基于路線布設與路基設計的公路工程設計要點分析

謝小春 鄧小鳳

摘要：路線布設設計和路基設計均是公路工程中的重點設計項目，前者會對施工周期和施工質量造成影響，后者會對公路工程的邊坡安全和工程質量產生影響。為此，本文從路線布設設計和路基設計的設計要點出發，分析了公路工程設計方案選擇原則，旨在為公路工程設計方案的選擇提供參考意見。

【關鍵詞】公路工程；路基設計；設計要點

路線布設設計和路基設計效果和規范程度，直接關系到了公路工程的設計質量以及后續施工工程的進展情況。為此，工程參與各方需要提高對路線布設和路基設計工作的重視程度。尤其是設計部門，需要結合公路工程的實際要求和質量需求，對路線布設和路基進行科學合理的設計，為優質公路工程的開展奠定扎實基礎。

1.基于路線布設的公路工程設計要點

1.1平面線形設計

在平面線形設計思想的引導下，設計時路線布設設計要盡量少干擾居民村落，保護名勝古跡等人文景觀，公路路線要盡量以曲線為主，同時避免長直線，確保公路路線和地形的起伏相一致，進而體現公路路線設計的生態性， 與沿線地形、地貌、生態特征以及其他自然、人文景觀渾然成為有機的整體。此外，以曲線設計理念進行公路路線布設設計，能夠提高公路路線布設設計的自由程度，并且確保了線路之間的連貫性。路線布設是一項復雜的工作，設計人員需要結合實際情況，深入分析地貌、地形、地質、水文、農田、構造物、現狀路網等影響因素，對路線方案進行多種比選論證，確定最優路線方案。

1.2超高設計

公路的超高設計需要結合公路具體段落的需求，設計人員在進行超高設計時，需要根據公路路段車輛的構成情況和設計速度、現狀條件、圓曲線半徑，計算出公路超高設計的相關數值，并且在設計下坡路段時，需著重考慮路段的安全情況，并進行運行速度驗算。此外，在一些車輛超速現象嚴重的路段，和地形較為陡峭的路段，設計人員要對特殊路段的超高率進行重新計算。

1.3爬坡車道設計

在設計公路路線縱斷面的最大坡度時，設計人員需要考慮該路段汽車行駛的縱坡長度，以及汽車的性能和載重情況與縱坡長度之間的關系。例如，部分道路的通行能力較差，上坡行駛速度降低到容許最低速度以下，即會對汽車正常行駛造成阻礙。此時，設計人員除了采取優化縱斷面設計以外，在條件受限路段可以通過爬坡的車道設計來輔助汽車行駛。在設計連續性汽車爬坡車道時，設計人員需要考慮到我國汽車性能，爬坡車道長度不宜設置太長，否則需在右側設置緊急停車帶；爬坡車道的起終點處均應設置分流、匯流漸變段，滿足安全行駛要求。

2.基于路基設計的公路工程設計要點

2.1路塹設計

在進行路塹設計時，需充分考慮邊坡巖土體類型、成因、產狀、構造裂隙、風化程度、軟弱夾層、巖體結構面、結構面含水狀況、膠結及閉合程度以及地下水等情況和特點，對坡面采用分級開挖，分級防護和加固，可選擇折線形邊坡或臺階狀邊坡，并結合具體的施工情況選擇增加排水溝。深挖路塹段可通過工程地質類比法、極限平衡法以及數值分析法等對邊坡穩定性進行計算分析，確定邊坡穩定類型、穩定程度以及對公路可能造成的危害，采取針對性的邊坡處治措施；并要求施工過程中在各級平臺上設置固定點，監測邊坡位移變化，進行穩定性觀測。

2.2高邊坡路基和陡坡路基設計

（1）改善基底條件：對于通過分析計算，填土高度較高，地基強度不足以承載路基的，將對基底進行換填開山石渣等粗粒料，或對原地基采用強夯、沖擊碾壓等進行處理。

（2）為減少高路堤差異沉降，對原地基以及下路堤部分每隔1m采用沖擊碾壓進行處理；同時加強排水設施及邊坡防護設計。

（3）設置支擋結構物：對于陡坡路堤（地面橫坡陡于1：2.5），除對原地面開挖臺階并設置土工格柵外，根據地形、地質條件以及路基穩定性計算，將在路基坡腳設置支擋結構物或護腳等防滑措施；

2.3路基交界處設計

橫向半填半挖路基、縱向填挖交界路基，填挖高差3m以上、或地面較陡路段，均應按設計進行強化處理。半填半挖路基應在路床范圍內超挖80cm厚再分層碾壓回填合格的路床填土，石質路基只需超挖第二層土工格柵在挖方側鋪設長度，以減小路基橫向不均勻沉降；半填半挖及填挖交界處路段設置雙向土工格柵。設計時可以依據交接位置地下水的滲出量設計地下盲溝，也可以依據現場實際情況設置臨時性排水溝，完善地下水排水系統。

3.公路工程設計方案選擇原則

3.1遵循公路工程設計生態需求

在確保公路工程質量和安全程度的同時，為了滿足人們對設計的美感需求，設計人員在最初設計公路路線時，需要考慮到公路路線的和諧程度和自然程度，以及連貫性和對稱性，讓人們在外觀上感受到的公路路線是協調美觀的，真正實現現代化公路設計的需求。

3.2遵循公路工程設計的科學性

公路工程設計的科學性是設計人員在確定最終公路工程設計方案時必須要遵守的原則。例如，在遇到低矮丘陵地形時，由于其地形相對平緩，設計人員需要秉承著挖填設計相平衡的原則，以此來確保公路工程和自然環境的一致性，并減少公路工程建設給周圍環境造成的不利影響。在遇到翻山地段時，施工地段的高度落差較大，選擇挖掘隧道的方式實現通行，挖掘隧道地點應當是該地段中土質條件相對較好的位置，盡量降低施工難度和工程造價。

3.3結合地質條件優先選擇

在山區進行的公路工程路線設計，設計人員需要著重考慮地質條件，地質條件也是影響公路路線走向和變化的主要因素之一，并且決定了施工工程質量和進度。如果項目路段存在斷層現象，在隧道設計中要盡量避免斷層地段，并減輕斷層地質條件對公路工程的影響。如果路段遇到了容易發生坍塌事故的地段，公路路線設計應當盡量避免坍塌地段，以此來減輕施工安全危險因素和施工成本負擔，如果不能避免，則應當在設計選擇應用橋梁通行方式或降低路基填挖高度方式。

總之，路線布設設計和路基設計是公路工程設計中的關鍵工作，兩項設計工作的合理性和協調程度直接關系到了公路工程的質量和施工效率，除了要做好基本的設計工作外，設計人員在選擇最終的設計方案和設計路線時，需要秉承生態、科學、環保、安全、經濟的原則，使得設計的項目真正成為利國利民的民生工程。

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