公路工程路線設計要點研究與探討

李 熙

湖南省公路設計有限公司，湖南長沙 410000

1 公路工程路線設計必須重視的幾個因素

1.1 路徑選擇時需避免復雜的地質構造

由于受施工技術約束和道路本質安全著想，為確保工程質量，在公路工程路徑選擇時要重點考慮避免復雜地質構造。特別是遇到山區、泥石流高發區等地帶時，地質構造將更加復雜。這種地質條件將大大的增加設計難度，對工程施工本身提出更高要求，同時無形中提高了施工成本和周期。有時由于條件限制，在現實的施工過程中，對復雜體質構造沒辦法在短期內確定，則只能邊施工邊推進，很難保證工程質量。所以，公路工程路徑選擇時盡量避免復雜的地質構造。

1.2 公路設計要重視生態保護

當前，環境生態保護是公路工程設計必須充分重視的要素。公路工程設計時要特別重視生態保護。比如要經過河流、水土保護區、自然保護區等，這些地區生態有些會很脆弱，特別是公路工程的施工以及投用后，將會長期影響沿線的生態環境，而且有些破壞后，將很難恢復。因此，公路工程設計人員在公路工程路徑設計、施工推進、后續維護等方面必須充分考慮對生態的保護，要達成公路工程與自然的協調和融合

1.3 路徑的設計要充分利用原始公路

特別是對一些改擴建項目，要通過科學合理的布局與原始公路達到最佳匹配狀態，最大限度地滿足交通設計要求。要充分堅持安全第一、生態最佳、資源節約的原則，實現利用最小的代價獲得最佳的效果目的。特別是對一些生態保護要求高的地區，利用原始公路擴建能滿足要求的，就不要新開路線。因為原始公路經過多年的運行，基本上都達到了與周邊匹配高、對生態影響的狀態。

2 公路工程路線設計堅持的原則

除一般性要求外，公路工程路線設計還要堅持三個原則。

2.1 公路等級確定合理科學

公路等級關乎到工程的造價，等級高，施工要素、材質要求高，自然造價就會高。對一般性公路，有時很難籌到大額資金，因此在設計時，要堅持實事求是，在滿足現實需要的前提下，適量超前來科學確定等級，做到既科學合理，又節約資源費用。

2.2 嚴格守住設計底線

由于迫于費用的要素影響，為了節約成本、降低造價，設計人員可能或多或少的受到人為因素的干擾，而這種情況，往往是以犧牲公路工程原有設計規范、破壞工程質量的前提下進行的。因此設計人員必須堅守職業操守，守住職業底線，在科學規劃的前提下，充分考慮實地要素，提供多種設計方案以供參考，而不能用違法違規的方法應對問題。

2.3 尊崇沿線民俗風情

對一些有爭議有特殊民俗風情的地帶，設計人員必須高度重視，有時這些因素會直接導致工程推進受阻，維穩費用和代價很高。比如盡量避開遷墳量大、宗教祠堂多以及當地居民經常活動的場所。

3 工程實例

3.1 工程背景

資興市山川秀麗、景色迷人，境內山丘、江湖、島嶼、溶洞、名剎、溫泉、古跡等景觀奇特各異，自然景觀和人文景觀交相輝映。資興市清江至滁口公路工程位于資興市東江湖西南角，是連接清江鄉和滁口鎮的干線公路。項目影響區內風景優美，該項目的建設，對建設庫區大交通，優化區域公路網結構，發展東江湖西南部鄉鎮基礎設施建設，促進庫區經濟的發展具有重要作用。

3.2 相關公路技術狀況及存在問題

從發展歷史和現狀來分析，資興市的交通基礎設施的建設和整個交通網的發展，按照新時期社會經濟發展的需求，仍然存在著制約性和不適應性。按現狀公路網指標分析，路網擁擠度為1.22，技術等級屬等外，服務水平1.7min/km，通達深度達到通村率100%。從上述指標可以看出現狀公路網結構不合理，全市公路網主骨架尚未形成，路網規模和其功能、地位相互匹配不夠，影響整個路網功能和作用的發揮。公路技術等級結構不合理，公路通村率雖然達到了100%，線路較長，但公路技術等級低，行車條件差，真正能夠通客車、大貨車的公路里程還是相當有限，通手扶拖拉機和三輪摩托車占有相當大的比例。因此，加速修建高等級公路、合理調整公路布局、有計劃地改造提高現有公路的技術等級是非常必要的。

3.3 公路技術等級選定

3.3.1 項目在公路網中的功能分析

本項目建成后其交通功能主要體現在以下幾個方面：一是作為重要的地方公路，承擔路線所經各鄉鎮對外以及各鄉鎮之間的交通；二是區域內高速公路的重要集散公路，為高速公路集散交通流；三是作為區域路網構成的重要部分。

在改革之初，農場先后開展了“深化改革、加快發展”解放思想大討論活動和“解放思想促改革”主題教育活動，制定了教育活動時間表路線圖，并把主題教育活動融入到改革具體工作中，把思想發動貫穿于改革的全過程、各環節，做到重點突出、統籌兼顧，同步推進。

3.3.2 技術等級擬定

根據交通量的預測結果，本項目建成15年后，全線交通量為4614pcu/d；項目建成20年后，全線交通量為5695pcu/d。根據部頒《公路工程技術標準》 （JTJ B01—2003） 公路分級規定，三級公路能適應的年平均日交通量為2000～6000pcu/d。根據項目在區域公路網中的功能和地位，結合路段交通量預測結果，確定擬建項目全線采用三級公路標準。

3.4 設計速度的選定

本項目沿線屬山嶺重丘區，沿線地形起伏較大，地形條件相對困難，現有公路為等外公路，平面指標難以滿足20km/h設計速度要求。根據實際調查，老路為通村公路，路線混合交通量相對較大，行車的側向干擾較強。綜合沿線的地形條件、交通組成和公路等級，本項目全線設計速度采用30km/h，局部路段因地形困難且途經風景保護區，降低設計速度至20km/h。

3.5 路基寬度選定

3.5.1 標準擬定

根據選定的技術標準以及設計速度，結合對本項目交通量預測結果，確定路基寬度標準為全程路線設計速度為30km/h，路基寬度為7.5m。

3.5.2 通行能力分析

本報告根據國家重點攻關項目《公路通行能力研究》成果，雙車道公路路段通行能力的分析可按以下方法進行。一是根據《公路工程技術標準》，三級公路對應的服務水平為三級；根據 《公路通行能力研究》，設計速度為30km/h的理想通行能力為1200 pcu/h，三級服務水平對應的v/c比為0.35。設計條件所提供的最大服務交通量MFS為195 pcu/h。二是計算設計交通條件下15min高峰小時流率SF為120。三是比較本項目各路段設計條件下15min高峰小時流率SF和提供的最大服務交通量MFS。

全路段按照設計車速為30km/h，路基寬度為7.5m,在滿足同行能力的要求下，SF為120pcu/h，MFS195pcu/h。根據結果，在遠景設計年限設計交通條件下的高峰小時流率SF小于所提供的最大服務交通量MFS，7.5m路基寬度滿足通行能力要求。

圖1 路面結構示意圖

3.6 路面結構設計

在施工圖設計階段，進一步核實交通組成，優化路面結構，以滿足全壽命路面設計要求。路面結構示意圖如圖1所示。

3.7 工程綠化設計

由于公路綠化線路較長、管理粗放的特點，選擇的植物品種要易成活、易管理、苗木來源廣、壽命長，固土護坡植物要選擇深根系，耐旱、耐寒、耐瘠薄、成坪快的品種。具體如下：

（1） 路堤土質邊坡栽植耐旱、耐瘠薄的草本植物與資興當地適應性強的低矮灌木相結合，起到固坡作用，例如，草本植物可選用馬尼拉草，粗放管理、耐瘠薄；灌木則可選用火棘、杜鵑、絲蘭等觀賞性較好的樹種，亦可搭配種植迎春，不但觀賞效果好，而且能起到很好的固坡作用。

（2） 路塹土質邊坡栽植攀援植物，以期快速覆蓋坡面，減少水土流失。可選用常春藤，其生長速度快，綠化和固坡效果顯著。

（3） 挖方路段的石質邊坡是綠化、美化工程的難點，應結合實際情況采用不同的營造形式。對于坡度較緩的邊坡，沿碎落臺砌不同形式的花槽，內栽常綠樹、花灌木，如夾竹桃、紅繼木等；坡腳栽植攀爬植物覆蓋坡面，坡頂栽植根系發達的花灌木植物，形成立體綠化，減少水土流失，并與原有山體環境達成一致。對于少量攀爬植物近期難以覆蓋的坡面，應采用噴播技術，使裸露山巖快速綠化。對于部分高邊坡，還可以借用工藝美術手法，鑲嵌色彩呈韻律變化的色塊和圖案，調節豐富景觀視角，在節省投資成本的情況下，提高美化的效果。

（4） 高填方路段坡腳，應在底部種植喬木或在路堤平臺上種植灌木，樹種選擇與周圍環境相協調，這樣可以掩飾路堤高度，緩和地形壓力，提高司乘人員心理安全感。低填方路段坡腳應以低矮花灌木為主。

4 結語

公路工程涉及面廣、制約因素很多，在具體設計時要做好充分調研論證，綜合多方評定，做實設計要點，選擇既符合交通設計要求，又滿足經濟、環境等需要的優質設計方案。