公路設計理念應不斷補充新內容

張 都

（深圳市市政設計研究院有限公司，廣東深圳 518029）

0 前言

理念是人們對某一事物或現(xiàn)象的理性認識、理想追求及其形成的觀念體系；是通過理性的觀察、體驗、思考，得出理性的認識，提出理性的概念、見解和說法。對于公路建設來說，設計理念是指導思想，各項工作都應圍繞建設理念展開。

1 我國公路建設發(fā)展歷程中的建設理念及教訓

上世紀八十年代之前，我國公路建設的特點是公路等級低、運行要求低、建設成本低的“三低”特色。上世紀八十年代后步入了高速公路的起步發(fā)展期，之后建設理念轉變?yōu)榘踩⒔洕⑿熊嚳焖佟⑹孢m，提高通行能力為目標。由于建設條件比較簡單，工程造價相對較低，取得了經濟合理的效果，但是使用效果和使用年限不盡人意。

直至上世紀九十年代末，高速公路進入了快速建設期，道路設計標準逐漸提高，但仍受到了“投資控制”的制約，公路建設對生態(tài)環(huán)境產生的不利影響逐漸體現(xiàn)出來，高填、深挖往往容易誘發(fā)多種地質病害，結果防護加固、地基處理等措施反而大大增加了工程費用。原有植被與水系遭到嚴重破壞，造成水土流失，帶來諸多不良后果。得到經驗教訓后，在高速公路的快速建設期的后半段，這種現(xiàn)象才得以重視，東南部經濟發(fā)達省份首先提出建設高速公路要把環(huán)境保護放在首位，提出建環(huán)保路、生態(tài)路等概念，其他大部分省份和地區(qū)仍然無法突破“經濟因素”的制約，“環(huán)保優(yōu)先”的指導思想沒有被完全接受。大部分項目的工程造價中，環(huán)保費用較少，遠遠達不到國外10%以上的比例。

在接受被動處治教訓的同時，也提出了“地質選線”的觀念，根據(jù)工程的投資規(guī)模、經濟比較，在了解項目的地質條件，明確病害的預見性、可治性的基礎上，通過綜合分析、論證，最終盡可能合理的選擇路線位置和工程方案。但比較遺憾的是，雖然“地質選線”可以較好處理地質條件和公路工程之間的關系，但由于費用限制和手段落后等因素的制約，即使宏觀上做到了“地質選線”，但是對工程的位置、方案確定還是很粗略的，有時幾經周折確定的路線方案在詳勘后仍需進行大范圍調整。高填深挖等嚴重破壞自然環(huán)境平衡的情況依然存在，對工程可能引發(fā)的地質病害，仍沒有得到大家的重視。

2 美國在公路設計中的新理念

美國的公路不論是里程還是質量在全世界都是一流的，自1937年開始修建高速公路，到1995年高速公路里程達到8.85萬km，占全國公路總里程的14%，當時占世界高速公路總里程的近一半，實現(xiàn)了州州通高速公路的目標，而且一般使用年限可以達到15 a，交通事故的發(fā)生率也相對較低，這與其科學的設計理念，優(yōu)美的幾何線形設計是分不開的。

美國聯(lián)邦公路管理局充分意識到“在保護甚至是加強建設環(huán)境、自然風景、人文歷史及社會資源的同時為公眾提供安全、高效的交通運輸服務是其面臨的一個巨大的挑戰(zhàn)”，提出了公路設計靈活性的新理念。于1997年出版了《公路設計的靈活性》一書，專門介紹公路設計的靈活性。《公路設計靈活性》的新理念并不是試圖去重新建議一個新的標準，事實上，靈活性設計新理念是建立在靈活應用現(xiàn)有的規(guī)范、標準、和法律的基礎之上，在不降低安全性的前提下，通過靈活設計尋求達到更符合公路沿線可持續(xù)發(fā)展的需要和利益的目標。

靈活性包括以下幾個方面：

（1）允許各個地區(qū)標準的取值范圍具有靈活性；

（2）當受環(huán)境條件嚴格約束時，可以有特殊設計；

（3）對規(guī)劃階段的決策進行再評估；

（4）需要時允許降低設計車速；

（5）維持現(xiàn)有道路的平、縱、橫斷面，僅僅重新罩面、修復和更換標志；

（6）認真考慮可選擇的指標，特別是對于景觀道路；

（7）檢查設計參數(shù)和指標在安全和運行中的效果。

這些方法的目的是為了讓設計者在設計時創(chuàng)造性地靈活運用他們的專業(yè)知識與判斷能力。靈活性設計理念不但有效發(fā)揮了公路功能，保證了運營安全，還使公路有效地適合自然環(huán)境與人文環(huán)境。

3 設計行業(yè)普遍存在的問題及應增強的幾方面意識

設計是項目的核心，沒有好的設計，就不可能建出高質量的公路。當前，公路設計中存在的問題主要有：項目的外部環(huán)境和條件了解得不深，主要包括地質鉆探資料不夠真實可靠，現(xiàn)場踏勘調查不夠仔細、全面；可行性研究千篇一律，沒有新意，死套標準的情況比較普遍；生產任務繁重和設計周期短，大部分的設計都是批量生產，更談不上“用心”設計。導致的結果是一些項目方案欠仔細斟酌，標準把握不準確，路線大填大挖，結構粗制濫造，既破壞了環(huán)境，又增加了造價，甚至還留下安全、質量隱患，建出很多遺憾工程。

當前，設計人員需增強以下三個方面的意識：

（1）設計不能僅僅是產品，更應當是作品。產品是能夠滿足消費者需要的有形物體或服務。而作品是指文學、藝術和科學領域內具有獨創(chuàng)性并能以某種有形形式復制的智力成果。由此可見產品與作品的區(qū)別在于，產品不具有特殊性，作品屬于人的智力勞動創(chuàng)作結果。公路設計不能完全遵循一成不變的習慣、規(guī)律，死搬硬套。不同的公路本身就具有其特殊性，地形、地質、氣候、生態(tài)環(huán)境、生活習俗都存在差異，因此在設計時應該綜合考慮各方面的因素，結合實際情況，選用最佳方案。

（2）簡單直接的方案就是最好的設計。工序復雜的方案往往會加大施工和監(jiān)管的難度，我國目前的施工水平參差不齊，尤其對于工藝復雜的工序，不是每個承包商都可以完全領會設計意圖并且嚴格按圖紙施工，容易造成施工效果差，反而帶來嚴重的后果。比如軟基處理、路面排水、邊坡防護設計都應該盡可能采取簡單、直接、有效的處理方案，施工質量更有保證。這并不與開發(fā)新工藝、研究新課題沖突，而是強調不要人為地把問題復雜化。

（3）讓公路與周邊環(huán)境良好結合。使建成的公路與自然環(huán)境融為一體，像是長出來的，給人一種和諧的感覺，就必須做到結合自然環(huán)境，保護生態(tài)，充分利用現(xiàn)有的自然景觀，減少破壞原有的生態(tài)平衡。一旦公路建成后，總觀全線，應該給人一種舒服、自然的感覺，讓人覺得它本身就屬于大自然的一部分。

為了新的合理理念能得以應用，應當加強設計人員的培訓，及時灌輸科學的新理念，除施工技術、地質災害、關鍵技術、科技創(chuàng)新等方面的培訓外，還需加強環(huán)保意識、生態(tài)意識的培養(yǎng)，真正使“環(huán)保優(yōu)先”觀念變?yōu)楝F(xiàn)實。

4 公路線形的重要性及設計理念

設計是項目的核心，而線形設計又是公路設計、總體布局的關鍵，乃重中之重。線形是公路的骨架，其設計合理與否，不僅直接影響到公路建設項目質量的好壞、里程的長短、投資的多少、效益的高低，還影響到公路運營安全。雖然每個國家對線形的設計都有明確的設計標準，但是僅僅滿足設計規(guī)范的線形設計標準不代表就是最合理的線形。線形設計是否合理還需要考慮道路的經濟性，道路的景觀環(huán)境、道路的通行能力，駕駛員的視覺和心理反應以及車輛行駛的舒適、安全。

在設計中一味追求高指標的公路不一定就是安全的公路，而公路線形指標的均衡性、一致性，線形的連續(xù)性、安全性及線形與環(huán)境景觀的協(xié)調性才是真正滿足汽車高速、安全行駛的重要保證，這些因素已經作為現(xiàn)代公路設計的新理念廣泛為國內外公路研究和設計領域所認同。

近年來，運行速度預測已成為國內外設計領域研究和應用的主要方法，也是研究的熱點。運行速度評價方法是通過采用車速檢查評價，讓公路線形各要素的設計達到連續(xù)、均衡和協(xié)調，并且采用預測運行速度評價道路線形設計質量，使得公路設計的上述要求由定性研究過渡到定量研究。采用汽車運行車速的理念，追求各線形指標的相互配合協(xié)調，高低指標之間的過渡緩和，路線線形均衡，追求實際行駛車速相對平穩(wěn)等目標，對降低工程造價、克服超速現(xiàn)象、減少交通事故、保護生態(tài)環(huán)境和道路景觀及與環(huán)境的相互協(xié)調也具有重要的意義。

公路的線形設計完全可以而且應該使環(huán)境更加優(yōu)美，并當視為改善環(huán)境的促進因素。同時，環(huán)境不僅僅指自然環(huán)境，還包括生態(tài)環(huán)境，人類、動、植物三類群體以及這三類群體所起的共同作用。在充分學習和理解的基礎上，借鑒國外先進的設計理念和方法，對提高我國的公路設計水平具有重要意義。

5 公路建設新課題的發(fā)展方向

在總結現(xiàn)有公路建設經驗教訓的基礎上，應進一步開發(fā)新技術、研究新課題。如公路長大隧道、高彎坡斜橋設計，深挖、高填邊坡穩(wěn)定性及生物防護，降低工后沉降，公路病害防治，公路運行養(yǎng)護等關鍵技術。深入環(huán)境保護，防止水土流失，道路沿線景觀設計等專題研究。開展特殊地區(qū)高速公路建設技術的研究，通過對凍土地區(qū)、干旱缺水地區(qū)、黃土高原地區(qū)、沙漠地區(qū)、過濕土地區(qū)的研究，掌握特殊地區(qū)的建設技術，總結一套特殊技術標準，為可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

6 結語

針對我國當前的情況，公路設計理念不能僅僅停留在“安全、適用、經濟、美觀”，因地制宜的基礎上。公路設計新理念應以安全為前提，以交通功能為核心，以人為本，科技創(chuàng)新，結合現(xiàn)狀，靈活運用各項技術指標，綜合考慮環(huán)保、經濟與美觀的關系。

應該多多了解、學習、研究西方發(fā)達國家在公路設計上的先進技術和理念，取長補短，適應時代的發(fā)展，不斷補充新的設計理念，開拓、創(chuàng)新，才能走到世界的前列。