浅谈公路设计及重要性

李华伟 方江平

摘要：公路设计是决定公路建设项目工程价值和使用价值的重要阶段，设计质量对工程的总体质量和安全有着决定性的影响。下文是笔者从多角度入手对公路进行设计。

关键词:公路边坡；护栏；设计

Abstract: The road design is an important stage to determine the value and use value of the highway construction project, the overall quality and safety of the design quality have a decisive influence for the project. The following is the writer start on the road design from multiple perspectives.Key words: road slope; fence; design

中图分类号：F540.3 文献标识码： A 文章编号：

公路是带状构造物，对于每一个公路项目而言，项目所在地的地理位置、地形地貌、气候气象、社会环境、文化传统、风俗习惯、公路使用者的审美特点等都是设计者必须考虑的重要因素。无论是山区公路还是一般公路，都没有固定的模式。因此，对于每一个公路建设项目，设计者均面临着在保证公路行车安全与将所设计公路充分融入周围环境之间寻求一种协调和统一的任务，这就要求设计者必须灵活、创造性地进行公路设计。

一、公路设计要与环保相结合

环境保护是我国一项基本国策,是实现可持续发展战略的关键。虽然建设公路是经济发展的需要,但也不能以牺牲环境为代价,公路建设必须做好环境保护和生态恢复工作。尽可能在设计前期阶段将公路建设对环境的破坏降至最小,以满足社会可持续发展的需要。

1、节约用地。土地,尤其是耕地,是极其宝贵的自然资源。筑路占地会加速减少本已不多的耕地,加剧对剩余耕地的压力,因此在设计中应尽量减少对耕地的占用。

2、注意对生态敏感地区的影响。公路运输线路长,其间会穿越各种生态系统,如:各类自然保护区、野生动植物保护及栖息地、水土流失重点防治区、森林公园、成片林地与草原、水源区、湿地等。公路在穿越或接近这些地区时,有可能影响到这些地区的生态平衡,破坏自然资源。因此,公路建设应尽可能保证原有生态系统的连续性,特别对一些自然保护区、湿地生态系统、野生动物保护区、水资源保护区采取相应的保护措施。

3、减少水土流失。在公路建设中,由于施工造成地表植被的破坏,使土壤表层裸露,土壤的抗蚀能力大为降低。此外,公路工程建设中还会产生大量取土或弃土、弃渣。这些松散的岩土孔隙大、结构疏松,若不加以处理,也会导致新的水土流失。

要解决这些问题:首先,在选线时尽可能避开具有潜在流失源的不良地质路段,如易滑坡山体、流沙地段等。其次,尽量求得土石方工程的平衡,减少废弃方;工程中设置足够的排水设施,以保证路面两侧区域排水畅通和快捷;采用减少总坡度的台阶化植草、修分水沟、溢洪道设计以消除径流,或使用土壤结构改良剂加固边坡;采用工程护坡和生物护坡相结合的措施。再者,采用集中取、弃土方式,取土后及时平整恢复地表植被。弃土场做好护坝和排水防护设计;对公路征地范围内的所有空地进行绿化设计。

二、公路的边坡设计也是需要注意的重要问题

公路边坡必须力求稳定,否则轻者可使行车不顺畅、不舒适,而且会降低行车速度,重者可阻塞交通。

在山区公路勘察设计时,对路基设计,尤其是在高路堤、陡坡路段和深路堑处,要不同于一般路基,应精心设计,使边坡处于安全稳定的状态。

现在治理边坡的技术较多,主要有抗滑桩和锚索加固、预应力锚索+地梁、SNS柔性防护系统、三维植被网植草防护、土工隔栅和土工布、土工模袋混凝土、夯(冲)击式压路机等方法,具体处理措施可根据具体情况选用。

公路路基边坡形式又是影响公路景观的主要因素。路基边坡坡率及形式的选择不仅影响边坡的稳定，同时也影响环境保护和景观效果。边坡坡率应灵活自然、因地制宜，尽量使边坡外形与周围环境融为一体，看不出明显的人工痕迹。在设计中应根据地形地质条件、边坡高度及周围环境特点对每个边坡逐个研究确定适宜的边坡形式和坡率。对于挖方边坡坡脚、坡顶取消人工痕迹过重的折角，而采用贴近自然的圆弧过渡，以达到与路线所经自然地带的地形地貌相适应。对于部分低填或隧道进出口填方路段，放缓边坡或直接填平进行植草绿化处理。这既有利于路堤与原地貌融为一体，使填筑痕迹得以遮掩；同时也增加路侧净区，形成一定的行车缓冲带，使过往车辆驶离路面后有一个安全的感觉。

三、挡土墙的灵活运用

公路挡土墙的形式，可借鉴国内一些先进的设计理念和范例，积极探索坡面防护新技术，配合路段自然环境，灵活进行设计。如目前湖南省部分高速公路采用的花池墙、阶梯栅栏挡土墙等新型防护结构形式，既起到了防护作用，又丰富了路容景观。鉴于目前多数公路沿线的挡土墙人工痕迹较重，严重影响了公路景观。因此在一般公路设计中应灵活性设计，根据沿线地质条件和边坡高度，尽量减小防护工程体积，如挡土墙的高度和长度，并结合地形起伏特点，适当变化挡土墙高度，提高结构物自身景观效果。

在材料上，挡土墙可根据公路所在地区条件，灵活就地取材，如采用当地的块石、碎石干砌挡土墙，尽量避免采用光面混凝土挡土墙，以使挡土墙构造物表面贴近自然。另外，还可结合路域特有的文化和建筑风格，通过设置文化符号以赋予公路文化内涵，对挡土墙进行特殊设计，使司乘人员在行驶过程中感受到特有的公路民俗文化。

四、安全护栏设计

按照我国设计标准，要求护栏在中央分隔带连续设置，在路侧的最小段落为70m，不必要路段可以不设，它与主体工程的关系与其所处的路段有关。

1、石方区护栏：石方区护栏基础应与路基同步施工，路基开挖时，预留护栏混凝土基础的槽孔，或者直接在槽孔内现浇护栏基础，以避免2次开挖石方。

2、路肩挡墙区路侧护栏：护栏基础落在连续路肩挡墙区时，当挡墙施工至护栏基础底标高时，应预留护栏基础槽孔，也可现浇护栏基础，以避免后期护栏安装时开拆挡墙，对于连续护面墙区段，当护面墙施工至护栏基础底标高时，应预留护栏基础槽孔，也可现浇护栏基础，以避免后期护栏无法生根。

3、構造物护栏：对于特大、大、中桥护栏一般由主体工程设计单位设计。通常为砼刚性护栏，并由交通工程设计单位负责护栏过渡段设计。

五、先进的技术支持

随着我国国民经济的快速增长。我国的公路建设迎来前所未有的发展机遇,这就对勘测设计提出了更高的要求,随着公路设计行业软件技术和硬件设备的发展,公路设计已实现CAD化,有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持;建立勘测、设计、施工、后期管理一体化的数据链,减少数据转抄、输入等中间环节,是公路勘测设计“内外业一体化”的要求。也是影响高等级公路设计技术发展的“瓶颈”所在。勘测技术的进步在于设备引进和技术改造,在目前的技术条件下引入GPS(全球定位系统)技术应当是首选。

全球定位系统(global positioning sys-tem-gps)是具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统,应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。

其实,公路测量的技术潜力蕴于PKT(实时动态定位)技术的应用之中,PTK技术在公路工程中的应用,有着非常广阔的前景。

RTK(Real-Time-Kinematic)技术是GPS实时载波相位差分的简称。这是一种将GPS与数传技术相结合,实时解算并进行数据处理,在1 s～2 s时间内得到高精度位置信息的技术。

公路设计灵活性和创造性的理念并不是试图去创建一个新的标准，而是建立在灵活应用现有的规范、标准、规章制度的基础之上，公路设计人员应在严格遵循项目规划的前提下，充分发挥想象力、独创性及灵活性，以规范为依据，在标准范围内灵活应用设计指标，切实设计出既能满足使用功能，又能确保安全运营，同时还能很好地融于自然及人文环境的公路。

参考文献：

[1]龙宁、李建忠、何峻岭、刘国强，《关于城市交通规划编制体系的思考》[J].城市交通，2007，(02)

[2]张玉鹏、蒋亮、李鹏，《低等级公路边坡植物防护应用》[J].粉煤灰，2007，(01)

[3]杨佩佩、黄兰华，《路侧安全设计》[J].公路，2007，(05)