公路工程路線與路基的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，城市與城市之間、城市與鄉(xiāng)村之間的交通需求顯著增加。公路是主要的交通運(yùn)輸方式，優(yōu)化路線與路基設(shè)計(jì)能夠有效減少交通事故發(fā)生，提高道路的安全性。特別是在復(fù)雜地形和氣候條件下，強(qiáng)化設(shè)計(jì)對保障行車安全尤為重要?；诖?，以公路工程路線和路基設(shè)計(jì)原則為切入點(diǎn)，重點(diǎn)闡述了公路工程路線與路基的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，旨在提高設(shè)計(jì)方案的合理性，為公路工程的建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：公路工程；路線；路基；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

Analysis"of"Design"Points"for"Highway"Engineering"Route"and"Roadbed

HUANG"Chenpeng

Nantong"Branch"of"China"Design"Group"Co.，"Ltd.，"Nantong，"Jiangsu"Province，"226000"China

Abstract："With"the"acceleration"of"urbanization，"the"transportation"demand"between"cities"and"between"cities"and"rural"areas"has"significantly"increased."Highway"is"the"main"mode"of"transportation."Optimizing"route"and"roadbed"design"can"effectively"reduce"traffic"accidents"and"improve"road"safety."Especially"in"complex"terrain"and"climate"conditions，"strengthening"design"is"particularly"important"for"ensuring"driving"safety."Based"on"this，"taking"the"principles"of"highway"engineering"route"and"roadbed"design"as"the"starting"point，"this"paper"focuses"on"elaborating"the"design"points"of"highway"engineering"route"and"roadbed，"aiming"at"improving"the"rationality"of"the"design"scheme"and"laying"a"good"foundation"for"the"construction"of"highway"engineering.

Key"Words："Highway"engineering;"Route;"Roadbed;"Design"points

公路工程是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，公路的路線設(shè)計(jì)包括曲線半徑、縱坡、交叉口等因素，這些設(shè)計(jì)直接影響車輛的通行安全，合理的路線設(shè)計(jì)可以降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，降低因路況而導(dǎo)致的交通事故發(fā)生率。同時(shí)，優(yōu)化路基結(jié)構(gòu)與材料可以增強(qiáng)路面的承載能力，確保車輛在不同天氣條件下的安全通行。在實(shí)際工程中，必須綜合考慮各類因素，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)公路工程的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

1"公路工程路線和路基設(shè)計(jì)原則

1.1"流暢性

在公路工程設(shè)計(jì)中，流暢性可以確保車輛的平穩(wěn)和高效行駛。為實(shí)現(xiàn)流暢性，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮減少轉(zhuǎn)彎和曲線，以降低車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，提升行車舒適度。在縱坡設(shè)計(jì)方面，應(yīng)平滑過渡，避免坡度過陡，減少對車輛爬坡能力的影響，從而減少剎車負(fù)荷；在橫坡設(shè)計(jì)方面，需要確保雨水能夠迅速排走，避免積水，增強(qiáng)車輛的橫向穩(wěn)定性；視距設(shè)計(jì)則要滿足停站視距和超車視距的要求，以保證駕駛員能夠在足夠的距離內(nèi)發(fā)現(xiàn)并避開障礙物[1]。

1.2"綜合性

綜合性原則要求在公路設(shè)計(jì)中綜合考慮各種因素，以實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。首先，設(shè)計(jì)需充分評估對環(huán)境的影響，采取措施減少對自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)的破壞，如設(shè)置動(dòng)物通道。其次，經(jīng)濟(jì)性是關(guān)鍵，設(shè)計(jì)要在保證質(zhì)量和功能的基礎(chǔ)上，控制建設(shè)和維護(hù)成本。社會需求也必須納入考量，包括對交通流量的預(yù)測以及未來發(fā)展的預(yù)留空間。最后，安全性不能忽視，設(shè)計(jì)應(yīng)包括完善的路面標(biāo)線、交通標(biāo)志和應(yīng)急響應(yīng)設(shè)施，以保障交通安全。

1.3"協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)性原則強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)要素之間的相互配合，以確保工程的整體性。首先，設(shè)計(jì)需要與地形地貌協(xié)調(diào)，盡量減少對自然地形的改動(dòng)，如在山地地區(qū)應(yīng)避免過度開挖或填筑。其次，公路設(shè)計(jì)要與現(xiàn)有交通網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)，確保與城市道路、鄉(xiāng)村道路及其他交通設(shè)施的良好銜接，并要求設(shè)計(jì)需要與城市和區(qū)域規(guī)劃相一致，考慮未來的土地利用和城市擴(kuò)展[2]。最后，與施工過程的協(xié)調(diào)也是關(guān)鍵，設(shè)計(jì)方案需要考慮實(shí)際施工中的可操作性，以減少施工對交通的影響[1]。

2"公路工程路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1"以曲線為主布設(shè)公路路線

以曲線為主布設(shè)公路路線，能夠減少道路的直線段長度，從而使車輛行駛時(shí)更加平穩(wěn)，減少對車輛和乘客的沖擊。在復(fù)雜的地形（如山地、丘陵）中，直線段可能會面臨較大的地形起伏和工程難度，曲線可以更好地適應(yīng)地形變化，減少工程量和成本。在設(shè)計(jì)期間，曲線半徑的確定，需要依據(jù)道路等級、設(shè)計(jì)速度和道路功能來綜合確定，高速公路的曲線半徑一般較大，而城市道路的半徑可以相對小一些。較大的半徑可以提高車輛在曲線處的行駛舒適度和安全性，但也可能增加工程造價(jià)，必須平衡舒適性與經(jīng)濟(jì)性[3]。

在曲線段內(nèi)，駕駛員的視距通常受到限制，要合理設(shè)置曲線半徑和超高，確保駕駛員在曲線中的視距足夠長，以應(yīng)對突發(fā)情況。曲線的內(nèi)外側(cè)設(shè)置應(yīng)合理，以保證駕駛員能夠充分看到曲線的外側(cè)，以便在曲線段內(nèi)進(jìn)行安全駕駛。

2.2"縱面線形和爬坡車道設(shè)計(jì)

在公路工程路線設(shè)計(jì)中，縱面線形是指沿著道路縱向方向的線性曲線形態(tài)，用于描述路面的高程變化?？v面線形設(shè)計(jì)的主要目的是確定路面的坡度和車道的爬升或下降。在設(shè)計(jì)縱面線形時(shí)，需要考慮道路的縱坡、車道的爬升和下降長度、車輛的性能要求、駕駛員的舒適性等因素?？v坡的坡度應(yīng)該符合道路所在地區(qū)的地形條件和交通需求，避免出現(xiàn)過陡的坡度，影響車輛通行和駕駛安全。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，要盡可能地避免技術(shù)指標(biāo)達(dá)到最低點(diǎn)，避免過分地追求高技術(shù)指標(biāo)，如坡度最小的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)為250"m，回旋線最小長度的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)為50～85"m。

2.3"視距的設(shè)計(jì)和調(diào)整

行車視距是指駕駛員在正常駕駛狀態(tài)下，能夠看到前方路況的距離，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證行車視距能夠滿足車輛的反應(yīng)時(shí)間和行車速度。車輛在緊急制動(dòng)時(shí)所需的視距應(yīng)考慮道路的制動(dòng)性能和車速，以保證車輛在看到障礙物時(shí)能夠安全停車。同時(shí)，駕駛員需要有足夠的視距來判斷是否安全超車，特別是在曲線或視距受限的路段[2]。在曲線和坡道處，通常需要調(diào)整道路的幾何形狀，如增加曲線半徑、設(shè)置視距預(yù)留區(qū)等，以提高視距。在視距受限的路段，應(yīng)設(shè)置明確的標(biāo)識或警示牌，提醒駕駛員注意路段的視距情況，確保行車安全。

2.4"合理布設(shè)路線超高路段

在曲線道路上，超高（即外側(cè)路面高于內(nèi)側(cè)）可以減少車輛的側(cè)傾（如圖1所示），提供更好的行車穩(wěn)定性，合理的超高設(shè)計(jì)能夠改善車輛在曲線段的行駛舒適性，避免車輛因離心力過大而造成的不適感。超高通常設(shè)置在曲線段的內(nèi)側(cè)，超高的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)曲線的半徑和設(shè)計(jì)車速來確定，超高的坡度應(yīng)使車輛能夠在曲線中安全穩(wěn)定行駛。超高設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧道路排水功能，避免因排水不暢導(dǎo)致積水或滑坡問題[4]。在施工過程中，需要精確控制超高的坡度，確保其符合設(shè)計(jì)要求。道路在使用過程中可能出現(xiàn)磨損或沉降，需要定期檢查和維護(hù)超高路段，以保持其良好的行車狀態(tài)。

3"公路工程路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

3.1"路塹設(shè)計(jì)

道路的路塹應(yīng)根據(jù)地形地貌特征進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保土體穩(wěn)定。對于軟弱土層，路塹的邊坡坡度應(yīng)適當(dāng)減小，以增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。土層間的接觸面也要處理得當(dāng)，避免不同土層間的滑動(dòng)。在選擇路塹材料時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮具有較好工程性質(zhì)的材料，如粒徑合適的砂、碎石、土工布等。選擇合適的填土材料可以提高路基的承載能力和穩(wěn)定性。當(dāng)遇到軟土或膨脹土等不良土壤時(shí)，應(yīng)采用混合材料或進(jìn)行加固處理，確保路基設(shè)計(jì)滿足工程要求。在填土施工過程中，應(yīng)分層填筑，每層厚度應(yīng)控制在20～30"cm，并進(jìn)行充分的夯實(shí)，以保證填土的密實(shí)度和強(qiáng)度。對路塹的土壤應(yīng)進(jìn)行分層檢測，確保每層填筑的密實(shí)度和承載力符合設(shè)計(jì)要求。

邊坡的坡度必須根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)，自然地質(zhì)條件不應(yīng)被忽視。例如：在高含水量的地區(qū)，坡度應(yīng)設(shè)計(jì)得較緩，以減少滑坡風(fēng)險(xiǎn)；而在干燥或硬質(zhì)地層中，坡度可以適當(dāng)設(shè)計(jì)得較陡，以節(jié)省用地[3]。另外，需要在路塹中設(shè)置有效的排水設(shè)施，以強(qiáng)化整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，排水措施包括設(shè)置橫向和縱向的排水溝、滲水板、防滲墻等，確保在暴雨等極端天氣情況下，地下水不會使邊坡失穩(wěn)。路塹后期施工時(shí)采用逐層填筑的方式可使壓實(shí)效果更佳，避免因施工方法造成的突發(fā)性沉降。此外，通過實(shí)施分區(qū)開挖，可以減少對局部的壓力，提高整體邊坡的穩(wěn)定性[5]。

3.2"高邊坡路堤和陡坡路堤設(shè)計(jì)

高邊坡的設(shè)計(jì)極為復(fù)雜，需要依據(jù)地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)和環(huán)境條件進(jìn)行全面分析，可使用數(shù)值模擬軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，觀察在不同環(huán)境因素下邊坡的表現(xiàn)，從而做出合理的調(diào)整。一般而言，高邊坡的坡度可以設(shè)計(jì)為1∶1.5至1∶2。然而，坡度的具體要求應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、環(huán)境和施工條件進(jìn)行調(diào)整。在軟土和濕潤環(huán)境中，建議采用較緩的坡度，以提高穩(wěn)定性。對于高邊坡而言，常常需要添加支護(hù)結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)其穩(wěn)定性，如設(shè)立撐桿、重力壩或錨桿固定，不僅可防止滑坡，還能抵抗外界施加的橫向壓力。另外，陡坡的排水系統(tǒng)必須足夠完善，以降低水壓力，常規(guī)下應(yīng)設(shè)置流水溝與滲水管道，引導(dǎo)雨水流向，避免聚集在坡面上引發(fā)滑坡等情況。

3.3"路基排水設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)路基排水系統(tǒng)時(shí)，必須綜合考慮地形起伏、地質(zhì)類型及水流方向。合理設(shè)置主要和次要排水線，確保每個(gè)段落的排水能力能滿足實(shí)際需求，還需考慮將排水系統(tǒng)與自然水流的協(xié)調(diào)，以避免水流交叉造成的水土流失。設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合自然地理特征，對排水溝間距、涵管孔徑大小，邊溝、路基、跌水井和涵洞等設(shè)施進(jìn)行綜合考慮，確保形成合理、連貫的排水系統(tǒng)，發(fā)揮良好的排水作用，達(dá)到促進(jìn)公路路基穩(wěn)定的目的[4]。路基邊溝與涵洞單級跌水連接結(jié)構(gòu)如圖2所示。

在選擇排水材料時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇透水性強(qiáng)、耐腐蝕的材料。例如：使用粗顆粒的沙礫或?qū)ｉT的透水混凝土，以確保排水系統(tǒng)在長時(shí)間使用中的穩(wěn)定性和有效性。在濕潤氣候或?yàn)a湖地，要認(rèn)真評估地下水對路基的影響，選用防滲措施如防水膜或土工布，以減少水分滲透，增加路基支撐力。

3.4"填挖交界處的路基設(shè)計(jì)

填挖交界處是工程中最容易出現(xiàn)問題的區(qū)域之一，在設(shè)計(jì)期間應(yīng)采用分層夯實(shí)的方法，并在填土過程中適時(shí)加水，確保達(dá)到最大干密度，保持填土與已有土體的良好結(jié)合，從而減少沉降隱患。過渡段設(shè)計(jì)需要設(shè)置一個(gè)緩和的坡面，采用梯形或圓弧形坡段進(jìn)行過渡，以減少界面應(yīng)力集中，從而減輕填土和原土之間的滑移。在交界處應(yīng)設(shè)置有效的排水溝及泄水孔，避免因雨水和地表水聚集導(dǎo)致的局部積水，影響設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。

4"結(jié)語

總之，在公路工程設(shè)計(jì)中，路線布設(shè)和路基設(shè)計(jì)是確保道路質(zhì)量和行車安全的核心環(huán)節(jié)。有效的路線布設(shè)需要兼顧流暢性、綜合性和協(xié)調(diào)性，以確保交通流暢并滿足環(huán)境和技術(shù)要求。在具體設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)優(yōu)先考慮曲線設(shè)計(jì)、縱面線形、視距，以及超高路段的合理布設(shè)，以提升道路的使用效率和安全性。與此同時(shí)，路基設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)包括路塹設(shè)計(jì)、高邊坡和陡坡路堤設(shè)計(jì)、路基排水，以及填挖交界處的處理，這些因素都對道路的穩(wěn)定性和耐久性有著直接影響。

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