摘要：公路工程中的路线布设和路基设计都是工程设计的主要内容，对工程施工质量有直接影响。文章首先对公路工程设计中的路线布设要点进行分析，包括平面线型设计、超高设计、爬坡车道设计、车道视距设计等。在此基础上，分析路基设计的关键点，提出几点具体建议。
关键词：公路工程设计；线路布设；路基设计；关键点
前言：
随着国家基础设施建设水平的不断提高，对公路工程设计和施工水平也提出了更高要求。在公路工程的设计活动中，合理进行线路布设，可以为施工提供方便，降低技术难度，节省施工成本。做好路基设计则是影响整个工程施工质量的关键，需要保证其设计合理性和规范性，不断提升路基设计水平。
一、公路工程设计中的路线布设要点
（一）优化平面线型设计
在公路工程设计的路线布设中，平面线型设计主要是指在计划施工起止点之间，通过合理规划线路路径，协调已有构筑物和水文地质条件，从而降低施工难度和成本费用。当下的公路工程建设活动十分频繁，而且逐渐向城市边缘地区延伸，遇到的工程地质条件较为复杂。公路工程本身跨度较长，在施工过程中也会出现地形地貌变化的情况。同时在线路布设中，还需要考虑保护名胜古迹、保护人文景观等方面的需求，尽可能避开农田等区域，减少对现有构筑物的扰动，合理布设路网。如果公路工程要穿过民居，可能还会涉及到拆迁补偿的问题，会严重增加公路建设成本。因此，在公路工程设计过程中，需要综合考虑多方面影响因素，对平面线型进行合理布设。一般需要对多个路线布设方案进行分析比较，优选出最佳的路线布置方案。同时在平面线型设计中，也要全面搜集相关水文地质资料，为方案决策以及后续的设计活动提供参考[1]。
（二）准确进行超高设计
在公路工程设计中，超高设计是一项重要内容，需要结合公路工程不同路段的具体需求，转却进行超高设计。在此过程中，设计人员需要对公路工程各路段的车辆构成情况进行详细了解，并根据设计速度、圆曲线半径和公路行车条件等，计算与超高设计相关的公路参数。特别是在公路下坡路段的设计过程中，要重点考虑行车安全问题，对车辆行驶速度进行验算。对于一些可能出现超速现象的公路路段，如果地形坡度较为陡峭，需要对其超高率进行重新计算。在下坡路段也会出现反超高曲线的情况，如果下坡路段较长，坡度较大，更容易出现车辆行驶超速的问题。因此，在公路工程设计过程中，必须根据前期搜集的资料，以及现场考察结果，对超高率进行准确计算，并结合实际行车安全性的考虑，对超高率进行调节[2]。
（三）做好爬坡车道设计
在公路工程的纵面线型设计过程中，爬坡车道设计是一个重点内容。在确定纵面最大坡度时，需要考虑汽车行驶要求的特定纵坡长度，在不同纵坡坡度下，对坡长有不同规定。虽然规定了限制范围，而不是一个具体值，但也需要确保设计参数符合规定范围的要求。针对部分公路路段通行能力不足的问题，也可以采取增加车道和设计爬坡车道的方式解决。如果在公路工程规划路段中有连续陡峭的路段，还需要考虑汽车性能的平均水平，在设置爬坡车道时，满足坡段距离方面的要求。一般情况下，爬坡距离设计不采用最小值，避免增加车辆驾驶难度。最大坡度的设计主要根据纵坡长度、汽车性能、载重限制等进行设计。对于部分通行能力较差的路段，在上坡行驶过程中，如果行驶速度在允许最低速度以下，会影响汽车的正常行驶。需要提前考虑这一情况，进行纵断面优化设计，合理运用爬坡车道满足车辆的实际通行需求。但爬坡车道不应设计过长，如果条件所限，必须设计较长的爬坡车道，需要同时设计紧急停车带，满足安全行驶的要求[3]。
（四）控制车道视距设计
在公路工程路线布设过程中，还要控制好车道视距设计，以保证公路运营安全。在公路工程设计中，视距是一项重要的技术安全指标，必须提前做好视距控制工作。设计人员应对各路段的路面坡度、车辆行驶速度和路面摩擦阻力系数等进行综合分析。在明确公路工程特点的基础上，采用计算机模拟分析软件，对公路空间组合设计效果进行检验。目前许多计算机模拟分析软件都具备三维建模功能，可以利用计算机模拟分析软件进行可视化操作和检验，确保车道视距设计符合要求。通过采用上述方法，对公路工程路线进行合理布设，把握好每个路段的设计要点，确保坡道、车道视距等符合设计要求，可以确保公路工程路线布设的合理性，避免在实际施工中出现问题。
二、公路工程设计中的路基设计关键点
（一）填挖面设计关键点
路基设计对于公路工程整体设计施工的影响非常重要，做好路基设计，充分考虑施工条件，合理选择施工方案和技术参数，可以最大化的确保工程施工质量。在路基设计的具体过程中，填挖面设计主要是指横向半填半挖路基与纵向填挖交接处，一般填挖高差在3m以上，或是较为陡峭的路段，都需要按照设计要求，进行强化处理。具体方法是在半填半挖路基的路床范围内，超挖80cm左右，然后采用分层碾压回填施工技术，回填合格填土。在石质路基处，超挖值等于土拱格栅再挖侧的铺设长度，目的是减小路基的横向不均匀沉降幅度。需要对半填半挖、填挖交接处的路段设计双向土拱格栅，根据交接位置的地下水情况设计地下盲沟，或在现场设置临时排水沟，确保地下水排水系统能够正常工作。如果开挖路段为土质路基，则应选择具有渗水性的原材料。地下渗沟设计主要根据地下水渗出情况确定。集中常见的半填半挖路基设计情况如图1所示。
图1 常见半填半挖路基设计情况
（二）路堑设计关键点
在公路工程的路堑设计方面，重点考虑的因素包括边坡岩土类型、构造裂缝、岩石风化程度、岩体结构面及产状、软弱夹层情况、地下水分布特点等。在对坡面进行开挖时，可采用分级开挖和防护措施，选择折线形或台阶状的边坡，结合具体施工情况，确定是否需要增加排水沟。在深挖路段，需要采用工程地质类比法、数值分析法、极限平衡法等，对边坡稳定性进行分析计算。需要提前明确边坡的稳定类型和稳定程度，预测边坡失稳可能对公路工程产生的影响，提前制定有效的应对措施。此外，在路堑设计过程中，还需要考虑结构面含水状态、闭合程度、交接程度等，合理选择边坡形式。在台阶状的边坡设计下，需要在施工过程中设置固定等，从各级平台对边坡位移等及情况进行监测，判断边坡的稳定性，从而保证施工安全。
（三）路堤和陡坡设计
在公路工程中，经常会遇到高边坡路堤和陡坡路堤的情况，设计人员需要更加全面的了解施工现场的实际情况，确定土质条件和原料性质。对高边坡路堤和陡坡坡段路堤进行合理设计，确保其符合施工技术要求。设计人员应重点考虑增加地基稳定性和边坡稳定性的方法，对路堤进行加固。通过到现场进行实地考察，了解现场施工条件，对设计方案进行调整和完善，确保路基的稳定性。对于重要路段，应进行逐段检查，提前排除施工安全隐患。具体可通过改善基底条件，增加地基强度，提高公路的承载能力，可对原地基进行冲击碾压或强夯处理。为减少高边坡路堤的差异沉降，可以对原地基路堤部分每隔1m进行冲击碾压处理，并做好边坡防护工作。也可以设置支挡结构，在坡脚处采用支挡物或护脚。在此情况下，能够有效提高高边坡路堤和陡坡路堤的结构安全性。
（四）路基排水设计
路基排水设计也是公路工程路基设计的重要内容，具体包括填方段的排水设计和挖方段的排水设计等。对于填方段而言，由于排水沟横断面多数设计为矩形或梯形，在具体结构尺寸的设计过程中，需要结合排水量需求，进行准确计算。排水沟是路基排水系统的主要组成部分，如果其设计不合理，会严重影响施工的正常进行。挖方段的排水设计则主要包括路基边沟、截水沟设计等，除了上述提到的注意事项外，还要加强对公路工程周边水文地质条件的考察，因地制宜的采取排水措施，使公路工程路基排水系统设计更加完善。总体而言，在公路工程路基设计过程中，包含的内容十分广泛，需要与自然环境条件相结合，同时满足相关技术规范的要求，合理确定施工技术方案，将发生结构危险的几率降至最低。通过做好公路工程路基设计，保证路基施工质量，也可以为后续施工提供方便，提升公路工程的整体施工质量。
结束语：
综上所述，在公路工程设计活动中，做好线路布设和路基设计工作十分重要。通过对线路布设和路基设计的关键点进行分析，可以明确工程设计活动中的注意事项，通过做好相关分析计算工作，采取合理的结构设计形式，可以有效提升线路布设及路基设计的合理性，从而满足公路工程实际使用要求。
参考文献：
[1]邱福林.公路工程设计中路线布设及路基设计[J].黑龙江交通科技，2018，41（08）：52-53.
[2]谢小春，邓小凤.基于路线布设与路基设计的公路工程设计要点分析[J].人民交通，2018（06）：54-55.
[3]任立建.路线布设及路基设计在公路工程设计中的应用[J].智能城市，2017，3（03）：106.
论文作者:游祯
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/24
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