论提高公路设计应注意的问题

关键词：公路设计；选线设计；平面线形；路基；水稳定性 

前言 

随着国民经济的飞速发展，我省的高速公路建设突飞猛进，日新月异。自改革开放以来，高速公路建设一直走在全国前面。但是由于交通量的迅速增加和重型车辆的猛增，车辆对高速公路的破坏越来越严重，有些早期修建的高速公路，已开始局部维修，有的已进入多处维修。为保证车辆正常运行，只能半幅维修，半幅通车，这样又加重了通车半幅的路面破坏。因此，应尽可能地减少道路的早期破坏和频繁维修，尽最大能力延长路面的使用寿命，以提高高速公路的使用质量和服务水平。 

线形作为公路设计的骨架，在整个公路设计及运营过程中起关键作用。优良的线形设计能够确保行车的安全性、提供汽车行驶的舒适性和优美的乘旅环境。能确保公路具有合理的技术性和经济性。近年来，广大工程技术人员在不断研究、探索线形设计方法。 

一、 公路的平、竖线形设计应注意的问题 

1.路线平面线形设计 

在我国平曲线形设计中，一直采用直线形设计方法。使用直线形设计方法进行平面布线设计时，设计人员往往首先综合考虑公路的等级，所经过的区域、路线的走向、控制条件和技术要求。 

1．1应尽量选用不设超高的平曲线半径。①可以避免因处理单向排水而增加工程费用；②可以保证公路的通行安全、舒适。 

1．2路堤挡土墙之类的结构物因后台填土区很难控制好填筑质量，而影响公路使用质量。 

2．竖面设计 

2.1尽量减少零填挖地段。因为这种地段水稳定性差，或因处理水稳定性而增加工程造价。 

2.2应尽量将路线走高一些，避免采用明涵这种结构，因这种结构物不但增加造价，而且容易跳车，有条件的涵洞要明涵暗做。 

2.3尽量用人行通道涵代替人行天桥的功能，以减少人行天桥。这样会避免因天桥过多而影响高速公路景观和通行能力及难度。 

二、路基软基与提高路基水稳定性应考虑的几个问题 

1.路基通过软基地段必须进行软基处理 

在软基处理方法中选择既经济、工后沉降小方便施工的软基处理方案是软基处理的关键。 

2.零填挖及挖方路基高度重视路基的水稳定性问题 

2.1零填挖路基因路基低，水位高，路基的水稳定性差。处理这种特殊路基最好的办法是除换填或原状土处理压实外，尽可能的降低地下水及隔断地下水源。比如，通过加深两边水沟或在水沟地下设盲沟，将水阻断并引出路基外。 

2.2挖方地段路基，往往误认为路基基础好，路面不易破坏。其实挖方地段很容易破坏，公路使用一段时间后，路面出现开裂。这种破坏主要是水破坏所致。常年雨水多，从边坡两侧经过护面墙水沟底渗透到路肩处，甚至路基中间。如果有地下水当然必须做地下水的排水处理。对挖方地段的处理，经过实践采用水沟底下设盲沟，并阻断外来水源的方案。 

三、桥涵等结构物设计应该考虑的问题 

不能简单套用标准图，标准图往往是在比较理想的条件下制定的，而实际工程因施工复杂、耐久性、施工条件等多种因素，这是标准图难以包括的。在此认为目前高速公路结构物设计应注意的问题。 

1.材料的选择应注意耐久性。因高速公路使用期长，必须高度重视材料的耐久性。 

2.应充分考虑复杂的施工因素。高速公路施工，土石方工程量大、重型机械多，过去的涵洞标准图很难适应这一要求。 

3.分离式立交桥及人行天桥不宜采用呆板的结构形式，应根据实际地形与公路景观协调一致。所有立交桥的净空高度不能选择规范要求的的低限标准，应考虑今后公路养护抬高路面标高的影响。 

4.填方高度较高时，不宜选择使用圆管涵或暗钢筋混凝土盖板涵。在基础较差，且迫不得已时采用这两种涵洞，但必须做特殊设计。 

5.盖板或石拱涵应做较高级的防水设计。比如油毛毡或土工布等，防止水渗透到涵洞上，影响耐久性。 

四、从施工角度对公路设计的建议 

1.设计应进行标准化审定 

目前对公路设计尤其是桥梁工程设计缺乏严格的标准化审定，经常出现在同一工程建设项目中不同标段的相同参数的的桥梁而工程设计截然不同的情况，这在下部结构立柱（或墩）工程中尤为突出。虽然施工单位购买了大量的定型模板，却达不到一定的周转次数，从而增加了施工成本，造成了物资的浪费。 

2.设计应坚持经济实用与美化并重的理念 

2.1应充分考虑项目所在地的材料资源工程设计应充分考虑当地的材料资源。尽量优先选用地材丰富、用大量的结构型式，这样可以非常有效地降低工程成本，保证工程进度。如在片石丰富的地区可以大量使用浆砌片石工程，在砂石材料丰富的地区可以大量使用砼工程。 

2.2在保证工程结构安全性的前提下应尽量选择合理的结构尺寸和强度由于设计人员受经验和习惯的影响，在结构设计选择安全系数时，常常因为意见不一致或思想保守，造成结构物尺寸越来越大，混凝土强度越来越高，从而加大施工成本，造成了资源浪费，给投资单位带来了不必要的经济损失。如原先设计高速公路立柱混凝土标号为c25已能满足使用要求。而现在基本上都采用c30，增加的混凝土强度指标造成了强度富余，资源浪费。 

2.3在满足经济实用的条件下增加美化工程在靠近城市或风景区的地段，可以增设景观灯光：在绿化工程中可采用常青的灌木植物，一起到美化、交通诱导和降低驾驶员疲劳的作用。 

3.设计要充分考虑施工安全性 

现在公路设计尤其是桥梁工程设计经常出现导型结构和大量使用支架现浇工艺的情况。根据多年的施工经验。笔者认为，在条件下允许的情况下应尽可能地选择预制工艺和采用通用且标准的结构型式。在施工工艺中采用常规的作业方法。这样可以避免支架垮塌和坠入（或物）事故发生，有效地降低安全生产事故发生率和缩短合同工期。 

4.设计应加强外业勘察工作 

5.1应加大地质勘探频率 

在公路结构物施工中所发生的工程变更，基本上是因为基坑开挖后地基承载力不足等，如某公路09标段的结构物就因地基承载力不足，致使80%以上的工程都发生了变更，甚至个别结构因遗漏了地质勘探而延长了工期，增加了成本，可见地质勘探的频率和准确度对工程的重要性。 

4.2应提高测量工作的准确度 

测量工作的偏差在工程变更尤其在路基土石方工程中较为常见，如清表前原地表标高的复测基本上都会发生变更：在结构物中因地面线测量的错误，造成桥梁下部结构设计出现偏差的情况也屡见不鲜，如该路率水特大桥因测量问题主桥桩顶标高比地面线岩层顶面标高低了近7.2m，无法施工，后变更为抬高至地面线标高。可见测量工作的准确度不仅会影响工程造价，更会影响工程的质量和施工的难度。 

5.提高设计人员的综合素质 

目前大多数设计人员是由院校毕业后直接进入设计单位工作的，很少有在施工单位工作的经历，往往只从标准图册和理论计算上进行设计，很少考虑项目所在地的地形地貌、气候、资源及施工的难易程度，造成项目在实施过程中存在大量的现场变更，增加了工程造价，延误了施工工期。 

6.应提高设计后续服务的质量 

目前由于设计单位任务饱和，后续服务质量较差，有时会严重影响工程进度，故应在施工现场设立由经验丰富人员组成的可以审定变更图纸的设计小组。如我省高速公路设计单位仅派1～2名设计代表，而小桥及小桥以上结构型式的图纸变更必须回原设计单位由本部出具变更设计的图纸，这样周期长，无法满足工程施工的需要，势必会延长工期，增加施工成本。 

结束语 

主要针对高速公路选线与平面线形设计问题和几点建议，提出如何从根本上避免路基口填深挖，使公路区域与周边环境融为一体，并重点分析了目前高速公路的平、竖线形设计与桥涵等结构物设计，路基软基与提高路基水稳定性应考虑的问题及应用，在高速公路的勘察设计中，应该不断提升设计理念，提高设计水平。同时，从施工角度谈谈对公路设计的几点建议。公路设计与施工是两项相铺相成的工作。对公路设计项目引进招投标法，不仅可以有效地降低设计费用，同时可以提高设计水准和后续服务质量。设计时应当加强图纸标准化审定工作，力争对结构构件实行车间标准化生产。以加大物资周转，降低工程成本。