公路工程设计中的路线布设及路基设计分析

孙健

【摘要】本文在研究中以公路工程设计为核心，明确公路工程设计的作用，提出公路工程设计中的路线布设和路基设计，优化公路工程设计，提高路线布设和路基设计的合理性和科学性，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。

【关键词】公路工程设计;路线布设;路基设计

1、公路工程设计的作用

1.1有利于地方经济发展

正所谓“想要富，先修路”，公路工程对人们的实际生活具有很大的作用，四通八达的公路网络设计，可以加快人流和物流的流转速度，通过合理的公路工程设计，有效改善城市生态环境与人居环境，促进地方经济的发展。

1.2有利于完善国省道路公路网

事实上，交通基础设施包括公路与铁路，相比于铁路而言，公路的建设成本偏低，公路工程是市政建设项目中的重要内容，公路建设对城市经济与生态环境建设都具有很大的正向积极作用，继而完善国省道路公路网体系。公路工程设计作为公路建设的第一环节，直接决定着公路工程的质量水平和使用性能，这就凸显出公路设计的重要性。

1.3有利于完善地方区域总体规划

公路工程设计是地方区域总体规划的主要内容，不仅可以带动地方经济的发展，也可以提高人们出行的便利性，实现地方区域的规划和布局。对此，在公路工程设计中，要综合各个影响因素，考虑到公路工程的使用需求，优化公路工程设计，结合区域特征，坚持人性化设计原则，不断提高公路工程设计的科学性与合理性。

2、公路工程设计中的路线布设

2.1平面线设计

在平面线设计中，第一，尽量远离人口密集的地区，在城镇化进程不断开展中，人们生活水平普遍提升，购车率也随之增加，公路占据面积增加，若在人口密集区域进行公路建设，势必会牵扯更多的居民搬迁安置问题，提高工程造价，且居民搬迁安置时间长，可能会延长工程工期。对此，公路工程设计中尽量远离人口密集区域。

第二，尽量选择无超过地平曲线半径的区域，这是因为现代化公路工程设计更加看重行车安全与行车舒适性，要在公路两旁设计绿化景观，若公路建设区域有超高地，这会增加施工难度，对路基工程要求高，很容易发生跳车问题，降低公路工程的安全性，且需要增设单向排水，提高工程造价。

2.2纵断面线性设计

在纵断面线性设计中，按照高程1：200，水平1：2000的比例绘制地面线，拉坡中明确最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等因素，特别是针对高原区域，要考虑到纵坡折减问题。对标高进行控制，特别是针对沿河和受水浸淹路段，路基按照相关规定的要求，根据洪水频率计算水位以上，提高路基结构的稳定性。转坡点位置设计中，结合断面线形与平面线形，将桩号设置在10m整数倍位置，保证工程量最小，且线形最佳。在竖曲线设计中，明确转坡点标高，即为： ，其中 代表转坡点设计标高; 代表转坡起点设计标高;d代表转坡点间距;i代表转坡点间的设计坡度;在不增加工程量的条件下，选择最大的竖曲线半径，提高视觉流畅性。在纵断面线性设计中，要加强对高填方的控制，加强高填方区域的施工处理力度，尤其是针对软土地基区域，做好高填方处理作业，防止公路工程在高填方地带出现大面积不均匀沉降，降低公路工程的综合质量，多次返修，增加施工成本。设计人员要综合考量车辆爬坡能力，根据坡道长度决定最大坡度，针对地势不平路段，要设置连接坡道，基于汽车性能的视角下，控制车辆上坡时的阻碍，防止车辆行驶速度不超过最低爬坡速度的情况，预防溜车问题。从这一角度上看，设计人员要对坡道纵断面设计进行改善和优化，控制坡道长度，在坡道起点和终点位置都设置安全设计，提高坡道的稳定性，预防后期公路使用中的位移情况。

2.3超高设计

超高为路面内侧倾斜中的单向横坡断面，车辆在弯道行驶中，会受到横向力影响，横向力数值为： ，通过超高设计，可以让车辆在圆曲线行驶中，形成向圆心内侧的横向分力，克服与抵消离心力，进而实现横向力的控制。在计算超高横坡度中，根据行车速度、半径大小、自然条件以及路面种类的情况，以公式： 进行计算，其中V为设计车速; 为路面摩阻系数。结合各个工段的工程施工要求，在开展超高设计中，设计人员要准确核算公路工程参数，明确路段限速、圆曲线半径以及路线长度等参数要求，尤其是针对陡坡路段而言，为了避免发生车辆超速翻车的交通事故问题，要计算车辆运行速度和公路超高率，提高公路工程超高设计的合理性，提高公路工程的安全性和可靠性。基于公路行车安全的角度上，设计人员要加大对超高设计的重视程度，提高超高计算的精确性，立足于公路段的车辆组成和设计速度，提高各个设计参数的精确性，针对特殊危险路段而言，要重复计算3-5次，减少计算误差，进而达到超高设计的最佳效果。

3、公路工程设计中的路基设计

3.1路堑设计

在公路路基路堑设计中，设计人员要到施工现场进行实地考察，了解施工区域的气候环境和地质地貌，搜集施工区域的边坡土壤结构、下地水分布和结构裂隙等问题，特别是在坡面设计中，选择分级开挖超前支护的方式，边开挖边加固防护，把原有的稳固边坡与施工边坡有效结合在一起，以折线形边坡、台阶边坡为主，优化滚落台设计，结合公路排水需求，设置车道两旁排水沟，进而提高边坡结构设计的合理性。

3.2高边坡路基以及陡坡路基的设计

在高边坡路基设计中，综合考量施工区域的地质条件，选择适宜的施工材料类型，特别是针对软弱地基或是承载力小的地基区域，要先运用加固或是更换地基土的方式，改善地基条件，做好山石渣换填工作，也可以对不良地基区域进行强夯和冲击碾压，提高地基的承载力和强度， 实现高路堤差异沉降问题的控制。同时，设计人员要优化排水管路设计，提高边坡结构的安全性和稳定性。在陡坡路基设计中，坡脚位置设置支挡结构物和护脚，起到防滑效果，特别是在开挖台阶位置，设置土工格栅，提高地基结构的稳定性和坚固性。

3.3路基交界位置的设计

考虑到横向路线设计与纵向路线设计，在路基交界位置设计中，路基开挖会呈现横纵线交叉区域，为了提高交叉区域中路基结构稳定性，横向路线路基位置设置半填半挖型路基，而在纵向填挖交界区域，要做好地基强夯处理，提高路基结构的承载力和强度，可以运用土工格栅或是分层碾压回填等方式，特别是在石路段，可以运用石料进行路基填造，提高路基交界位置的稳定性。除此之外，针对土质路段而言，要设计实验计算土壤渗水能力，合理选用渗水性材料，结合具体的渗水量，设计地下盲沟施工方案，控制地下水对路基工程的影响，在必要的情况下可以设置横纵地下排水沟，优化排水系统，进而提高路基交界位置设计的合理性。

结语：

综上所述，在公路工程项目中，要加大对公路工程设计的重视程度，加强公路路线布设和路基设计，合理分散人流物流，缓解城市交通压力，减少交通拥堵的情况，进而发挥出城市公路工程的最大價值。

参考文献：

[1]温涛.公路工程路线布设及路基设计分析[J].交通世界，2020（11）：58-59.

[2]李智.公路工程设计中的路线布设及路基设计[J].中国公路，2020（06）：102-103.