论文部分内容阅读
摘 要：新公路设计追求安全、环保、舒适、和谐的线形设计，设计中坚持以人为本，安全至上的理念。本文通过对公路平、竖线形设计、路基软基处理和提高路基水稳定性，以及桥涵等结构物的设计等方面应考虑的问题作一简要的分析，并从三大控制角度合理确定结构物的取材，从设计角度提高三背回填的质量，以提高高速公路的施工工艺水平。
关键词：公路工程设计角度 问题安全
引言
道路交通安全是一个世界性的问题，在我国尤显突出。随着我国机动化水平的发展和城市化程度的提高，城镇郊区的交通事故不断增加。导致交通事故的因素有很多，包括人、车、路(道路状况、几何条件)、环境(气候条件、道路环境)等，其中线形设计是否合理是关系到道路安全的根本问题。而我国公路设计理念还停留在传统设计阶段，传统的计算行车速度的设计方法难以保证线形的协调顺适。因此，传统的公路设计理念与方法已经不适应现代公路发展的要求，新公路设计理念的提出势在必行。新公路设计基本理念包括线形的连续性设计、安全性设计、灵活性设计及美观性设计等，各种理念相互独立又相互关联，体现了新公路设计“安全、环保、舒适、和谐”的设计要求。
1公路的平、竖线形设计应注意的问题
1．1平面线形设计
（1)应尽量选用不设超高的平曲线半径。一方面可以避免因处理单向排水而增加工程费用：另一方面，可以保证公路的通行安全、舒适。
(2)路堤挡土墙之类的结构物因台后填土区很难控制好填筑质量，而影响公路使用质量。
(3)应尽量避开人口密集的地带。路线穿越这些区域使正常的人行通道遭受破坏，同时拆迁的难度、费用、施工的地方干扰要增大，从而要增加工程的造价和施工难度。
(4)避免横坡较陡的半填半挖。这种路基一方面使左右半边路基沉降不均，另一方面施工时对横坡较陡的基础未处理好，很容易引起滑坡和不均匀沉陷。
(5)尽量避开较大型的农用水利设施，比如水塘、水库等。否则会因征地赔偿增大工程造价，同时增加工程质量的保证难度。
1．2竖面设计
(1)尽量减少零填挖地段。因为这种地段水稳定性差，或因处理水稳定性而增加工程造价。
(2)应尽量将路线走高一些，避免采用明涵这种结构，因这种结构物不但增加造价，而且容易跳车，有条件的涵洞要明涵暗做。
(3)尽量用人行通道涵代替人行天桥的功能，以减少人行天桥。这样会避免因天桥过多而影响高速公路景观和通行能力及难度。
(4)紧接互通式立交桥连接线处，应力求避免出现凸形竖曲线。因为在这些地段，通视条件差，行车在短时间内难以识别指路标志而走错路线，影响行车安全。
(5)严格控制高填方，因高填方工后沉降难以控制特别是处于软基地带的高填方，在难以避免时，可以采用多种方案进行经济技术比较。
2路基软基与提高路基水稳定性应注意的问题
2．1路基通过软基地段必须进行软基处理在软基处理方法中选择既经济、工后沉降小又方便施工的软基处理方案是软基处理的关键。
2．2路基的水稳定性问题
(1)零填挖路基因路基低，水位高，路基的水稳定性差。处理这种特殊路基最好的办法是除换填或原状土处理压实外，尽可能的降低地下水及隔断地下水源。比如，通过加深两边水沟或在水沟地下设盲沟，将水阻断并引出路基外。
(2)挖方地段路基，往往误认为路基基础好，路面不易破坏。其实挖方地段很容易破坏，公路使用一段时间后，路面出现开裂。这种破坏主要是水破坏所致。常年雨水多，从边坡两侧经过护面墙水沟底渗透到路肩处，甚至路基中间。如果有地下水当然必须做地下水的排水处理。对挖方地段的处理，经过实践采用水沟底下设盲沟，并阻断外来水源的方案。
3桥涵等结构物设计应注意的问题
3．1不能简单套用标准图
标准图往往是在比较理想的条件下制定的，而实际工程因施工复杂、耐久性、施工条件等多种因素，这是标准图难以包括的，因此应注意以下问题：
(1)材料的选择应注意耐久性。因高速公路使用期长，必须高度重视材料的耐久性。
(2)应充分考虑复杂的施工因素。高速公路施工，土石方工程量大、重型机械多，过去的涵洞标准图很难适应这一要求。
(3)分离式立交桥及人行天桥不宜采用呆板的结构形式，应根据实际地形与公路景观协调一致。所有立交桥的净空高度不能选择规范要求的低限标准，应考虑今后公路养护抬高路面标高的影响。
(4)填方高度较高时，不宜选择使用圆管涵或暗钢筋混凝土盖板涵。在基础较差，且迫不得已时采用这两种涵洞，但必须做特殊设计。
(5)盖板或石拱涵应做较高级的防水设计。比如；游毛毡或土工布等，防止水渗透到涵洞上腐蚀涵洞，影响耐久性。
3．2了解当地政府、群众的意见
(1）联系县、乡、村政府现场了解情况。与乡村领导及知情的农民到现场实地了解，水沟、水渠、道、路、其他地下管线设施的现状和用途，并且要画好草图做好记录。
(2)根据了解情况做出的设计和地方政府见面。现场核对、说明．听取地方的意见，互相协商，确定双方都接受的方案。
(3)对原方案进行修改，与地方政府见面，双方签定协议通过采取这种办法可以避免设计失误，减少设计变更，提高设计质量；同时可以减少施工过程中与地方纠纷影响施工：可以增强相互信任、了解，便于施工过程中出现问题的解决。
3．3施工成本和施工质量的保证
(1)就地取材，可以降低成本，减少施工组织的难度。
(2)采取成熟的施工工艺，易于施工和工程质量的保证。
(3)结构形式尽可能统一，可以减少人员、模板、工具、设备成本，减少场站用地。大批量生产便于施工和质量保证。
4 、从“三大控制”角度合理确定结构物取材
对高速公路应从控制投资、工期、质量角度全面地看待就地取材这个问题：同时考虑当地材料储量、日产量对整个工程所占的比重是否满足工程进度日需要量。现在高速公路标；隹高，工程量巨大。如果一味强调就地取材，势必会因小失大；不利于工程质量、不利于工期、不利于控制造价。比如，高速公路高填方处的大石拱桥涵，长则100多m，短则几十米，单算涵台基础、拱圈与工砌体达3000多m3。比以前低等级公路上的一座大石桥还多。如果全线这类涵洞较多者，材料供应是相当困难的。往往一条線全面动工后，石料是供不应求，且材料猛涨。因此，对高速公路桥涵等结构物的设计，尽量从“三大控制”角度综合考虑取材问题。应从各合同段的具体情况出发，适当设置石材桥涵或混凝土桥涵。建议墙身砌体工程量小，可采用石材。
5从设计角度提高“三背回填”质量
“三背回填”主要指桥台背、涵台背、挡土墙背部分的回填。
(1)采用可以减小沉降量或避免沉降量的方案。对位于填方段的小跨径的板桥应采用先填后采用挖孔灌注桩这样的埋置式桥台。这种方法可以减小沉降量。
(2)回填材料的选择。在砂砾级配好、施工方法合理的情况下可以保证填筑质量。在使用量小、不利于机械作业时，最好采用浆砌片石回填。
(3)设计应考虑回填土压实的影响。过去的涵洞稍不对称回填都可以使涵墙倾倒或破坏。
6 安全性设计
我国的交通安全形势非常严峻，2005年全国共发生道路交通事故4．5万起，造成9．8万多人死亡，直接经济损失达到18．8亿。随着我国机动车辆的增多，道路交通安全现状急需改善，道路安全性设计也应引起越来越多的重视。影响道路安全的设计要素主要包括线形设计、路面设计和路侧设计。公路线形是影响道路安全的最重要的因素之一。安全的公路线形设计是基于车辆行驶性能、驾驶员生理特点的公路平、纵、横线形设计。线形的安全程度不在于单个线形要素指标的高低，而在于整体线形的连续性。即不在于最低指标是否突破规范低限，而在于连续路段是否衔接顺适。在现代公路设计中，运行车速设计方法已普遍引入到线形安全性验证中，其核心是通过改善相邻路段指标的组合，降低路段速度差，从而消除安全隐患。
路面状况也是影响道路行车安全的重要因素之一，适宜的横断面及良好的路面状况是车辆行驶安全的重要保证。路面宽度不够、路面的破坏，如混凝土路面的开裂、断板、沉陷、错台等现象以及沥青路面的开裂、泛油、剥落、车辙等早期破坏，都会对行车安全带来一定的影响。
宽容路侧设计的理念是：以人为本、预防、容错、纠错。即允许驾驶员由于疲劳、天气、汽车机械故障等原因造成一些失误，以减少这种非主观因素带来
的损失的更加“宽容”的设计。路侧净区的概念是围绕“交通事故不以人的生命为代价”的理念提出来的，包括：净区内边坡坡度、排水设施、净区宽度及路侧宽容性交通设施设计。路侧安全设计包括：(1)保证路侧净区宽度；(2)不设突出的拦水路缘石，采用宽浅边沟或盖板沟形式；(3)放缓边坡，保证驶入路侧的车辆能安全返回；(4)设置可解体消能的标志杆栏、防撞墩等安全设施；(5)对于连续长大纵坡路段设置避险车道等一系列措施。
7结束语
上述表明，公路设计与施工是两项相辅相成的工作。。随着社会经济的发展和人们对公路安全和审美要求的提高，新公路设计理念和方法越来越受到重视，但由于起步较晚，我国对新公路设计理念和方法的研究还处于较低水平，有待广大公路工作者更进一步的探索和突破。
关键词：公路工程设计角度 问题安全
引言
道路交通安全是一个世界性的问题，在我国尤显突出。随着我国机动化水平的发展和城市化程度的提高，城镇郊区的交通事故不断增加。导致交通事故的因素有很多，包括人、车、路(道路状况、几何条件)、环境(气候条件、道路环境)等，其中线形设计是否合理是关系到道路安全的根本问题。而我国公路设计理念还停留在传统设计阶段，传统的计算行车速度的设计方法难以保证线形的协调顺适。因此，传统的公路设计理念与方法已经不适应现代公路发展的要求，新公路设计理念的提出势在必行。新公路设计基本理念包括线形的连续性设计、安全性设计、灵活性设计及美观性设计等，各种理念相互独立又相互关联，体现了新公路设计“安全、环保、舒适、和谐”的设计要求。
1公路的平、竖线形设计应注意的问题
1．1平面线形设计
（1)应尽量选用不设超高的平曲线半径。一方面可以避免因处理单向排水而增加工程费用：另一方面，可以保证公路的通行安全、舒适。
(2)路堤挡土墙之类的结构物因台后填土区很难控制好填筑质量，而影响公路使用质量。
(3)应尽量避开人口密集的地带。路线穿越这些区域使正常的人行通道遭受破坏，同时拆迁的难度、费用、施工的地方干扰要增大，从而要增加工程的造价和施工难度。
(4)避免横坡较陡的半填半挖。这种路基一方面使左右半边路基沉降不均，另一方面施工时对横坡较陡的基础未处理好，很容易引起滑坡和不均匀沉陷。
(5)尽量避开较大型的农用水利设施，比如水塘、水库等。否则会因征地赔偿增大工程造价，同时增加工程质量的保证难度。
1．2竖面设计
(1)尽量减少零填挖地段。因为这种地段水稳定性差，或因处理水稳定性而增加工程造价。
(2)应尽量将路线走高一些，避免采用明涵这种结构，因这种结构物不但增加造价，而且容易跳车，有条件的涵洞要明涵暗做。
(3)尽量用人行通道涵代替人行天桥的功能，以减少人行天桥。这样会避免因天桥过多而影响高速公路景观和通行能力及难度。
(4)紧接互通式立交桥连接线处，应力求避免出现凸形竖曲线。因为在这些地段，通视条件差，行车在短时间内难以识别指路标志而走错路线，影响行车安全。
(5)严格控制高填方，因高填方工后沉降难以控制特别是处于软基地带的高填方，在难以避免时，可以采用多种方案进行经济技术比较。
2路基软基与提高路基水稳定性应注意的问题
2．1路基通过软基地段必须进行软基处理在软基处理方法中选择既经济、工后沉降小又方便施工的软基处理方案是软基处理的关键。
2．2路基的水稳定性问题
(1)零填挖路基因路基低，水位高，路基的水稳定性差。处理这种特殊路基最好的办法是除换填或原状土处理压实外，尽可能的降低地下水及隔断地下水源。比如，通过加深两边水沟或在水沟地下设盲沟，将水阻断并引出路基外。
(2)挖方地段路基，往往误认为路基基础好，路面不易破坏。其实挖方地段很容易破坏，公路使用一段时间后，路面出现开裂。这种破坏主要是水破坏所致。常年雨水多，从边坡两侧经过护面墙水沟底渗透到路肩处，甚至路基中间。如果有地下水当然必须做地下水的排水处理。对挖方地段的处理，经过实践采用水沟底下设盲沟，并阻断外来水源的方案。
3桥涵等结构物设计应注意的问题
3．1不能简单套用标准图
标准图往往是在比较理想的条件下制定的，而实际工程因施工复杂、耐久性、施工条件等多种因素，这是标准图难以包括的，因此应注意以下问题：
(1)材料的选择应注意耐久性。因高速公路使用期长，必须高度重视材料的耐久性。
(2)应充分考虑复杂的施工因素。高速公路施工，土石方工程量大、重型机械多，过去的涵洞标准图很难适应这一要求。
(3)分离式立交桥及人行天桥不宜采用呆板的结构形式，应根据实际地形与公路景观协调一致。所有立交桥的净空高度不能选择规范要求的低限标准，应考虑今后公路养护抬高路面标高的影响。
(4)填方高度较高时，不宜选择使用圆管涵或暗钢筋混凝土盖板涵。在基础较差，且迫不得已时采用这两种涵洞，但必须做特殊设计。
(5)盖板或石拱涵应做较高级的防水设计。比如；游毛毡或土工布等，防止水渗透到涵洞上腐蚀涵洞，影响耐久性。
3．2了解当地政府、群众的意见
(1）联系县、乡、村政府现场了解情况。与乡村领导及知情的农民到现场实地了解，水沟、水渠、道、路、其他地下管线设施的现状和用途，并且要画好草图做好记录。
(2)根据了解情况做出的设计和地方政府见面。现场核对、说明．听取地方的意见，互相协商，确定双方都接受的方案。
(3)对原方案进行修改，与地方政府见面，双方签定协议通过采取这种办法可以避免设计失误，减少设计变更，提高设计质量；同时可以减少施工过程中与地方纠纷影响施工：可以增强相互信任、了解，便于施工过程中出现问题的解决。
3．3施工成本和施工质量的保证
(1)就地取材，可以降低成本，减少施工组织的难度。
(2)采取成熟的施工工艺，易于施工和工程质量的保证。
(3)结构形式尽可能统一，可以减少人员、模板、工具、设备成本，减少场站用地。大批量生产便于施工和质量保证。
4 、从“三大控制”角度合理确定结构物取材
对高速公路应从控制投资、工期、质量角度全面地看待就地取材这个问题：同时考虑当地材料储量、日产量对整个工程所占的比重是否满足工程进度日需要量。现在高速公路标；隹高，工程量巨大。如果一味强调就地取材，势必会因小失大；不利于工程质量、不利于工期、不利于控制造价。比如，高速公路高填方处的大石拱桥涵，长则100多m，短则几十米，单算涵台基础、拱圈与工砌体达3000多m3。比以前低等级公路上的一座大石桥还多。如果全线这类涵洞较多者，材料供应是相当困难的。往往一条線全面动工后，石料是供不应求，且材料猛涨。因此，对高速公路桥涵等结构物的设计，尽量从“三大控制”角度综合考虑取材问题。应从各合同段的具体情况出发，适当设置石材桥涵或混凝土桥涵。建议墙身砌体工程量小，可采用石材。
5从设计角度提高“三背回填”质量
“三背回填”主要指桥台背、涵台背、挡土墙背部分的回填。
(1)采用可以减小沉降量或避免沉降量的方案。对位于填方段的小跨径的板桥应采用先填后采用挖孔灌注桩这样的埋置式桥台。这种方法可以减小沉降量。
(2)回填材料的选择。在砂砾级配好、施工方法合理的情况下可以保证填筑质量。在使用量小、不利于机械作业时，最好采用浆砌片石回填。
(3)设计应考虑回填土压实的影响。过去的涵洞稍不对称回填都可以使涵墙倾倒或破坏。
6 安全性设计
我国的交通安全形势非常严峻，2005年全国共发生道路交通事故4．5万起，造成9．8万多人死亡，直接经济损失达到18．8亿。随着我国机动车辆的增多，道路交通安全现状急需改善，道路安全性设计也应引起越来越多的重视。影响道路安全的设计要素主要包括线形设计、路面设计和路侧设计。公路线形是影响道路安全的最重要的因素之一。安全的公路线形设计是基于车辆行驶性能、驾驶员生理特点的公路平、纵、横线形设计。线形的安全程度不在于单个线形要素指标的高低，而在于整体线形的连续性。即不在于最低指标是否突破规范低限，而在于连续路段是否衔接顺适。在现代公路设计中，运行车速设计方法已普遍引入到线形安全性验证中，其核心是通过改善相邻路段指标的组合，降低路段速度差，从而消除安全隐患。
路面状况也是影响道路行车安全的重要因素之一，适宜的横断面及良好的路面状况是车辆行驶安全的重要保证。路面宽度不够、路面的破坏，如混凝土路面的开裂、断板、沉陷、错台等现象以及沥青路面的开裂、泛油、剥落、车辙等早期破坏，都会对行车安全带来一定的影响。
宽容路侧设计的理念是：以人为本、预防、容错、纠错。即允许驾驶员由于疲劳、天气、汽车机械故障等原因造成一些失误，以减少这种非主观因素带来
的损失的更加“宽容”的设计。路侧净区的概念是围绕“交通事故不以人的生命为代价”的理念提出来的，包括：净区内边坡坡度、排水设施、净区宽度及路侧宽容性交通设施设计。路侧安全设计包括：(1)保证路侧净区宽度；(2)不设突出的拦水路缘石，采用宽浅边沟或盖板沟形式；(3)放缓边坡，保证驶入路侧的车辆能安全返回；(4)设置可解体消能的标志杆栏、防撞墩等安全设施；(5)对于连续长大纵坡路段设置避险车道等一系列措施。
7结束语
上述表明，公路设计与施工是两项相辅相成的工作。。随着社会经济的发展和人们对公路安全和审美要求的提高，新公路设计理念和方法越来越受到重视，但由于起步较晚，我国对新公路设计理念和方法的研究还处于较低水平，有待广大公路工作者更进一步的探索和突破。