公路設計中存在的問題以及對策分析

許軍 虞新佳

【摘要】公路工程范圍大，施工環境復雜，需要提高公路設計標準和要求，提高工程質量，消除安全隱患。基于此，本文通過強調公路設計重要地位，詳細分析了公路設計問題以及解決對策。以期能夠不斷改進公路設計，延長公路工程使用壽命。

【關鍵詞】公路設計;設計問題;解決對策【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

隨著我國汽車保有量增加，人們經濟水平的提高，出行需求和自駕游需求逐漸增多，我國逐漸完善公路網絡，尤其是偏遠地區和山區的公路工程，逐漸投入建設。但受到地質條件和環境的影響，山區和偏遠地區公路設計難度較高，對于設計提出了更高的要求。為了滿足公路壽命要求和駕駛安全要求，需要不斷優化公路設計。

1、公路設計的重要地位

公路工程質量是社會經濟發展的基礎，關系到人民群眾的生命安全。公路設計缺陷極有可能引發安全事故，給人民群眾造成巨大威脅。此外公路工程相對特殊，不同路段可能存在不同的地質條件，設計難度高，容易受到地質變化和環境因素的影響，需要進行設計變更[1]。公路設計是保證公路共層穩定使用和高效運營的基礎，經過對公路工程的科學規劃和設計，為交通建設奠定基礎，服務于社會經濟發展和人民群眾的出行。現階段我國平原地帶公路建設基本完善，工藝和工程質量均保持較高水平。后續公路建設多集中在多山地區，設計和施工難度較大，對于公路設計要求高。為保證公路工程安全穩定，滿足交通通行要求，需要提高設計標準，嚴謹開展公路現場勘查，根據現場條件進行公路設計，提高設計標準，滿足不同環境下的交通通行要求。

2、公路設計的問題

2.1路基設計問題

路基設計關系到工程質量和使用成本。在路基設計上，要提高設計標準，加強工程防護。尤其是山區路段設計，容易發生山體滑坡以及泥石流災害，若未設計防護設施，存在較多安全隱患。地基加固防護力度相對薄弱，土壤承載能力弱，若未增加加固設計，也威脅到行車安全。排水設計也是路基設計的重要內容，但很多公路設計并未根據現場和氣候環境進行設計，排水系統難以滿足排水要求，排水能力較弱，極容易出現路面積水問題，并影響到路面使用壽命。排水設計是一項復雜的設計工作，設計階段缺乏現場勘查，沒有深入分析排水要求，造成路基排水性能無法滿足排水需要。

2.2路線設計問題

在坡長設計上，為了降低開挖量采取分離式斷面設計，在上下坡過程中機動車輛存在不同特征，需要科學定位最大坡長。若設計不合理可能造成重型車輛下滑，嚴重威脅到駕駛安全。橫斷面設計問題主要體現在山區公路上，受到地質條件的影響，常規橫斷面設計會增加開挖量，增加施工成本。縱斷面設計直接影響著公路排水性能，威脅到公路壽命，縱斷面高度較低會造成排水能力降低，容易形成水路害或者路面積水。

2.3車道寬度問題

我國汽車保有量不斷增加，車流量逐年增大，在這一背景下交通擁擠問題顯著，為了提高交通通暢性，需要對車道寬度進行優化設計。一味增加車道寬度反而造成土地資源利用率降低，增加資源浪費問題。同時也存在車流量大的公路寬度不足，而車流量較小的公路寬度過大的問題。在公路設計上要解決土地資源局限和車道寬度不足的沖突，合理調整車道寬度，兼顧交通通暢性和土地資源緊張問題。

2.4設計參數問題

在很多公路工程中，設計參數和施工現場存在一定矛盾，由于設計參數不合理造成公路壽命打折扣，后續運營期間需要投入大量成本和費用維修公路。主要由于在公路設計時，設計人員將資金投入作為主要指標進行設計，忽略了公路荷載和交通流量等指標，指標參照不合理，造成設計標準未達到使用要求，極容易引發交通事故，影響公路使用壽命。

2.5綠化設計問題

綠化設計主要起到吸收尾氣、降溫、改善污染的作用。但由于設計不合理，選擇不合適的植物種類，造成抗蟲害能力不足，增加養護成本的問題。或者植物搭配不合理，綠化帶沒能發揮出防眩暈的作用。

3、公路設計問題的處理措施

3.1路基設計

工程現場為軟土地基，需要使用高填方工程，并檢查處理后的穩定性，保證軟土地基處于穩定狀態。路基挖方地段容易受到車輛荷載的影響，出現路面開裂問題，極容易出現水損壞病害。應當詳細調查地下水的情況，在公路設計上突出排水設計，在挖方地段設置盲溝，將外來水源阻斷。路基零填挖地段，由于水位高，水穩定性不好，要使用原狀土或者換填方式充分壓實處理。需要高度重視公路防護設計，根據公路附近條件，在邊坡設計防護網，滿足滾石、滑坡的防護要求。同時增加植被設計，提高公路防護能力，可以保護公路行車安全。另一方面，充分結合防、排、疏的設計理念，將路基防護、排水相結合，詳細調查當地地質條件、地下水以及降雨量，合理搭配急流槽、截水溝以及邊溝等排水設計，地下增加滲溝和暗溝，提高路基的排水能力。

3.2路線設計

公路設計大多使用直線線形設計，根據公路等級、環境以及區域進行設計，盡量選擇無超高的平曲線半徑，不使用單向排水，提高公路舒適度和安全性。平面線形設計主動規避水庫或者水塘，否則會增加補償費用，影響工程造價。線形設計要避免橫坡較陡區域半填半挖，避免沉降不均勻問題，以免影響公路駕駛安全。豎面線形要減少零填挖地段，由于區域水穩定性差，可能增加額外成本。讓路線走高一些，避免明涵結構，控制工程造價，規避跳車事故。公路涵洞需要明涵暗放設計，利用人行道替代天橋功能，減少天橋工程。互通立交橋的連接線規避凸形豎曲線，互通立交橋由于通視條件差，無法短時間內識別路標，造成線路錯誤，引發交通事故。以往超高漸變路段設置在緩和曲線固定位置，施工難度較高。如果橋梁中間路段為超高漸變段，橋面橫坡從負坡至正坡的過程中必然會出現反復扭曲變化。公路設計需要重新設計超高漸變段，盡量轉移到橋頭位置，橋頭引道作為從負坡到正坡的漸變，從而讓橫坡形成單一變化，方便于施工的開展。

公路設計上，控制縱坡以及橫坡十分關鍵，重點考察設計指標，否則會嚴重影響公路整體設計，威脅到行車安全以及舒適度，不利于公路性能。要求進行現場精準測量，準確測量行車速度，合理限速，提高公路駕駛安全性，保證公路耐久性以及穩定性。縱斷面設計會影響排水能力，若坡度設計過小會造成路面積水問題，在雨季或降雨量增加等特殊情況下，可能引發洪澇災害、雨水倒灌，嚴重影響公路通暢性。在設計上嚴格按照技術規范以及要求設計縱斷面，著力提高排水性能，滿足雨季排水需要[2]。橫斷面設計要提前勘探地形條件，調整橫斷面寬度，嚴格控制中間帶寬以及圍護欄高度，避免盲目開挖，浪費資源。在坡長設計上，由于設計要求不明確，技術標準主要針對整體式斷面規定，分離式斷面技術標準缺乏限制。尤其是復雜地形條件，在設計上需要根據現場條件符合。為了讓公路通行條件得到改善，合理設置分離式斷面，重點考慮爬坡和下坡狀態差異，有針對性約束公路爬坡長度，在陡坡右側設置爬坡道，將重型和普通機車分離開，提高公路通行安全性。

3.3寬度設計

如今我國汽車保有量逐年增長，經濟發展速度快，機動車數量和運輸工具增多，對土地資源需求增加，為了讓土地利用率明顯提高，需要在公路寬度設計上予以調整，科學規劃路網路線設計，在保證公路通暢通行的基礎上，合理約束車道寬度設計。在寬度設計上積極創新，在合理范圍內提高靈活度和安全性，提高道路荷載性能，延長公路的使用壽命。

3.4設計參數

公路設計關系到經濟發展，為提高公路工程經濟效益，需要通過設計和施工延長使用壽命。公路設計參數直接影響到使用壽命、使用性能，在很多地區公路項目中都存在各種各樣的問題，造成后續維護費用增加，經濟效益較低。我國很多公路在未達到壽命時已經發生嚴重損壞，一般情況下混凝土路面壽命為20～30年，瀝青路面使用壽命為15年，平均壽命約10年。在公路設計上為保證施工和壽命，必須要嚴格按照設計參數進行設計，根據公路現場情況對設計參數進行調整，規避設計參數不合理的情況，從而延長公路使用壽命。在設計過程中積極借鑒其他公路項目的設計參數，對比相似案例參數，并觀察公路行駛的主要車輛和負載情況，綜合考慮現場地質條件和環境因素，使用合理的設計參數，才能保證延長使用壽命。設計前務必對現場環境進行調查，經過深入勘察和分析后，進行設計提高行車安全，降低工程造價。

3.5綠化設計

公路工程設計綠化帶不僅能夠改善空氣質量，防塵固土，更有利于降低噪聲，綠化林帶能夠反射噪聲至不同方向，減弱聲能，從而改善噪聲污染。公路林帶主要以喬、灌以及草結合，優先選擇闊葉樹和高綠籬植物，具有更突出的噪聲防護效果。在豎直方向上，多層結構可提供更大面積的阻擋面，能夠減緩氣流，促進塵粒沉降，減少粉塵以及大氣污染[3]。草被則具有更強大的容水能力，能夠提高公路排水能力，減少路面積水問題。在植物選擇上，選擇耐貧瘠、蟲害以及易養護的植物，如圓柏、迎春、紫薇等植物，通過分層搭配，保證50～150cm有樹冠遮擋，也能起到防眩、視線誘導的作用。公路交通嚴重影響我國的大氣環境，通過綠化帶建設保護我國生態環境，降低顆粒物濃度，更有利于改善城市環境，踐行可持續發展目標。

結論：

綜上所述，公路設計對于交通安全、交通體系有重要價值。現階段公路設計主要存在路基設計問題、路線設計問題、車道寬度問題、設計參數問題、綠化設計問題。針對上述問題，需要設計人員不斷提高設計標準，經過嚴謹的現場調查，以現場條件、環境以及交通需要展開路基設計、路線設計、寬度設計、綠化設計等。通過科學合理的公路設計提高工程質量，滿足交通駕駛需要，減少安全隱患，支持經濟和交通事業的發展。

參考文獻：

[1]劉敏捷.對于改擴建公路路基路面設計存在問題及對策分析[J].綠色環保建材，2021（09）：89-90.

[2]趙業梅，羅華松.公路互通式立交設計影響因素與對策[J].黑龍江交通科技，2021，44（09）：49-50.

[3]蘇輝.BIM技術在公路設計中的應用現狀與展望分析[J].黑龍江交通科技，2021，44（09）：216-217.

作者簡介：

許軍，男，籍貫：江西九江，漢族，1970年1月出生，學歷：大專，研究方向：道路與橋梁設計。

虞新佳，男，籍貫：江西九江，漢族，1984年2月出生，學歷：大專，研究方向：道路與橋梁設計。