摘要：中国是属于陆地国家，公路交通是在我国的交通运输中占有较大的比重，是国民出行主要的交通运输方式。伴随着我国经济的高速发展和社会的不断进步，公路交通运输业取得了巨大的成绩，在实现我国国民经济健康发展以及人民幸福生活中发挥着不可磨灭的作用和意义，为中国社会主义现代化建设提供了保障。公路交通的良好运行离不开科学的公路设计工作。科学合理的公路设计在道路高质量运行中发挥着重要的作用，影响着在公路建设工程中遇到的困难是否可以合理解决，以及在完工后公路的使用情况。近年来，我国的道路交通事业虽然得到了快速发展，但是在新时代经济的发展中仍然面临着较大的压力和挑战。公路建设者要重视公路设计在公路建设工程中的重要地位，制定科学合理的公路设计方案，以保证公路工程的顺利完工以及建设成功后的使用情况良好。
关键词：公路设计；生态工程设计；应用
1公路设计尊重自然、保护环境、因地制宜
1.1将公路与环境结合在一起，进行统一规划设计
公路设计不能只单纯地考虑公路工程的技术可行性、经济合理性，还要充分考虑公路建设对沿线的干扰和对自然景观的影响，坚持“环境优先”的原则。设计人员要改变以往公路支配环境的传统观念，摆正公路与周边环境的关系，公路作为原生环境的后来者，应充分体现出对自然的尊重。路线的位置决定了公路对环境的影响程度，尽管可以采用各种恢复措施，但任何后天人为的恢复都无法与经过长时间自然演替形成的自然媲美。路线设计应随地形起伏变化，顺应原先的地形走向，采用优美协调的平、纵面设计，使公路线形与自然地形完美融合，尽量避免和等高线正交，以减小高填深挖，尽量避开环境敏感区域和地质病害区，将对原始地貌和公路沿线的历史、文化和风景的破坏降到最低。
1.2灵活运用指标
遵循生态选线的原则，在条件允许时，尽量用高指标，但是对于山区公路，由于地形复杂、沟壑纵横，不宜片面追求高指标，否则会导致造价高昂、环境破坏严重，而应随弯就势、顺应自然，半径宜大则大，宜小则小。在保证安全的前提下，以最小破坏为原则，可使用中下限指标，还可结合具体情况分段选用不同的指标，个别路段为了顺应地形也可采用极限指标，但要注意相邻指标的均衡性，低指标只要运用合理，也能取得良好的安全性。
1.3路线设计因地制宜
平原地区高差小、多为耕地、居民聚集、地物多，路线设计时可以地物为主进行，山区地形陡峭、高差大、水文地质条件复杂，设计时要桥梁、隧道、路线全面考虑，使其相互配合；经过寒冷地区时，为减小路面结冰的可能性，可走阳坡面、迎风面或开阔地；结合地形布设横断面，根据具体情况分别选用整体式、分离式或半路半桥断面。
1.4宽容设计
宽容设计指的是在公路建设时应考虑到允许驾驶员出现操作失误的可能性，对公路及相关设施进行一些专项的局部优化设计，目的是在一定程度上减少事故发生的风险，减小事故可能产生的危害程度，尽可能地保护驾乘人员。传统观念一直认为驾驶员失误与公路设计者无关，宽容设计理念充分体现了安全至上、以人为本的精神。宽容设计措施较多，譬如为了减小车辆冲下路基发生严重事故，设计中有意识放缓路基边坡的坡度；为了避免车辆撞击护栏时，对人车产生损害，对护栏采用解体消能结构或者柔性溃缩式结构；为减小车辆下坡失控危害，设置避险车道；在条件允许的地方设置路侧净区，车辆发生故障冲出行车道后，驾驶员可将车辆安全地在路侧净区停下等多种措施。
2公路设计中要遵循的环保设计原则
2.1强化环境管理原则
管理相关单位应该构建完善的环境保护制度，给各个环境保护机构明确各自的管理职责，给每个工作人员进行专业的培训工作，强化他们环境保护的意识，明确环境管理的目标，并且将环境管理贯彻落实下去。
2.2加强综合治理原则
相关环境管理部门应该在治理条例中加入国家法律方面、行政方面、经济方面以及操作技术方面的知识来进行环境的综合治理。
2.3落实环境防治策略原则
在进行公路的设计时，要注意对环境进行科学、合理的保护工作，在进行道路规划以及路线设计时，要将生态环境平衡的问题纳入设计师的考虑范围中，将公路施工对周围环境的破坏程度降低到最小。
2.4严格执行“三同时”原则
在公路的建设当中，需要经过相关环保部门审核批准，并且严格按照与主体工程的同时计划、同时施工以及同时投入运行来进行。
2.5优化环境影响评价制度原则
环境影响评价制度中最为明显的体现就是环境影响报告，该报告是工程项目中对于环境保护设计、环境污染设计以及施工期间的各种防治措施的管理依据。
2.6水资源保护原则
水乃生命之源。在建设需要跨过河流的公路时，要对其进行严格的控制，要求定期维修机械设备，防止机械设备因为漏油对河流造成污染，更不能将建筑材料随意的丢进河流里。在施工时要妥善处理好化学用品的摆放和使用，以防其泄露对水源的污染和破坏。在多雨的季节有关部门还要做好暴雨的预防工作，做好排水工作。废水的排放，例如，沥青产生的废水，只能在检测后pH值达到中性时才能够排放，符合保护环境的原则，不会污染水源。
2.7降低噪音原则
在建设公路时一定会运用大量的大型机械设备，这些机械设备会产生严重的噪音污染。不管是在白天还是黑夜都会影响居住地的居民，为当地居民着想，所以要尽最大的努力降低噪音污染，不妨碍居民的正常生活。基于降低噪音原则，在进行实际的施工时，要尽可能的使用经过降音处理的施工设备，避免噪音污染，为居民营造良好舒适的生活环境。
2.8保护大气原则
我国公路建设主要使用混凝土进行铺设。在制造混凝土时需要不停地搅拌，在实际的操作中会产生大量的固体垃圾和大量的废气，如果没有进行合理的防护就会很容易造成空气污染，影响居民的正常生活，降低居民的居住舒适度。
3 公路设计中存在的问题
近些年来我国公路设计取得了快速的发展，随着人们对公路的要求越来越高，公路设计要求也越来越严格。2005年交通部门正式规定“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念，根据交通部门出台的这一理念，我国公路设计朝着更高的方向发展。但是我国的公路设计与西方发达国家相比较，存在较大的差距。我国公路设计还处于初级的发展阶段，仍然存在许多问题，现将公路设计中存在的问题做如下分析。
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3.1缺少设计特色
通常情况之下，公路设计方案之中的技术是各个创新人员将提交上来的方案进行对比，从而筛选出一种最优化的方案。这种方式可以使得最终的方案更加完善，但是这种技术方案对比的方法在公路设计创新领域的使用并不够理想。现阶段，许多公路建设项目当中，更为看中的不是设计，就算一个公司里面，使用的方案并不一定是最好的，主要是因为缺乏方案对比，导致技术方案不够创新，以至于就算有更好的方案也不能被采用，这在一定程度上使用我国公路设计的技术较为落后。同时我国公路设计缺乏特色的另外一个原因是缺乏创新型的人才。本身从事公路设计的人员就很少，但是真正具有创新能力的人才是少之又少。未来我国缺乏创新型公路设计人才将会存在很长一段时间。
3.2设计与施工脱节
公路设计不仅需要图纸，还需要考虑各种综合因素，比如工程造价，许多设计人员可以设计出优秀的方案，但是并不会考虑需要花费多少，因此会产生许多不必要的资金，如果不考虑工程造价就会造成资源浪费。除了不考虑工程造价这一因素之外，公路设计与勘探的进度不协调也会导致设计与施工相脱节。现阶段的公路建设创新过程中，如果公路设计与公路勘探不协调会影响公路设计的质量，阻碍公路设计的创新发展。在公路上极易发生安全事故，而许多安全事故大多与设计原理有很大的关联。根据研究证明，公路设计的合理指数越高，安全系数就会越高，如果公路设计的合理指数越低，安全系数也会越低。因此，在公路设计中还必须注重行车安全问题。
3.3公路建设周期不合理
虽然社会各界都非常重视公路问题，但是如果公路的施工对面临基础设施加快发展的使命时候，就会面临工期问题。发达国家完成一个项目从开始到研究需要近十年的时间，但是近些年来，我国公路项目的建设周期与发达国家相比较竟然快了一倍。在快速的施工周期之下，一些设计细节可能得不到精细化，从而给项目建设带来影响。
4公路建设对生态的影响
4.1取、弃土场水土流失问题
公路线形很难与地势完全吻合，挖填方是不可避免的，需要设置取弃土场，以堆积土石方，取弃土场必定会破坏原地面植被，同时对生态系统产生破坏，尤其是在多雨水地区，水土流失极为严重，如何保障取弃土场的稳定性是线形设计中必须考虑的问题。
4.2水文条件
路线设计如果不注重与生态保护，会更改天然水流流向、压缩过水断面、阻隔水流，破坏原有地表水系以及地下水系的平衡。
4.3干扰动植物栖息环境
公路的存在，将区域阻隔，使得路线两侧动植物活动范围以及活动方式改变，影响生态系统的循环。
4.4污染环境
路线运营期产生噪声、废气、废水、垃圾等，会污染沿线的空气和水体。
4.5地质灾害
公路建设破坏了原有的生态平衡，地形地貌的平衡也被打破，比如路堑，在施工时对山体大开挖，破坏原有的覆盖层，在一些区域，遇到强降雨天气，轻则水土流失，重则造成泥石流等地质灾害；岩质边坡，岩石暴露在大气环境中，直接受到环境的影响，岩石风化破碎，轻则会出现落石，重则山体崩塌。
5在公路路线设计的过程中维护生态环境的措施
5.1对土地资源进行合理的应用
在对公路路线进行设计研究的过程中，需要参与设计的相关工作人员要先对周边沿线的土地资源状况进行调查和研究，做到充分的、全面的了解，随之再结合当地的发展规划，对即将实施建设的公路路线进行合理的选择。利用经济技术比较的方式来对挡土墙、护坡、以及高架桥进行适当合理的设计，以此来达到良好的土地资源的节约效果。另外，在进行公路路线的选择时要注意到不可以占用城镇居民区的饮用水源，并保持一定的安全避让距离。针对大部分用于灌溉的水源以及养殖所用的水库、鱼塘也需要进行一定的避让，如果是出现在一定要通过、不可避免的状况下就要求将路线布置在水源的下游位置，利用绿化等方式进行隔离，防止水源出现被污染的状况。对于一部分具有经济价值以及旅游价值的水源也要进行有效的避让，同时，在对公路路线进行选择的过程中还要注意到对自然水流的保护措施，避免出现堵塞以及压缩过水断面的状况。
5.2矿产资源的保护
在公路路线的设计研究的过程之中，相关的设计人员还需要对周边地域内的矿产资源进行全面的调查，对沿线的矿产资源的部署有一个全面的了解。矿产资源大多都是分布在地下深处的，因此，我们在对公路路线进行选择的过程中还需要避开这些矿产资源储量较大、矿物质丰富以及经济价值较高的优质成矿带。当公路路线一定要穿过矿区的时候，要求尽可能的选择开此价值较低的贫矿带，并且需要尽量缩短穿越的距离。此外，还要对废弃矿井以及采空区的分布范围进行全面的勘察，了解公路建设所产生的影响，这样才可以防止实际施工过程中发生路基沉陷以及结构物变形等现象出现。
5.3进行路线设计走向与高度的控制
在对公路路线进行设计的过程中，除了要对土地资源以及水资源进行合理的运用之外，在施工过程中还要注意到尽可能的防止不要穿过城镇、医院以及旅游景点、名胜古迹等环境相对敏感的区域，以此来营造一个良好的社会环境。在对路基高度进行确定的过程中需要工作人员充分考虑到交通大道路、人行道路等同性高度要求因素的影响。另外，在设计的过程中，要尽可能的保证被交道路的路面高度高于原地面的标高，以此可以防止因为路段积水对该公路路线交通所带来的影响。同时，在具体的设计过程中，还要结合沿线地区的实际情况来进行合理的设计。
6结语
总而言之，科学合理的公路设计方案能够有效的解决我国的道路运输中存在的问题，减少车辆的拥堵情况。在公路建设的过程中要重视公路设计的各个环节，保证公路设计的科学性、可实施性、合理性。在公路设计中要根据公路的周边情况合理的进行数据分析，同时也要注意可能会出现的安全隐患，确保公路设计的安全性与生态性。
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论文作者:唐琳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
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