公路設計中存在的問題與應對策略分析

魏文峰

山西省交通規劃勘察設計院有限公司 山西太原 030032

經濟水平的不斷提升和工程建設領域的持續變革促進了公路工程的快速發展，交通工具的數量也不斷上升。當前我們正處在交通條件不斷優化的時期，改善公路工程的施工效果也成為了國民關注的重點。因為交通壓力的不斷增加，公路負荷已經超過了規范要求，所以公路經常會出現各種不良情況，甚至是公路斷裂事故，這就對國民的人身安全和財產利益造成了威脅。在這種情況下，公路工程的設計人員需要針對目前公路工程各個階段常見的問題進行分析，并采用合理的設計手法來進行應對和預防。

1 公路設計中常見的問題

如果對公路工程的設計階段不加以重視，則后續整個施工環節都會出現嚴重的質量問題。在公路投入使用之后，這很容易造成嚴重的開裂問題。如果公路工程中出現嚴重的裂紋問題，將會對公路的外觀產生嚴重影響，另一方面還會影響公路的建造效果，增加了公路工程中潛在的安全隱患。

1.1 施工材料的設計存在不合理性

目前，中國大多數公路施工都以混凝土為主要工程材料，混凝土材料的質量控制在設計階段中非常重要。其中，混凝土的配合比，水灰比和未來的保護性決定了公路的質量以及路面是否有裂縫。許多公路出現嚴重開裂的原因是因為混凝土質量管理工作的缺失，在工程的設計階段，設計人員就沒有關注對混凝土質量進行有效管理的相關內容[1]。另一方面，一旦設計人員所規劃混凝土的施工時間存在不合理性，就很容易導致混凝土中的水分揮發。它會引起凝結并限制材料的作用，而保養工作不足則會導致公路開裂。

1.2 公路鋼筋設計的問題

在公路建造過程中，鋼筋與整個公路的骨架相對應，并在公路質量中起著重要作用，這意味著在公路工程中，鋼筋設計會對公路質量產生影響，如果鋼筋設計不合理就會導致公路出現故障問題。一方面，在公路設計方案中未注明鋼筋使用的高度需要保持規則性鋼筋的腐蝕現象。另一方面，它與自然因素有一定關系。如果公路工程設計人員未合理考慮當地自然條件，未思考相應的防護措施，使用后自然條件的侵蝕可能會導致公路工程在一定時期內發生腐蝕[2]。

1.3 人行道設計的問題

人行道松動是公路工程中出現的問題。在公路工程建設中，路面鋪裝所占的比例很小，但其作用非常重要，通常是保證公路順利通過的基礎。但是，許多工程設計單位在公路設計階段中忽略了人行道的質量控制，未對路面層制定系統的施工標準和要求，最終導致路面層嚴重松動，大大縮短了相應公路工程的維修時間和周期，這會影響到工程企業的信譽和未來發展。

1.4 設計人員專業綜合素質不足

公路工程的設計與實際設計人員的素質和職業道德息息相關。如果設計隊伍的素質參差不齊，隊伍中具有職業道德和理論知識存在缺陷的人員，就會導致很容易設計中的關鍵環節受到影響。此外，由于設計人員不關注關鍵環節的設計，再加上缺乏專業知識和技能，他們會在設計過程中忽略關鍵環節的質量控制，從而嚴重限制公路工程的發展[3]。

1.5 缺乏合理性的防水設計

因為有些公路工程的施工環境比較特殊，工程材料很容易被放置在潮濕的環境當中，而為了保證工程材料不受損壞，工程的設計人員必須在設計階段考慮到相應的防水措施。雖然大多數工程設計人員都對公路工程防水體系的建設給予了充分的重視，但是很多設計人員都在施工材料和施工技術的選用等一些細節性的工作當中出現了問題，而這些問題都會影響防水體系的建立，這也是目前很多公路設計單位在防水工作中會面臨的情況。

1.6 設計數據參數不合理

公路工程的施工效果與設計方案中的參數中具有一定程度的聯系，在作業前期的規劃階段設計符合規范要求的參數對于后期的作業活動來說具有重要意義。不過，在公路工程的規劃階段，經常會出現參數不能滿足后期使用需求的問題。有些公路工程的使用需求不能得到滿足是由于設計方案中的參數存在問題。盡管設計人員預估了公路工程的使用時間，但是在投入試用期間還會因為各種問題而導致公路出現磨損，進而使得公路的使用壽命得以縮短，并且阻礙到了交通的正常運行，對國民的出行安全造成了威脅。同時，因為政府部門還對公路工程的使用安全作出了要求，所以在預定的使用期限中發生損壞問題是不符合規定的。

2 針對公路設計問題的應對措施

2.1 對施工方案的設計工作給予足夠的重視

設計人員所規劃的施工方案是后期工程單位正式施工時的參考依據，因此工程企業必須對施工方案的設計工作給予足夠的重視。首先，工程團隊必須派出一個專業的考察小隊前往施工場地進行調研，并擬好完整的調研數據庫。再根據這一調研數據庫和以往同類工程的相關資料來設計詳細全面的施工方案，從而確保后續的施工團隊能夠具有一個科學的參考依據。其次，數據的誤差會影響到工程施工的整體質量，這就需要設計人員必須在計算數據時進行反復驗算和核對，并根據實際的施工情況來進行調整，以此來提升工程施工的精準度和質量。

2.2 公路防裂設計

首先，在混凝土公路的設計過程中，設計人員應注意澆筑過程中所需的混凝土攪拌比。根據標準規范，禁止設計人員根據個人經驗來設計攪拌比，這樣可以有效防止混凝土質量與特定要求相符，從而大大減少以后使用中公路開裂的發生，另一方面，設計人員還要注意混凝土脫模后的維護設計，將維護工作的時間設置為半個月及其以上，混凝土外表面應用水潤濕，以確保路面板的濕度，防止混凝土脫水，從而有效保證路面板的質量。在設計方案中，設計人員應當注明需要在混凝土振動攪拌過程中確保振動攪拌的有效性和效率，以實現混凝土完全攪拌，另一方面，應在混凝土過程中添加相應的材料進行攪拌，從而混合以確保混凝土質量。通常情況下，如果原材料的質量在設計階段得到合理控制，就能夠防止路面出現裂縫情況。確保公路裂縫能夠得到有效地控制，保障公路的質量，確保行車的安全。

2.3 引進現代化技術

設計人員可以在公路規劃工作中引進各種現代化技術，這里以BIM技術為例。設計人員可以在利用BIM技術來制作公路工程的可視化模型。在提交工程資料之前，設計團隊可以利用BIM技術來將公路工程的理想施工效果還原出來，并利用多方位的視圖來幫助施工團隊理解公路工程的模型，以便于施工工作的順利進行。BIM技術可以將公路工程的實體按照1:1的比例還原出來，從而在工程施工前提的設計工作就可以對上述問題進行預防，降低了設計工作后期需要進行返工的情況，減少設計模型與實際施工之間存在的差距。BIM則可以實現各方的可視化設計，所有的問題和矛盾都能夠反映到模型中，給出合理的各方都能夠接受的可行性方案，最大程度地滿足設計要求。同時，在施工前，設計人員還可以使用BIM技術對公路的鋪設進行模擬，可以提前發現設計方案中存在的問題，從而改進公路工程設計工作的質量。

2.4 根據施工成本進行合理設計

政府部門能為公路工程投入的資金是有限的，因此工程的施工成本是固定的，為了盡可能提升有限成本的利用率，設計人員必須對成本進行把控。因為在公路工程中占據施工成本的絕大比例的就是施工材料的購置費用，所以控制施工材料成本就是把控施工成本的重要方法[4]。首先，設計團隊應當盡可能在設計階段發揮成本的最大利用率，確保材料購置開銷能夠控制在一個合理的范圍內，盡可能提升施工材料的合理利用率。同時，設計人員還可以盡量選用經濟成本較低的清潔材料，從而即將成本控制在合理范圍內，又對環境起到較好的保護作用。

2.5 重視防水設計工作

公路工程的防水工作是關系到整個工程的使用壽命和使用階段安全性的重要工作，因此工程設計人員必須確保防水工作落實到位。設計團隊必須在設計過程中確保所有工作指標都控制在合理范圍之內，以此來防止因工程防水設計工作不到位所出現的一系列質量問題。

2.6 貫徹生態環保設計理念

在過去，我國為了快速縮小與國際平均經濟水平的距離，以放棄環境利益作為高速發展經濟的代價，但是在國內經濟水平已經達到了一定高度的今天，建設領域不能再沿用過去的發展模式，所以在公路工程的設計階段的，設計人員應當保證公路施工與生態環境之間的和諧發展，以長遠的眼光來看待公路工程的發展進程。首先，設計人員應當具備生態環保的可持續發展理念，還要將這種理念落實在公路工程的設計工作中去。同時，設計人員要規劃綠色建設的方案，在最大程度上減少工程建設給周邊環境所造成的污染和破壞。其次，在公路工程的過程中需要將具有最佳環保性能的新能源材料作為優先選用的材料，盡可能實現對于環保綠色工藝的有效利用，還要按照行業的規范要求來排放生產廢料。另外，在設計施工流程的時候，設計人員需要最大程度地使用環保節能工藝，并且與時俱進地改進和調整環保節能工藝，以此來將工程施工所造成的污染和破壞降到最低，盡可能保證工程資源物盡其用。

2.7 關注虛擬技術的重要作用

如今因為現代化建設的深入發展推動了我國技術領域的革新，互聯網技術也為國民生產生活領域發揮了更加顯著的優勢作用，這為數字虛擬技術提供了一個很好地發展空間，也使得公路工程設計工作能夠進入高新化的發展階段。數字模擬技術盡管是一項新興技術，但它其中融入了各種各樣的新興技術，比如可視化模擬技術、多媒體技術，這同公路工程設計工作原先應用的設計技術具有很大的不同，也能使得設計人員設計出來的公路工程可以更好地滿足現代化交通的需求。應用模擬技術的公路工程設計工作不僅僅能夠使得成品更加符合設計需求，還能夠使得設計工作更加靈活，可以說這是數字化設計技術在公路工程設計工作中發揮優勢作用的突出體現，

其次，設計人員利用虛擬技術能夠簡化原先設計工作中的繁瑣工序，從而優化設計工作的效率，使得設計工作變得更加簡易化。同時，由于設計人員可以通過模擬技術構建工程模型，所以也可以在設計時第一時間發現設計方案中存在的漏洞，發現設計工作的優化空間，提升公路工程的質量，使得公路工程能夠贏得使用者的認可，為公路工程企業帶來更多的經濟利益。

2.8 貫徹公路線路布設新理念

其一為景觀選線。一方面，景觀選線密切聯系著路線布設，在選線過程中要對組合線性要素進行合理組合，防止出現高天深挖情況，選線不但要確保公路能夠方便通行，另外還要盡量具備良好的視覺誘導的作用，保證人與自然和諧共處目標的實現，讓公路設計和景觀的設計交相輝映、相得益彰。另一方面，公路設計時的線形要符合河流與山川的走勢，要盡量保持一致性，以確保地質運動的穩定性

其二為地質選線。在進行公路設計選線時應該盡量避開選擇多種不良地質區域，其主要包括崩塌和崩坡積區、軟土地層、巖溶區和采空區、斷層破碎帶、煤層等。如果公路走線必須經過這些地質地區，要根據具體地質情況設計多種方案，最后選擇對工程建設影響最小的一個方案，也可以通過各種工程措施的利用，盡可能將安全隱減到最低，盡可能減少工程造價。

其三為安全選線。安全選線是保證建設完工后的公路安全運行的重要因素在進行公路工程設計過程中，不得選擇長上坡下坡、陡坡、高填深挖等路段。盡量以穩定的山坡路段、較為平坦的地勢、沒有發生過重大地質災害的路段，只有這樣，車輛的行車安全才能得到較好的保障。

3 結語

總而言之，公路工程的設計工作是影響工程施工質量的關鍵，而工程設計人員又需要對施工器材、施工技術、防水設計等多方面問題進行考慮，對此，設計人員需要結合實際情況來對公路工程中可能出現的問題進行應對，并實施對施工方案的設計工作給予足夠的重視、貫徹公路線路布設新理念、關注虛擬技術的重要作用、貫徹生態環保設計理念等措施，從而進一步改善工程的建設效果。