jié)現(xiàn)有公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)新技術(shù)、研究新課題。如公路長大隧道、高彎坡斜橋設(shè)計(jì)，深挖、高填邊坡穩(wěn)定性及生物防護(hù)，降低工后沉降，公路病害防治，公路運(yùn)行養(yǎng)護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)。深入環(huán)境保護(hù)，防止水土流失，道路沿線景觀設(shè)計(jì)等專題研究。開展特殊地區(qū)高速公路建設(shè)技術(shù)的研究，通過對凍土地區(qū)、干旱缺水地區(qū)、黃土高原地區(qū)、沙漠地區(qū)、過濕土地區(qū)的研究，掌握特殊地區(qū)的建設(shè)技術(shù)，總結(jié)一套特殊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

針對我國當(dāng)前的情況，公路設(shè)計(jì)理念不能僅僅停留在“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”，因地制宜的基礎(chǔ)上。公路設(shè)計(jì)新理念應(yīng)以安全為前提，以交通功能為核心，以人為本，科技創(chuàng)新，結(jié)合現(xiàn)狀，靈活運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，綜合考慮環(huán)保、經(jīng)濟(jì)與美觀的關(guān)系。

應(yīng)該多多了解、學(xué)習(xí)、研究西方發(fā)達(dá)國家在公路設(shè)計(jì)上的先進(jìn)技術(shù)和理念，取長補(bǔ)短，適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，不斷補(bǔ)充新的設(shè)計(jì)理念，開拓、創(chuàng)新，才能走到世界的前列。