道路与桥梁路线设计的隐患及解决策略研究

熊先达

（江西省交通设计研究院有限责任公司，南昌300010）

1 引言

改革开放以来，我国道路与桥梁工程在经济社会发展过程中发挥着重要的作用。作为世界高速公路里程排名第一的国家，我国有着丰富的路桥设计与施工经验。然而，在路桥实际运行过程中，依然存在着许多问题，需要从设计的角度出发，对路桥不断优化。同时，绿色发展已经深入人心，设计工作必须兼顾工程建设的经济效益和生态效益，从而促进人与自然的和谐相处。

2 道路与桥梁的路线设计的基本原则

2.1 安全性原则

道路与桥梁是重要的公共基础服务工程，是连接不同区域的纽带，为经济发展和社会建设奠定了良好基础。目前，我国交通事故频发，造成了严重的生命财产损失。根据事后统计调查分析，路线设计不合理是事故发生的关键因素之一。因此，设计人员必须综合考量各种影响因素，不断优化设计方案，提高路线设计的安全性和科学性，为驾驶者提供良好的驾驶体验，能够有相对足够的时间去预判危险，并有效规避危险，降低交通事故的发生率。

2.2 经济性原则

道路与桥梁建设需要消耗大量的公共资源，因此，工程造价较高，建设周期较长，影响因素较多。如果线路设计不合理，很容易在后续施工时发生突发事件，需要采取补救措施或者变更设计，这时耗费的成本更高，可能会影响资金投入计划，造成工期拖延。而且，位于不良地质区域的路线存在许多不确定性因素，依据现有的技术手段，并不能全面预判风险。因此，道路与桥梁路线设计应该平衡短期和长期的经济性，严格寿命周期经济评价，尽可能减少建设成本，实现最佳投入产出比[1]。

2.3 生态性原则

随着绿色发展理念的不断践行，工程建设领域的改革不可避免。现阶段，节能降耗、保护生态成为工程建设的重要要求。在道路与桥梁路线设计时，同样需要兼顾生态效益，详细勘察建设区域的生态环境，保护原有生态系统的稳定性，如果不可避免要穿越动物迁徙地，应该合理设计桥梁，为动物顺利迁徙创造通道。路线设计应该尽可能减少土地开挖和植被破坏，防止出现滑坡、泥石流等地质灾害，不但影响行车安全，而且不利于生态系统的稳定发展。

3 道路与桥梁的路线设计隐患

3.1 不良工程地质的影响

道路与桥梁路线设计时，根据工程特点和建设规模，要求地基和一定区域内的地层具有一定的强度、刚度、稳定性、抗渗性，否则，将会影响道路桥梁的运行安全和使用寿命。常见的工程地质问题主要包括地基承载力不够、地下水活跃、边坡失稳等方面。常见的松散软弱土层、风化破碎岩层、断层、泥化软弱夹层以及岩溶与土洞等都很难满足工程建设要求，需要采取针对性的措施进行处理。

地下水的影响不可忽视，能够软化土体和岩体，导致地基和路面沉降。另外，裂缝的主要发育方向如果与边坡走向平行，很容易出现边坡坍塌的问题，而断层产生的破坏力更大，当道路与断层走向平行时，如果路基靠近断层破碎带，在路基开挖施工时，很容易发生大规模的坍塌，影响正常施工，这些问题对于道路与桥梁选线设计都至关重要[2]。

3.2 路线线形设计不合理

道路路线主要由直线和曲线组成。直线路段具有较高的通行效率，曲线路段则可以根据地形条件调整运行方向，二者之间的衔接非常重要。有些路线设计缓和曲线长度不够，不能给予驾驶者足够的转向预期，很容易发生安全事故。一旦发生交通事故，不但会造成生命财产损失，而且影响交通运行效率，需要在维护保养等方面付出更多的成本。直线是一种相对简单的设计思路，尤其是在地形条件允许的情况下，比如，在平原地区，直线路段会大量出现。但是，如果直线路段过长，也会产生一定的负面作用，一方面会使驾驶员产生视觉疲劳，倘若发生突发情况，难以及时做出反应；另一方面，在超长直线路段上行驶可能会产生超速的问题，大大提高了严重交通事故发生的概率。除了平面设计上的不足，截面设计也存在许多问题。比如，坡度设计与弯度设计结合处理不到位，增加危险系数，凹凸曲线极值点的距离过近，存在暗凸线形，上下陡坡过大，路面起伏频繁，等等。所以，在路线线形设计时，不同形式路线的长度必须合理控制，既要保证行驶的平稳性，又要进行适度的变化，加强横纵断面分析，充分考虑人们的驾驶习惯、心理状态以及车辆性能等问题，尽量降低安全事故发生的概率[3-5]。

3.3 道路桥梁的耐久性问题

道路与桥梁工程承担着重要的交通通行任务，必须保证工程质量能够满足基本的设计使用年限，否则，将会产生诸多负面影响，所以，在道路与桥梁路线设计时，必须要重视耐久性设计。有些道路和桥梁工程的结构设计不合理，在通车运行后难以承受通行压力，很容易造成结构破坏，影响路线正常运行。近几年，新建桥梁质量问题频出，形成了恶劣的社会影响，这其中既有设计的问题，也有施工的问题，比如，地基处理不到位，基础结构不合理，柱墩截面偏小，运用材料承载力差，等等，需要设计人员从源头上把好关，保证路桥结构的整体协调、牢固耐久、经济合理，从长远角度出发，提升道路桥梁工程的使用寿命。

4 道路与桥梁的路线设计优化措施研究

4.1 合理规避和处理不良地质条件

道路与桥梁选线设计应该尽可能避开断层裂谷边坡，尤其是不稳定边坡，避免路线与主要裂隙发育方向平行，避免经过大型滑坡体、不稳定岩堆、泥石流地段及其下方，而且要尽可能避开岩层倾向与坡面倾向一致的顺向坡，尤其是岩层倾角小于坡面倾角的情况。合理规避和处理不良地质条件，能够起到事半功倍的效果，有利于减少施工和运营阶段的安全隐患[4]。为了保证地基及一定区域的地层能够满足强度、刚度、稳定性、抗渗性等方面的要求，除了尽量规避，还可以采取针对性的加固处理措施。比如，面对松散软弱土层，浅层的可以直接挖除，深层的可以通过振冲置换、固结灌浆、打桩等方式解决。面对风化破碎岩层，浅层的同样可以直接挖除，深层的可以用水泥浆加固。如果位于边坡，可以挂网喷射混凝土护面或者锚杆加固。当然，不良地质的情况是复杂的，需要根据具体问题具体分析，可能需要运用多种方法，制订最适用的处理方案。

4.2 不断创新道路路线设计方法

4.2.1 做好行车视距设计

行车视距是驾驶员在驾驶过程中的可视距离，是道路设计的重要内容，主要涉及停车视距、超车视距、会车视距、错车视距。弯道视距、纵坡视距、平面交叉口视距，每种视距都有明确的设计要求，必须根据相关规定严格执行。在面对不同状况时，保证驾驶员拥有足够的反应时间，能够及时采取应对措施，尤其是需要进行超车时，需要有足够的超车时间和视野宽度。面对复杂地形条件，应该巧妙变换路线设计方向，多次检验行车视距，综合考量建筑物、构造物、边坡、植被等方面的影响，模拟实际行车场景，科学设计视觉要素，尽量减小设计偏差。

4.2.2 不断优化平面线形，有效控制曲线半径

曲线半径既不能过大也不能过小，保证足够的缓和曲线长度，合理设置直线长度，防止出现疲劳驾驶和超速驾驶的问题。尽可能减少工程建设对生态环境的影响，充分考虑气候条件、水文条件、地形地貌等综合因素，实现路线与周边环境的紧密配合。在同时面对弯道和坡道时，需要加强平面组合设计，科学设计竖曲线长度，竖曲线应该尽可能与平曲线重合，保证坡道转弯的安全性和稳定性。合理控制凹凸曲线极值点的距离，避免出现暗凸线型或过大陡坡，做好横断面和纵断面设计，合理设置路面和路肩坡度，完善排水系统，保证排水顺畅，纵断面设计应该选择较小的纵坡或者较大的竖曲面半径。

以上这些路线设计方法，均有利于提升驾驶体验、保持视野开阔、保证行车安全稳定，设计人员应该在已有理论研究和经验的基础上，不断开拓进取，创新路线设计方法，完成更优的设计方案[6-8]。

4.3 充分重视道路桥梁的耐久性设计

根据勘察报告，核查现场情况，合理设计路线，针对不良地质条件，制定行之有效的加固处理措施，防止因地质灾害导致道路桥梁受损。在此基础上，选择合适的结构形式，计算结构截面尺寸和钢筋配置，保证基础和支撑结构能够为上部结构提供足够的承载力。材料是组成工程实体的基本组成部分，材料质量直接决定着道路桥梁的质量。在路线设计时，结合现场条件，选择可靠材料，保证其强度指标、耐久性能能够满足设计要求，比如，使用高强混凝土，提高钢筋强度等级，等等，混凝土保护层的厚度必须满足要求，防止出现钢筋锈蚀、结构裂缝等问题，否则，在外界环境的侵蚀下，会加速结构的破坏，从而影响道路桥梁的耐久性[9，10]。

5 结语

综上所述，道路桥梁在国家建设中扮演着重要的角色，影响着区域经济发展和社会生产生活。本文首先阐述了道路与桥梁路线设计的基本原则，然后分析了路线设计中存在的不足之处，最后针对性提出了优化措施。充分掌握道路与桥梁路线设计的重难点问题，积极转变设计理念，利用先进工具和方法，不断提升设计水平，保证道路与桥梁路线设计的科学性、合理性、可行性，能够充分发挥工程建设的整体价值。