公路設計論文精選(九篇)
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第1篇：公路設計論文范文
通過工程實踐分析，高速公路的工程質量存在諸多質量通病，當然有施工方面的原因，主要存在于設計方面的以下問題：路基土的回彈模量的計算問題：因為對土質的物理指標（含水量、密度、干密度、飽和度、飽和密度、空隙比、孔隙率、）等缺乏實地勘測試驗，多以經(jīng)驗加估算設計，極易產(chǎn)生沿線路基的非均勻性沉降及其整體的CBR值準確，從而造成路面結構層的計算不符合行車軸載的實際情況。所以路基的彎沉值計算應該根據(jù)路基的干濕類型或80cm深度相對含水量確定路基的回彈模量，再以汽車荷載（附加應力）、路面結構層的恒載（自重應力）計算容許彎沉值是比較合理的，即路基允許彎沉值Lr=k9038E-0.938。式中意義：Lr——設計允許彎沉值(10-2mm)；E——路基土的回彈模量（MPa）;k——不利季節(jié)的影響路基壓實度與彎沉值的控制設計問題：傳統(tǒng)的理論認為路基分為上路基和下路基兩個部分，80cm深度內的上路基屬于上路基，是承受汽車軸載與路面恒載的主要受力結構層，以傳統(tǒng)JN--150后軸重100KN為參數(shù)，按照附加應力的擴展深度80cm計算的，尚未考慮運輸超載的個別因素，現(xiàn)在的車輪軸載已經(jīng)超過該標準很多，一汽重卡或斯太爾車型一般到裝載90~100t，斯太爾（191型；后三軸12輪）半掛車，普通載重100~120t，單軸重達到20t，在很多干線公路上超載一倍的車輪都在一半以上，汽車輪胎的標準氣壓應該是0.7MPa，但實際上已經(jīng)增大到1.0MPa，以上，經(jīng)過計算軸載的附加應力、路面結構層恒載的自重應力及不可避免的超載因素已經(jīng)達到100cm之多，確切地說，路基壓實度與彎沉值是因果關系，壓實度不足會影響到彎沉值指標不滿足路面結構層的承載力需要。因此；為結構層路面設計提供的技術參數(shù)偏低而且理論深度不盡全面，缺乏現(xiàn)場勘查理論數(shù)據(jù)的分析與計算，由于路基的整體強度薄弱也是造成路面結構層早期疲勞破壞的主要原因。對于不同干濕類型的路基，應采用不同的路基回彈模量，根據(jù)不同的路基回彈模量計算不同的路面設計彎沉值，不能狹義的以一張圖紙設計代表幾十公里路基設計的理論用于施工，國外的設計方法見下表1：根據(jù)計算得出的不同設計路基彎沉值，可通過路基補強或增加基層厚度取得一致的路基設計彎沉值，在此基礎上通過路面結構的雙層體系計算相同的路面結構層厚度。
結構層路面設計理念的改進問題
因汽車工業(yè)的技術發(fā)展與進步使軸載不斷增大，而不應以大型車輛的誕生而扼殺運輸能力，更說明我國路面結構層的設計的確存在理論缺陷，包括對建筑材料的質量品質以及計算理論存在不切合實際的問題，合理的建筑材料及路面結構層厚度滿足路用功能是檢驗設計理論的標準?；鶎咏Y構組合問題：尤其高速公路路面結構比較厚，一般厚度在80cm左右，基于路面結構層的低溫抗裂性核高溫穩(wěn)定性的使用功能，設計時應該盡量將半剛性基層用做底基層，基層采用柔性基層的設計。柔性基層一般采用乳化瀝青穩(wěn)定大粒徑碎石混合料或設計為ATB25～30做基層更為理想。柔性基層的結構特性和強度機理分析；通常采用大瀝青碎石混合料做基層，使面層抵抗車轍、防止溫差變形有顯著作用，與傳統(tǒng)的瀝青混合料一樣，其組成結構為骨架空隙結構、懸浮密實結構及骨架密實結構。骨架空隙結構屬于開級配；骨架密實結構屬于密級配，一般采用骨架密實結構為多，主要考慮了抗裂性能及堅固抗車轍能力。該結構特點是粗骨料充分形成石子與石子接觸的骨架特征，剩余的空隙由少量的細集料、礦粉和瀝青填充，因此；具備了良好的骨架穩(wěn)定度，骨架穩(wěn)定度指壓實成型后的瀝青混合料粗集料的體積密度Pcm與松堆密度Pna之比即為骨架密實度S=Pcm/Pna，骨架特性具有較大的內摩阻力和嵌擠力、骨架穩(wěn)定性及強度衰減慢等特點，很好的抗高溫變形能力，該結構更適用于高溫或溫差大以及重交通地區(qū)的基層。柔性基層的力學特點：因組成材料以粒料為主，具有較大的孔隙率，其主要特點不會因溫度、濕度的變化引起收縮裂縫，相鄰層次產(chǎn)生的裂縫也不會通過柔性基層反射到面層，具有良好的抗裂、防裂、和阻止裂縫擴展的能力。況且由于孔隙率大可及時、迅速的排除進入路面結構內的雨水，減輕瀝青面層的水害影響。柔性基層的剛度小于剛性和半剛性基層，一般瀝青穩(wěn)定碎石的回彈模量約為1000Mpa，級配碎石的回彈模量約為500Mpa，因此，在瀝青路面結構中瀝青面層與柔性基層共同成為承重結構層。
結構層的路面設計原理與數(shù)學參數(shù)分析
瀝青路面結構層的厚度計算公式原理與步驟：根據(jù)汽車軸載、輪胎直徑與氣壓，采用雙層體系的當量圓計算模式圖1。按圖解法包括路基在內將路面結構的多層體系換算成為三層體系，采用雙層體系的當量圓計算模式，確定輪胎直徑與氣壓，此次分別推算結構層厚度。以雙輪組單軸載100KN為標準軸載，對不同車型軸載進行標準的軸載換算，N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)4.35；累計當量軸次：Ne=[(1+γ)t-1×365].N.η/γ；軸載換算：N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)8；設計彎沉值：Ld=600Ne-0.2.Ac.AS?Ab路面結構層的優(yōu)化設計的宗旨是：實際彎沉值小于允許彎沉值Ls<Ld，實際彎拉應力小于允許彎拉應力σm<σR，實際剪應力小于允許剪應力τа<τR，合理造價小于最大值及大于最小值；hmin<h<hmax，路面總厚度大于冰凍厚度，H>Ht，根據(jù)不同地區(qū)氣候條件分別設計。高速公路瀝青混合料面層一般設計為三層結構，然而考慮到防水必須做封層，根據(jù)工程實踐，將封層設計在上面層和中面層之間更為合理，一般使用1.5L/m2的改性瀝青和鋪撒2～3m3/Km2的碎石，粒徑在5～10mm之間，通過腳輪壓路機穩(wěn)定后防水效果更好。有關瀝青混合料的最大粒徑D同路面厚度h的關系，經(jīng)過大量的工程實踐研究表明；隨著h/D的增大路面的疲勞耐久性提高，但車轍量增大；反之h/D的減小而車轍量也減小，但耐久性降低，特別是h/D<2時；疲勞耐久性急劇下降，因此；結構層厚度與礦料最大粒徑的比值應控制在h/D≥2為宜。<<公路瀝青路面施工技術規(guī)范>>（JTJF40-2004）規(guī)定，對熱拌熱鋪密級配瀝青混合料；一層壓實厚度不宜小于公稱最大粒徑的2.5倍，對于高速公路、一級公路不宜小于公稱最大粒徑的3倍，對于SMA和OGFC等瀝青混合料則不應小于公稱最大粒徑的2.5倍。同時礦料的最大粒徑宜從上而下逐漸增大，與結構層的設計厚度相匹配，以保證瀝青路面的壓實厚度、減少礦料離析。特別提倡瀝青混合料實驗采用的是GTM法成型試件；提倡同時以米歇爾理論加以驗證，最大限度的提高了很合理的密度及相對減少了瀝青含量，對路面低溫抗裂性核高溫穩(wěn)定性有顯著技術改進。
半剛性材料基層7d無側限強度的設計理論問題
第2篇：公路設計論文范文
設計單位應在接受建設單位的委托設計邀請后，組織擬定橋位處的現(xiàn)場踏勘并進行詳細的地形圖測量，在充分征詢建設單位和相關主管部門的意見后明確橋梁的建設標準。
1.1使用年限
橋梁主要受力構件必須在正常設計、正常施工、正常使用養(yǎng)護的條件下，其使用年限為100年。
1.2設計洪水頻率
二級公路上的大、中橋，設計洪水頻率為1/100；二級公路上的小橋和三、四級公路上的大、中橋，設計洪水頻率為1/50；三、四級公路上的小橋，設計洪水頻率為1/25。設計洪水頻率內的歷史最高洪水位可通過現(xiàn)場調查踏勘、向附近當?shù)卮迕裨儐柫私?、向相關水利部門發(fā)函等方式獲得。
1.3橋下被交河流的航道等級和凈空標準
應與相關航道主管部門聯(lián)系，獲得橋下河流的航道等級、最高通航水位、凈空標準及規(guī)劃等資料，如橋梁下部結構和基礎在通航水域中，需設置必要的船舶航行標志、標識。
1.4橋下被交道路的等級和凈空標準
應與相關道路主管部門聯(lián)系，獲得橋下道路的等級、凈空標準及規(guī)劃等資料，并設置必要的防車輛撞擊設施。3.5道路等級一般來講，農(nóng)村公路的道路等級可采用二、三、四級公路標準。具體取用時，不僅要與現(xiàn)狀相吻合，還要與規(guī)劃相協(xié)調。
1.6設計荷載
一般來講，二、三、四級公路，汽車荷載等級為公路Ⅱ級，如二級公路為干線公路且重型車輛多時，可采用公路Ⅰ級汽車荷載。
1.7設計速度和橋梁寬度
二級公路設計速度為80km/h，60km/h，其相應的橋梁寬度分別為12m，10m；三級公路設計速度為40km/h，30km/h，其相應的橋梁寬度分別為8.5m，7.5m；四級公路設計速度為20km/h，其相應的橋梁寬度為6.5m（雙車道）、4.5m（單車道）。橋面寬度的具體取值不僅要與現(xiàn)狀相吻合，還要與規(guī)劃相協(xié)調。
1.8橋上及橋頭引道線形
橋上及橋頭引道的線形應與路線布設相協(xié)調，各項技術指標應符合路線布設的規(guī)定。橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%；位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處的橋上和橋頭引道縱坡均不得大于3%。橋頭兩端引道線形應與橋上線形相配合。
2橋梁的建設規(guī)模
在橋梁的建設標準明確后，橋梁的建設規(guī)模主要涉及橋梁的立面設計。橋梁立面設計的三要素為橋高、橋長、基礎入土深度。
2.1橋高（指最低梁底高程）
橋高通常在做以下三項對比后確定。
（1）設計洪水頻率內的歷史最高洪水位加安全高度后的高程；
（2）與航道等級相對應的最高通航水位加凈空高度后的高程；
（3）與道路等級相對應的最高路面高程（考慮路面加鋪因素）加凈空高度后的高程。
2.2橋長
梁底高程確定后再確定主孔跨徑。一般來講，在滿足橋下凈空寬度和泄洪要求的條件下，應盡可能采用較小的經(jīng)濟性跨徑，降低上部結構建筑高度，減少投資。確定上部結構建筑高度后進行橋長設計時，為縮短橋長，減少投資，可按以下原則控制：
（1）可能采用較大橋梁縱坡；
（2）平原軟土地基臺后填土高度不宜大于4.0米，一般地基臺后填土高度不宜大于6.0m，城鎮(zhèn)人口稠密區(qū)，臺后填土高度不宜大于3.0米；
（3）橋下凈空斷面須滿足泄洪要求；
（4）橋梁基礎宜盡可能避開老橋基礎。
2.3基礎入土深度
（1）如地基土質承載力較高且具備開挖條件時，應首選擴大基礎，否則宜采用樁基礎。
（2）基礎入土深度須考慮河道的一般沖刷、局部沖刷以及規(guī)劃河床斷面的開挖情形。
3橋梁的施工圖設計
在橋梁的建設標準、建設規(guī)模初步確認后，由建設單位組織召開設計方案論證會，以會議紀要方式最終確認或直接由建設單位下達設計委托函予以明確。設計單位據(jù)此與建設單位簽訂委托設計合同，安排橋位處地質勘探，每座橋梁布置不少于2個地質鉆孔，并由設計單位提供地基承載力要求。此后，設計工作進入施工圖設計階段。為做好施工圖設計，應高度重視以下設計細節(jié)。
3.1橋梁抗震設防
鎮(zhèn)江地區(qū)抗震設防烈度為7度，設計基本地震動加速度峰值為0.l0g或0.15g，除二級公路上的大橋采用8度區(qū)的抗震措施外，其余橋梁均采用7度區(qū)的抗震措施。
3.2橋面鋪裝
鑒于橋梁規(guī)模較小，宜采用防水險鋪裝。如鋪裝厚度計入結構計算高度，需設置不小于3cm的磨耗層。
3.3橋面護欄
橋面設置人行道時，應設置人行道欄桿扶手；橋面不設置人行道時，宜設置險墻式護欄，以減少后期養(yǎng)護工作量。由于農(nóng)村公路為混合交通，為確保行人安全，護桿高度不應小于1.1m。
3.4橋頭接線
橋頭接線原則上要求與老橋兩頭道路銜接，平縱線形順適，設置必要的波形防撞護欄與橋上護欄相銜接。
3.5管線事宜
原則上原有老橋上的管線在新橋設計時應予以保留，并預留未來管線位置，但須遵循下列要求：
（1）禁止天然氣輸送管道、輸油管道利用公路橋梁跨越河流；
（2）高壓線跨河塔架的軸線與橋梁的最小間距，不得小于一倍塔高。高壓線與公路橋涵的交叉應符合現(xiàn)行《公路路線設計規(guī)范》的規(guī)定。
4結束語
第3篇：公路設計論文范文
1．1公路工程的穩(wěn)定性與能量變化過程的相互關系
以目前青藏公路二級公路(路基寬度為10．0m)為研究對象，進行數(shù)值模擬計算(見表1)，結果表明:路基基底吸熱/放熱比為3．71［20］，當路面寬度增加1倍后，路基基底熱流量將增加60%;而這部分“有害”能量的過多導入，導致下伏多年凍土地基退化過程加快0．6倍［21］，引起凍土地基承載力下降，變形過大，嚴重影響上部結構的穩(wěn)定性．除此之外，公路工程的建設還會引發(fā)公路基底熱流分布的不均勻，使得下伏多年凍土退化差異較大．例如，公路路基下形成的融化盤;由于路基陰陽坡效應引發(fā)的融化盤偏移;由于橋涵通風作用使小橋涵中部多年凍土上限上升，而橋梁后臺及涵洞進出口端部上限下移等．反映到公路工程的穩(wěn)定性，都將會誘發(fā)公路不均勻變形、差異沉降、路基邊坡滑塌、橋梁兩端和涵洞洞口產(chǎn)生開裂下沉等病害．圖2為青藏公路波浪病害和涵洞地基退化差異引發(fā)凍脹病害．因此，闡述公路工程引發(fā)的外界能量導入和分布，及與工程穩(wěn)定性的相互關系是該設計理念的首要問題．
1．2工程措施對于凍土地基能量狀態(tài)的調節(jié)程度
這部分內容主要是從凍土地基能量收支角度，研究工程措施對于打破平衡后的凍土地基能量狀態(tài)的調節(jié)修復程度．為了保證公路工程的穩(wěn)定性，必須改善工程活動影響下凍土地基的能量狀態(tài)，使其維持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，延緩或弱化多年凍土的退化過程．在工程中，常采用各種被動或主動冷卻措施(圖3，4)保障凍土地基的穩(wěn)定性［22］．青藏公路整治改建工程中在縱向裂縫較為發(fā)育的楚瑪爾河平原設計了熱棒路基，用以確保路基工程的穩(wěn)定性．2004－2011年的監(jiān)測資料表明，熱棒路基年度傳輸能量在1400～1900MJ［23］，有效的導出凍土地基內的“有害”能量，路基下人為上限在運營期內保持在天然上限水平，保證了路基工程的穩(wěn)定性．片塊石路基、通風管路基等多年凍土區(qū)廣泛應用的特殊結構措施的作用本質都是對凍土地基中“有害”能量的導出．除此之外，工程措施對凍土地基能量的調節(jié)還包括對公路基底不均勻熱流的調整．如針對陰陽坡效應路基設置的陽坡側遮陽板、碎石護坡、單側熱棒路基等，在涵洞基礎洞口設置的熱棒等，見圖5．此類調整可以有效改善基底多年凍土發(fā)育的不均勻性，改善公路工程的局部穩(wěn)定性．
1．3多年凍土公路工程設計的目標和影響因素
多年凍土公路工程的設計目標是根據(jù)公路工程的穩(wěn)定性與能量變化過程的相互關系，通過工程措施對凍土路基能量的調節(jié)作用，阻止“有害”能量的導入或者將其導出，維持凍土地基能量的相對穩(wěn)定狀態(tài)，從而確保公路工程的穩(wěn)定性．其設計目標主要通過時間和空間兩個維度實現(xiàn)．1．3．1時間維度主要有短期、中期和長期目標，時間維度的不同，對穩(wěn)定性的要求也有所差異．短期目標主要通過合理選擇(換)填筑材料、控制路基開挖斷面、規(guī)范路基施工工藝以及選擇輕便快速施工的橋梁結構和涵洞形式等技術手段，確保公路工程施工期的穩(wěn)定性，對凍土地基能量的平衡狀態(tài)要求相對較低．中期目標為確保采用常規(guī)維護即可達到公路工程設計年限內的使用要求，一般為20a，對于凍土地基能量平衡即依此選擇有針對性的強化路基、主動降溫或被動保溫的工程措施．長期目標即是通過凍土病害的預警預報，加強道路的預防性養(yǎng)護，保證公路在50a以上全球升溫背景下的全壽命周期的使用要求．凍土地基的能量狀態(tài)調整也應充分考慮氣候變化的影響，綜合選擇合適的工程措施或規(guī)避多年凍土的影響．1．3．2空間維度主要通過路基高度、寬度等路基尺度的變化，全幅和分幅等修建方式的異同，以及路基與橋涵、隧道等構造物等建設形式的不同調節(jié)凍土地基的能量狀態(tài)，使其維持相對穩(wěn)定．需要指出的是，時間維度和空間維度的需求通常不是孤立的，二者是互相聯(lián)系的，也經(jīng)常與受到其他因素的影響(工程的投資、工程等級、凍土地質條件等)．如對于埋藏較淺、厚度較薄的多年凍土，若在短期和中期對公路的通行要求不高，則可以主要在時間維度進行處理，如鋪設簡易路面通行，待3～5a后多年凍土融化，再進行處理建設．若在時間緯度上要求較高，則主要在空間緯度上處理，如設置架空橋梁或挖除換填等．因此，在具體的設計中，需要綜合考慮當?shù)氐膶嶋H情況，分析各種因素，在時間和空間兩個維度中尋找一個平衡點，以最優(yōu)的設計方案確保凍土-公路工程體系的能量平衡，滿足設計要求．
2空間維度能量平衡過程
作為線性工程，構筑于凍土層之上的道路工程必然改變一定面積原天然地表的性狀，有時甚至深入到一定深度的地基．這些地表和地基在空間上的人為變化都會引起下部凍土吸熱特征的變化．以路基工程為例闡述路基尺度對凍土能量平衡特征的影響，模型見圖6．影響凍土能量平衡特征的路基尺度因素包括路基高度、路基寬度、路基坡度以及保溫護道等，選取路基高度和路基寬度作為代表，采用數(shù)值分析的方法分析路基尺度對凍土能量平衡特征的調節(jié)作用［24］．路基高度的變化直接影響著路基頂面所吸收熱量的傳遞過程．數(shù)值計算結果，下部凍土吸熱量隨填土路基高度的變化曲線如圖7所示．圖7顯示，路基越高，熱阻越大，通過其進入地基的“有害”能量就越少．可見，加高路基能夠延緩地基凍土吸熱，延緩和阻止地基凍土吸收的“有害”能量．凍土工程中常用的保溫板路基就是以導熱系數(shù)遠小于路基填料的保溫材料來等效一定厚度的填料．以XPS保溫板為例，其導熱系數(shù)為0．0258W·m－2，按照熱阻等效原則，取路基填料導熱系數(shù)為1．8W·m－2，則10cm厚的XPS保溫板大約相當于6．9m高的路基填料［7］．XPS保溫板對下部地基平衡能量的調整能力與6．9m厚的路基填土相當，其原理就是增加路基高度，阻止外界“有害”能量的進入．因此，加高路基和采用保溫板都是有效的在空間維度上減少“有害”能量吸入的方式．路基寬度對凍土能量平衡特征的影響主要體現(xiàn)在路基加寬后，瀝青路面吸熱面增大，通過路基基底進入地基的“有害”能量增大，路基中心區(qū)域的聚熱效應加劇，基底能量分布不均勻，造成凍土地基形成融化盤等不均勻退化現(xiàn)象．圖8所示下部凍土吸熱量隨填土路基寬度的變化曲線說明，路基寬度對凍土吸熱量的影響小于路基高度的影響．基于這一規(guī)律，對于工程應用中的寬幅路基，可以將全幅修建轉化為分幅修建方式．在多年凍土區(qū)分幅建設高速公路現(xiàn)已應用于共和至玉樹高等級公路，見圖9，相對于全幅修建形式，分幅修建形式的本質是減小了路基寬度，削弱了路基中心區(qū)域的聚熱效應，不僅減小了“有害”能量總量，而且減小了融化盤的深度．數(shù)值模擬結果發(fā)現(xiàn)，將23m寬的全幅路基改為間距為2m，幅寬均為10m的分幅路基形式后，下部凍土吸熱量減少了15．8%．在極不穩(wěn)定的高溫高含冰量凍土地區(qū)，凍土地基對吸熱量極為敏感，工程活動極易破壞凍土地基的能量平衡狀態(tài)，而增高路基、減小幅寬和特殊處置措施等路基措施難以維持凍土地基的穩(wěn)定性．在這種情況下可以考慮“以橋代路”的旱橋方案，圖10為青藏鐵路通過高溫多年凍土區(qū)的旱橋．以橋梁工程通過多年凍土區(qū)，樁基對凍土地基的擾動明顯減小，且無黑色路面的吸熱作用，凍土地基回凍過程明顯縮短，這也是典型的在空間維度上實現(xiàn)凍土地基的能量平衡過程［25－27］．
3時間維度能量平衡過程
在時間維度上，依據(jù)工程建設的需求目標，主要有短期目標、中期目標和長期目標．時間維度的不同，對穩(wěn)定性的要求也有所差異．短期內的外界熱量來源主要是施工擾動，能量平衡目標主要為確保施工期的穩(wěn)定性，只要確保施工期內公路工程建設順利完成即可，對凍土地基能量的平衡狀態(tài)要求相對較?。虼?，對該階段消除“有害”能量的特殊處置措施的要求是適應性強、降溫迅速，能夠在較短的凍融循環(huán)周期內有效平衡“有害”能量．例如，在隧道施工中，洞口開挖后，凍土直接暴露于空氣中，極易受熱融化而造成邊坡熱融滑塌，為了維持短期的施工安全、穩(wěn)定性，就需要利用熱棒的快速制冷作用在短期內解決能量平衡問題［16，22－23，28］．中期的吸熱來源為工程構筑物上邊界的吸熱以及氣候變暖的影響，能量平衡目標為確保公路運營期內的穩(wěn)定性，保證在公路運營期內，日常維護即可滿足使用要求，對于凍土地基能量的平衡也以此確定．該階段吸熱過程一般較為緩慢和穩(wěn)定，且對凍土環(huán)境、水文環(huán)境和地質環(huán)境等依賴性較強．因此，該階段的能量平衡目標是盡量減少“有害”能量的進入．該階段的特殊處置措施應該易于養(yǎng)護、具有較好的長效降溫能力、適應性強、能夠一定程度適應氣候變暖和可靠性高等特點．工程中常用到的通風管、塊石層等路基形式由于其結構簡單、對氣溫條件的適應性強、長期降溫效能良好等特點，適用于中期階段的能量平衡［29－32］．對于塊碎石層路基，基于實測數(shù)據(jù)的推算表明，高度為3m，寬度為10m的路基在采用厚度為1．5m的塊碎石層后，考慮外界氣溫升高的影響，其結構損壞程度低，降溫效能較為穩(wěn)定，每年消除路基吸入的“有害”能量約為200MJ，運營20a后的片塊石路基下凍土上限基本維持在天然上限附近，中長期降溫效果明顯，塊石層路基以其在氣溫升高的條件仍能有效消除“有害”能量而適用于中期階段．長期的吸熱來源則主要考慮氣候變暖的影響，能量平衡目標為保證在公路遠景設計年限外，通過正常的升級改造，就可以滿足新的運營要求，凍土地基的能量狀態(tài)調整也以遠景升級改造需求確定．對該階段平衡能量的特殊處置措施的要求是可靠性高、易于維修和升級改造、能夠抵抗氣候變暖．
4結論
第4篇：公路設計論文范文
影響公路交通安全的第二個因素是公路的特征，公路的特征對公路交通安全產(chǎn)生的影響也是不可忽視的，造成影響的主要是公路中央隔離帶開口還有道路的綠化建設。在一些相對比較重要的路段，前期的道路設計中如果沒有重視隔離帶以及綠化帶的建設的話，就會直接影響到駕駛員的視線，導致交通事故的發(fā)生。再者，就是道路的開口如果設計不當?shù)脑?，也會增加事故發(fā)生率。開口過多或者過少都是不合理的，這些都會使車輛駕駛員不按交通法則駕駛或者行人橫穿道路的現(xiàn)象頻繁發(fā)生，直接擾亂了公共交通秩序。從以往的經(jīng)驗來說，公路的開口設計應該固定在2km一處，這樣是最為合理的距離，而且開口要設置在視線比較開闊的路段。曲線段的開口就要設置在曲線的半徑不低于700m的地方，詳細的要求要參照具體情況來定。隔離帶的合理設置和設計，在很大程度上可以減少交通事故的發(fā)生率。寬隔離帶視野開闊，能夠給駕駛者留出糾正錯誤駕駛的空間和時間，窄隔離帶必須確保劃分出人行道和車道。這樣才能為行人留出一個安全的等待區(qū)，如此就可以達到提高視覺通達度的目的。影響公路橫斷面設計的因素比較多，其中需要綜合參照的是路段的交通運輸量、各種車型在交通流中所占的比率、車道行駛所規(guī)定的車速還有當路段的地理地質特征。從美國TRB所分析得出的結果來看，車道寬度也直接影響事故發(fā)生率。高速公路的車道寬到從原來的2.7m擴張到3.4m，出高速公路以外的路段車道寬度從3.0m擴張到3.7m。這都在很大程度上減少了交通事故的發(fā)生，也有效降低了車與車之間極易碰撞情況的發(fā)生。不難看出，車道的最佳寬度范圍是3.4～3.7m之間，嚴密的控制在這個范圍就可以很好地控制交通安全事故的發(fā)生頻率。再者，就是道路的摩擦度，公路路面的道路性能都是由摩擦系數(shù)以及抗滑耐久性所表現(xiàn)出來的。對路面的摩擦系數(shù)和抗滑耐久性進行測量分析的時候，可以遵照路表抗滑性評估標準來執(zhí)行?？够耘c道路摩擦系數(shù)之間是相互影響的，也會相互制約。當?shù)缆返目够越档偷臅r候，那么道路的縱向摩擦阻力也會隨著抗滑性的降低也有所下降，直接導致車輛的制動距離增加，最終使交通事故的發(fā)生率呈一個明顯上升的趨勢。
二、影響公路交通安全的第三個因素是：公路構造物、公路設施
從美國TRB的一份調查分析數(shù)據(jù)中顯示，公路交叉口所受的影響是多方面的，其中最主要的因素包括:相交道路車道數(shù)、公路交叉口處公路中線相交的角度、通視距離行車視距、道路中線的立體形狀、公路路面摩擦與阻力系數(shù)、道路照明還有主車道之外設置的輔助車道。正是因為這些制約因素所在，公路的施工建設策劃中把對公路平面交叉口作為了一個重點來抓。從交通事故總量來看，發(fā)生在公路交叉口的事故量是比較低的。雖然發(fā)生事故量低，但是卻有一部分事故量與之相關。數(shù)據(jù)顯示，占總事故量16%的交通傷亡事故都與之密不可分。綜上所述，平面交叉口的設計必須在考察當路段的實際情況下，了解當?shù)卦敿毜倪\輸境況，結合運輸?shù)牧鲃臃较蚺c流動的數(shù)量，因地制宜，對不同的路況采用不同的平面交叉口設計，或者結合取用采取渠化、采用燈控、分隔等控制方法。以便更徹底地協(xié)調各方面沖突和矛盾，從而更有效地提高公路交通運輸?shù)陌踩禂?shù)。
三、結語
第5篇：公路設計論文范文
車輛荷載計算含有多個參數(shù)，例如車重的測算、軸重、車間距等因素。因為這些數(shù)據(jù)的準確性會影響橋梁結構的使用期限。但是，將這些數(shù)據(jù)直接引入橋梁設計的可靠度分析會加大設計人員的工作量。所以，本文通過對各種橋梁結構不同跨徑的計算得出詳細、準確的數(shù)據(jù)，并分析這些數(shù)據(jù)，以獲得具有一定控制作用的各種荷載效應。計算這些數(shù)據(jù)時，采用的是正常運行狀態(tài)和密集運行狀態(tài)兩種方式，并且采用了規(guī)定中的標準荷載效應值的比值K和橋型結構中不同跨徑的統(tǒng)計數(shù)據(jù)類比、分析的方式，正常運行時對應的是汽車20級狀態(tài)下的荷載，密集運行時對應的是大于汽車20級狀態(tài)下的荷載。
1.1車輛荷載的效應計算和統(tǒng)計分析在對比、分析各種數(shù)據(jù)和方案后發(fā)現(xiàn)，實際測量正常運行的車隊更符合車輛荷載的實測計算。在選擇橋型結構時，以效應比值進行分析、統(tǒng)計，相對來說要求就沒有那么嚴格，所以說，主要是計算橋型結構中的簡支梁和多跨連續(xù)梁。計算簡支梁和多跨連續(xù)梁的目的是為了控制截面的彎矩和剪力效應，具體的分析步驟如下：①按照國家制定的標準，在不同的橋型結構、跨徑、效應等計算的效應容本中，抽取一定比例的樣本。②以一年的運行狀況為周期，一百年的周期為設計基準，由公式求得：FM（x）=［F（x）］T=［F（x）］100.取FM（x）的某一分位值除以現(xiàn)行標準車輛荷載效應的計算值，就可以得到設計基準期內荷載效應比值的無量綱參數(shù)Ks，這里取FM（x）的0.05和0.95分位值，即?。跢（x）］100=0.5和［F（x）］100=0.95計算。2004年，國家在頒布的新規(guī)范中廢除了四級汽車車隊荷載，新規(guī)范中規(guī)定了公路Ⅱ級和公路Ⅰ級（即分別相當于1989規(guī)范中的汽-20級和汽-超20級）。為了使車輛的荷載效應計算更為簡便，在精簡車輛荷載等級的原則上，刪除了車隊荷載布載，并對車輛荷載和車道荷載采用了局部效應計算和整體效應的計算方式。
1.2新規(guī)范對重載交通車輛荷載的改進分析
1.2.11989規(guī)范和2004規(guī)范的荷載計算對比在我國2004年頒布的新規(guī)范中，確定了橋梁沖擊系數(shù)是采用結構基頻的方式?jīng)Q定的，從根本上改變和制約了1989規(guī)范中“橋梁沖擊系數(shù)中是通過計算跨徑來決定的”的要求。針對1989規(guī)范中只考慮原材料和跨度的因素，在2004規(guī)范中加入了橋型、連接方式和截面等結構基頻等因素作為參數(shù)，從質量、阻尼、剛度等方面來決定橋梁本質。也就是說，為了更加科學地設計橋梁，只要抓住結構基頻的本質，保持基頻是固定的，無論橋梁的跨度、原材料和橋型等因素有多大的區(qū)別，橋梁本身的動力本質都沒有大變化。
1.2.2修訂了對橋寬的要求為了使計算更加科學化、明確化，我國在2004年的新規(guī)范中加入了針對不同等級的道路、橋梁設計的車速測算，并且在設計橋梁寬度時，依據(jù)車速對其進行設計。這樣就對我國在1989年的規(guī)范中“橋寬主要是依照山嶺、平原、丘陵等不同地形的確定和地形本身具有的可改造性來確定橋寬”的規(guī)定有了更進一步的說明，使其更加明確。
1.2.3修訂車輛荷載的劃分隨著時代的發(fā)展，為了使道路、橋梁更能適應社會和經(jīng)濟的變化，在我國頒布的新規(guī)范中，在精簡了四級汽車車隊荷載的基礎上，用公路Ⅱ級和公路Ⅰ級（即分別相當于1989規(guī)范中的汽-20級和汽-超20級）來取代和明確車輛荷載的計算方式。為了能夠更加簡單和科學地計算車輛的荷載效應，改進了車隊的荷載布載。其中，車輛荷載是指局部效應計算，車道荷載是指整體效應計算。
2結束語
第6篇：公路設計論文范文
近十幾年來，我國高等級公路建設進入高速發(fā)展階段，道路系統(tǒng)的不斷完善，為國家經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。隨著人們對精神文明和生活環(huán)境要求的不斷提高，最初的以最小工程量獲得最大通行能力的原則，已不能滿足社會對道路建設的要求。與此同時，道路建設對自然環(huán)境造成的負面影響也日益受到重視。
因此，公路的建設應綜合考慮其功能性要求、對環(huán)境的影響，以及司乘人員的心理，通過合理的環(huán)境景觀設計，把公路建設對環(huán)境的破壞降到最低程度，并綜合環(huán)保、美化、歷史人文等因素，使公路成為自然景觀的新亮點，實現(xiàn)公路建設的可持續(xù)發(fā)展。
二、公路建設與景觀
公路作為一種帶狀的工程構造物，它的區(qū)域跨度大，沿線的景觀也不斷變化，總的來說，公路景觀包括沿線自然景觀和人文景觀兩大部分。自然景觀，是指自然界天然形成的環(huán)境的總體外觀，如高山、平原、河海、沼澤等；人文景觀，是指人類通過改造自然創(chuàng)造出來的景物，如城市、村落、雕塑、水利電力設施等等，而公路本身也是一種人文景觀。
公路建設，必然會對原有的自然景觀造成一定的破壞，公路工程對環(huán)境的主要影響因素有：自然風景破壞、占用土地、拆遷建筑物、森林植被破壞，水土流失、噪聲、水質、澇漬等。據(jù)調查，即便在氣候溫和的亞熱帶地區(qū)，在公路路域環(huán)境條件下，被破壞的環(huán)境經(jīng)自然恢復演替到草、灌叢植物群落至少需要20年，而公路建設對自然風景的破壞則往往是不可恢復的。
但是，通過合理的景觀設計，我們可以將公路建設對自然環(huán)境的破壞盡量減少，同時在公路建成后，形成新的外觀優(yōu)美，行車安全舒適的公路景觀。
三、公路景觀設計的原則
高等級公路是功能性很強的基礎設施，但具體的公路項目，又有其偏重的性質，如可分為國道主干線、地方公路、城市快速干道、城鄉(xiāng)連接線、旅游景區(qū)公路等等。公路景觀設計必須在滿足道路的交通功能的前提下，根據(jù)其特定的性質和目的，結合道路沿線的氣候條件、地形地貌、生態(tài)環(huán)境等自然因素和區(qū)域的歷史文化，風俗習慣等人文因素進行綜合考慮，主要要做到以下幾個方面：
1．因地制宜，減少對自然環(huán)境的破壞。
盡量結合原有地形地貌，避免大填大挖，使公路與周圍環(huán)境相融合，避免割斷生態(tài)環(huán)境空間或視覺景觀空間。
2．考慮司乘人員的交通心理要求和視覺效果要求。
安全舒適是公路景觀設計的重要目的，因此，在景觀設計時要充分考慮視覺空間大小、安全設施的色彩及大小、道路感覺的多樣性、視覺導向和視覺連續(xù)性等交通心理因素。另外，司乘人員是在高速行駛的汽車上感覺公路景觀的，尤其司機的注視點遠，視野狹小，因此要求沿途的景觀必須大尺度、大色調、流線型，同時比例協(xié)調。
3、風格鮮明，統(tǒng)一中變化。
公路一般穿越不同區(qū)域，因此，充分地結合地域特征和人文特點，才能創(chuàng)造出風格鮮明的道路景觀。另外，在設計上應將中央分隔帶、路堤路塹邊坡、互通立交、服務區(qū)、收費站等公路設施作為一個整體通盤考慮，確定統(tǒng)一的主題。同時，又根據(jù)其功能和服務對象在設景的風格、造型、色彩規(guī)模等方面有所變化，使沿途景觀富有節(jié)奏韻律，有基調有，統(tǒng)一中求變化，變化中達統(tǒng)一，使司機和乘客處于一個良好的行車環(huán)境中，從而產(chǎn)生愉悅的心理，消除疲勞，保證安全。
四、公路景觀設計的內容
公路景觀設計是在公路技術設計的基礎上開展的，因此公路景觀設計的內容也和公路的各項設施緊密關聯(lián)，主要包括了下述幾個方面：
1．公路線形設計的美學要求
公路線型美是公路景觀的基礎。在選擇路線方案時，通過仔細的踏勘，調查每個路線方案的沿線地形地物、風景特點，確定一些風景控制目標(如名勝古跡、險峰奇石、優(yōu)美的海邊風景、百轉千徊的溪流等)，同時確定一些須回避的特征目標，如森林保護區(qū)、農(nóng)田保護區(qū)等，然后反復比較線位，充分利用這些風景資源，使沿線視野景觀多樣化，使公路巧妙地融入自然風景中。
公路平面線形應以曲線為主體，以更好地適應地形，另外，長直線路段也容易導致司機注意力分散而引發(fā)交通事故，縱面線形應盡量避免高填深挖，而嚴重破壞自然環(huán)境，最后確定的立體線形應盡量適應地形，與周圍的景觀相協(xié)調，總體線形應是連續(xù)、順暢、可以預知的。
在完成線形設計后，利用CAD系統(tǒng)、地理信息等手段，采用圖形疊置法將公路環(huán)境景觀逐段顯示與評價，并進一步修正，以獲得最佳的路線設計方案。
2．結構物景觀造型
公路結構物主要是橋梁、涵洞、立交、跨線橋、支擋結構物等。結構物是公路景觀的重要組成部分，在設計上，我們不僅要考慮其技術經(jīng)濟的合理性，還要有新穎、優(yōu)美的外觀，還要配合所在路線的其它結構物的造型，以及和該地區(qū)的自然景觀，風土人情相互呼應。景區(qū)中的公路結構物如過于呆板生硬，往往大煞風景，而一些成功的橋梁，如南京長江大橋，廈門海滄大橋、東莞虎門大橋等，以其特殊的歷史意義、雄偉的氣勢、優(yōu)美的造型，其自身已成為一道極其美麗的風景。
3．路基路面的景觀設計
通過合理地采用路基立面和斷面造型，在必要的路段采用分離式路基，在良好的線形設計基礎上，使公路結構更好地與自然地形、現(xiàn)有地帶的地貌相適應，與綠化相適應。
路面對于司乘人員來說，是占據(jù)視野的重要景觀要素，除了要保證路面主車道與路肩的合理比例外，還可以采用不同顏色的路面材料來分別修筑路肩、行車道和分隔帶，既加強了公路的修飾性，又提供了良好的視覺誘導。
4．中央分隔帶的綠化
中央分隔帶綠化的重要目的是遮光防眩、引導視線；以利于車輛的安全通行，因此其高度和寬度必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。對防眩樹種的選擇是：
低矮(1.5m左右)、緩生、抗逆性強。間距總的原則是以車燈的擴散角、人的動視覺和行車速度三者的函數(shù)關系計算而得，單行間距一般以2—3m為宜。
地表綠化部分以鋪草坪和植地被植物為主，可通過選擇不同葉色、花期的地被植物，并分段設置，使中央分隔帶的色彩有所變化，增強美化效果。
5．兩側綠化帶的綠化
通過設置公路兩側綠化帶、使公路沿線形成一條綠色長廊，是景觀環(huán)境再造、防塵隔聲、協(xié)調公路與周圍環(huán)境關系的有效手段。如綠化帶占地較寬，可以設置多行、多樹種、喬灌結合、色彩多樣的花木，形成壯觀絢麗的綠化帶。但一般在綠化帶用地有限的情況下，以單行栽植，落葉和常青(喬木)間隔(5～lOm)為佳，樹種應根據(jù)當?shù)貧夂驐l件確定。這樣既不會因間隔太密造成視覺屏障而影響觀光，又可四季見綠，同時還能防止因樹種單一而易受病蟲侵染。
設置兩側綠化帶時，應注意在彎道內側及路口附近保證通視條件，避免交通事故的發(fā)生。
6．邊坡及垂直綠化
邊坡綠化具有很好的護坡功能，對穩(wěn)定路基、防止沖刷、保持水土具有直接作用。邊坡綠化要求覆蓋率高，青綠期長，但由于邊坡坡面土質為路基填筑用土，或路塹開挖后暴露的土體，土質不宜于種植，且備灌溉條件差，養(yǎng)護難度高，因此要求做好草種選擇、種植方式、前期養(yǎng)護等工作。根據(jù)公路邊坡綠化的實踐情況，在草種選擇方面，以本地適于綠化的野生草為宜，既容易成活又成本低廉，根系深的草種優(yōu)于根系淺的草種。在種植方式上，條播優(yōu)于撒播，種草優(yōu)于栽草，秋播優(yōu)于春播。另外，近年來了引進的濕式噴播和客土噴播技術，能更有效地提高施工效率和成活率，且能適宜公路邊坡土質貧瘠的特點，還能完成高陡邊坡的施工作業(yè)。垂直綠化部位主要有漿砌護坡、擋墻等，可通過在其下栽攀援植物如爬山虎、凌宵等，或在其頂部栽植垂枝藤本植物，以遮蔽構造物，減少構造物的壓迫感和粗糙感，起到美化路容的作用。超級秘書網(wǎng)
7、互通立交、服務區(qū)，收費站的景觀設計。
從景觀構在的角度來看，互通立交、服務區(qū)、收費站都是公路景觀設計中占地最大，景觀設置可塑性最強的部位，因此可以將之作為公路全線景觀設計的部分來考慮。這些位置的景觀設計應綜合建筑形式、地形特點、當?shù)厝宋奶攸c及園林布局等方面總體規(guī)劃，全線各立交、服務區(qū)之間的風格應互相呼應。近年來，國內很多公路在這些部分的景觀設計方面有了很多成功的典范，風格鮮明、構思各異、內涵豐富，概括起來主要有園林式、古典式、自然式等類型。
第7篇：公路設計論文范文
1.1造價依據(jù)與實際情況不相符
在我國公路交通行業(yè)健康發(fā)展的背景下，現(xiàn)階段正在采用的公路工程造價管理規(guī)定與快速發(fā)展的行業(yè)需求顯然已經(jīng)不能良好的適應了，沒有形成健全的補充定額的測定制度，因此，與實際工程的現(xiàn)狀相比，一些綜合性較強的評估指標是有著很大的差異的，同時，我們還應進一步的改進并且完善計價的依據(jù)。
1.2預算人員的整體素質偏低
在公路工程的施工過程中，技術人員的專業(yè)素質的高低往往是更容易引起領導的重視的，但是卻并不夠重視培養(yǎng)預算人員的綜合素質，而這就導致了預算人員對本專業(yè)的經(jīng)濟計算方面的知識是足夠了解的，但是對于公路工程方面所涉及到的其他方面的知識卻是不太了解的，那么在控制工程造價時，預算人員就無法為設計人員提供科學并且有效的意見。
2影響公路工程設計階段造價控制效果的主要因素
2.1原始的勘探工作不夠充分
前期對施工場地進行勘探工作時，如果所掌握的原始資料不夠真實和準確，那么就很容易導致基礎處理和地基設計工作不夠合理，在工程項目的設計階段就無法深入的調查公路沿線的地理環(huán)境、路線交叉以及交通量等具體情況。而在設計的階段又無法有效的預見處于特殊地理環(huán)境的公路，那么就會突破原有的投資規(guī)劃。所以，對施工場地進行勘探工作時，應保證水文地質、運輸、征地、環(huán)保、供電、運輸以及材料等原始數(shù)據(jù)的真實性和準確性，從而保證工程造價的控制效果。
2.2沒有真正的認識到造價管理工作的重要性
在公路工程的設計階段，業(yè)主單位并沒有明確的規(guī)定出設計單位的投資限額，因此，設計單位進行時設計工作時，他們往往都會忽視那些經(jīng)濟性指標，對新技術、新工藝、新材料和新設備等技術含量較高的指標是更為重視的，沒有選擇合適的設計標準，設計文件中易出現(xiàn)錯誤，設計圖紙對整個的施工進程并沒有起到指導作用，容易導致造價失控的問題出現(xiàn)。
2.3公路施工中易出現(xiàn)不確定因素
由于設計人員的思維是具有局限性的，同時施工現(xiàn)場的周圍環(huán)境也是復雜多變的，因此，在公路工程的施工過程中就肯定要出現(xiàn)設計變更，當然，有些設計變更在造價的編制過程中都是留有空間的，通常也不會導致工程造價出現(xiàn)過大的超額，但是如果出現(xiàn)了較大的設計變更，那么就會對工程設計階段的造價產(chǎn)生嚴重的影響。
2.4施工中的人工、材料和設備價格出現(xiàn)上漲的情況
國際市場的行業(yè)以及國家政策的變化控制對我國建筑行業(yè)的材料價格是有著重要影響的，而在我國的《公路基本建設工程概算、預算編制辦法》這份文件中也沒有考慮工程造價的增長預留費用，而設計單位要想準確的把握施工過程中各類原材料的價格變動情況也是十分困難的，很多材料的價格是經(jīng)常出現(xiàn)價格大幅度上漲的情況的，如石油、水泥、鋼材和瀝青等材料，因此，公路工程的造價就易出現(xiàn)失控的問題。
3公路工程設計階段的造價控制措施
3.1優(yōu)化設計方案，科學的控制工程造價
能否有效的優(yōu)化設計方案對于公路工程建設的一次性投入多少是有著直接的影響的，建設單位在確定最終設計方案的過程中，必須對所有的設計方案進行經(jīng)濟性對比分析，同時重視對設計方案的優(yōu)化工作。在對比各個設計方案時，應以提高投資效益為前提，同時考慮到具體的實際情況，同時應積極的引進新材料、新技術和新工藝，前期應重點做好設計方案的優(yōu)化工作，選擇出最為經(jīng)濟合理并且技術最為先進的設計方案，從而最大限度的降低資金投入。
3.2嚴格的控制施工圖紙的設計質量
作為設計單位的最終產(chǎn)品，施工圖紙對于公路工程的整合過程都是起著重要的指導作用的，并且其也是施工單位進行各項施工活動的最主要依據(jù)，因此，設計人員應具備較強的責任心，嚴格的控制施工圖紙的設計質量，施工圖紙必須能夠滿足施工材料以及施工設備的選擇和確定。同時在設計施工圖的過程中，嚴禁出現(xiàn)設計比例失調的問題。
3.3制度已經(jīng)成為了一種重要的采購和競爭手段，在我國的公路交通行業(yè)的應用也是較為廣泛的
在公路工程的設計階段，如果能夠較好的實行招投標制度，那么就能夠不斷的提升設計人員的競爭意識，充分的保證了經(jīng)濟核算質量和設計水平，從而得到最為經(jīng)濟合理的設計方案。通常情況下，公路工程的設計工作都是分為三大階段的，即方案設計、技術設計和施工圖設計，那么在設計招標的工作中，可以通過招標完成方案的設計階段，還可以將競爭機制引入到技術設計和施工圖設計階段，設計單位應嚴格的控制每一個環(huán)節(jié)和每一個細節(jié)，從而大大的提升設計的質量。
3.4做好設計單位的內部管理工作
第8篇：公路設計論文范文
關鍵詞:公路設計；靈活性；創(chuàng)造性
公路設計是決定公路建設項目工程價值和使用價值的重要階段，設計質量對工程的總體質量和安全有著決定性的影響。由于公路是帶狀構造物，對于每一個公路項目而言，項目所在地的地理位置、地形地貌、氣候氣象、社會環(huán)境、文化傳統(tǒng)、風俗習慣、公路使用者的審美特點等都是設計者必須考慮的重要因素。無論是公路的新建還是改造，都沒有固定的模式。因此，對于每一個公路建設項目，設計者均面臨著在保證公路行車安全與將所設計公路充分融入周圍環(huán)境之間尋求一種協(xié)調和統(tǒng)一的任務，這就要求設計者必須靈活、創(chuàng)造性地進行公路設計。筆者結合多年來從事公路設計的實踐經(jīng)驗，對一般公路中路基路面工程的設計理念和安全評價進行了認真探索。
一、路基路面的安全評價
（一）路基的安全評價。路基的安全評價包含：路基強度評價、邊坡穩(wěn)定評價、排水結構物評價與支檔結構評價。路基強度影響路基的穩(wěn)定性、承載力、路面使用功能，進而影響行車安全。路基的原始地面承載力強度小于150kPa要進行處理，存在軟基、巖溶等不良地質要采用換填、袋裝砂井、碎石樁、灌漿等方法進行治理。路基填料要通過試驗后選用，不能土石混填以保證路基的壓實度。對于膨脹土作為路基填料應進行摻石灰、固化材料處理，同時進行防水處治。
路基邊坡安全評價主要考慮邊坡的穩(wěn)定性。近幾年因路基邊坡失穩(wěn)造成的安全事故越來越多，因此路基的高填深切邊坡均應經(jīng)過穩(wěn)定性驗算，不滿足穩(wěn)定性要求的需采用防護及加固措施；邊坡存在崩塌、滑坡的可能要采用卸載、擋墻、抗滑樁、綜合排水等措施一次處理到位，不留隱患。對于山區(qū)山體橫坡較陡地段的高填深切應與橋隧構造物進行比較，填方大于20m宜改填為橋梁，切方大于30m宜改切為隧道。對于高大邊坡要加強施工觀測，確保安全。
排水結構物評價：路基的排水不暢影響路基的穩(wěn)定性。邊溝、排水溝、滲溝、暗溝的設置位置、斷面尺寸、防沖刷能力影響排水的使用功能，每條路都應進行計算，不能照搬照抄。滲溝、暗溝本身應有足夠的強度，不能影響路基的整體穩(wěn)定性。
支檔結構物評價：擋墻本身強度、抗滑移能力、抗傾覆能力、抗剪能力、地基承載力都是安全評價的重要指標，應滿足規(guī)范要求。從安全、經(jīng)濟的角度考慮重力式擋墻的高度宜控制在12m以內，超過12m，則可采用板樁墻、錨桿式擋墻、加筋擋墻等形式。擋墻的基底埋置深度應經(jīng)計算確定，一般在可能的滑動面或沖刷以下至少1m，板樁墻樁的埋置深度對于巖石地基宜嵌巖1／3樁長，對于土質地基應嵌巖1／2樁長。
（二）公路路面的安全評價。路面強度的安全評價：因路面承受的軸載噸位以及軸載通行次數(shù)高，行車速度快，故對路面的強度要求就高；而路面強度低，產(chǎn)生安全隱患的機率就高。影響瀝青路面強度的主要因素有瀝青質量、石料的性質、粒料的級配等。造成水泥混凝土路面破壞的主要原因是路基的不均勻沉降和汽車超載，設計時應充分考慮。路面的抗滑安全評價：抗滑性能是保證雨天高速行車安全的重要技術指標，摩擦系數(shù)是直接影響抗滑安全的控制指標，摩擦系數(shù)越高，抗滑性能就越好。石料磨光值是保證路面防滑的基本指標，磨光值高才能獲得高的摩擦系數(shù)。路面的排水安全評價：高速公路因其路幅寬，降到路面上的雨水量較多，排水不暢，形成積水，高速行車會使積水霧化，迷霧遮擋駕駛員視線，增加行車事故。同時積水會降低路面的抗滑性能，使車輪產(chǎn)生液面滑移，增加行車的危險性。在我省某段二級公路發(fā)生16起交通事故中，因路面積水造成事故11起，占總事故的68．7%。因此公路路面要采用系統(tǒng)排水的方法進行設計，確保路面水的流暢。路面的平整度評價：路面不平整易使汽車產(chǎn)生顛簸，容易造成事故。平整度的影響除了路基不均勻沉降的原因外，攤鋪機的性能及操作對攤鋪平整度影響很大，另外面層攤鋪材料的質量、碾壓質量對平整度有影響，接縫處理不好容易產(chǎn)生缺陷以及由于接縫壓實度不夠和結合強度不足而產(chǎn)生裂紋。
二、擋土墻的靈活運用
公路擋土墻的形式，可借鑒國內一些先進的設計理念和范例，積極探索坡面防護新技術，配合路段自然環(huán)境，靈活進行設計。如目前湖南省部分高速公路采用的花池墻、階梯柵欄擋土墻等新型防護結構形式，既起到了防護作用，又豐富了路容景觀。鑒于目前多數(shù)公路沿線的擋土墻人工痕跡較重，嚴重影響了公路景觀。因此在一般公路設計中應靈活性設計，根據(jù)沿線地質條件和邊坡高度，盡量減小防護工程體積，如擋土墻的高度和長度，并結合地形起伏特點，適當變化擋土墻高度，提高結構物自身景觀效果。
在材料上，擋土墻可根據(jù)公路所在地區(qū)條件，靈活就地取材，如采用當?shù)氐膲K石、碎石干砌擋土墻，盡量避免采用光面混凝土擋土墻，以使擋土墻構造物表面貼近自然。另外，還可結合路域特有的文化和建筑風格，通過設置文化符號以賦予公路文化內涵，對擋土墻進行特殊設計，使司乘人員在行駛過程中感受到特有的公路民俗文化。
三、安全護欄設計
按照我國設計標準，要求護欄在中央分隔帶連續(xù)設置，在路側的最小段落為70m，不必要路段可以不設，它與主體工程的關系與其所處的路段有關。
石方區(qū)護欄：石方區(qū)護欄基礎應與路基同步施工，路基開挖時，預留護欄混凝土基礎的槽孔，或者直接在槽孔內現(xiàn)澆護欄基礎，以避免2次開挖石方。
路肩擋墻區(qū)路側護欄：護欄基礎落在連續(xù)路肩擋墻區(qū)時，當擋墻施工至護欄基礎底標高時，應預留護欄基礎槽孔，也可現(xiàn)澆護欄基礎，以避免后期護欄安裝時開拆擋墻，對于連續(xù)護面墻區(qū)段，當護面墻施工至護欄基礎底標高時，應預留護欄基礎槽孔，也可現(xiàn)澆護欄基礎，以避免后期護欄無法生根。
構造物護欄：對于特大、大、中橋護欄一般由主體工程設計單位設計。通常為砼剛性護欄，并由交通工程設計單位負責護欄過渡段設計。
四、路基邊坡處理與環(huán)保
路基邊坡形式是影響公路景觀的主要因素。路基邊坡坡率及形式的選擇不僅影響邊坡的穩(wěn)定，同時也影響環(huán)境保護和景觀效果。邊坡坡率應靈活自然、因地制宜，盡量使邊坡外形與周圍環(huán)境融為一體，看不出明顯的人工痕跡。在設計中應根據(jù)地形地質條件、邊坡高度及周圍環(huán)境特點對每個邊坡逐個研究確定適宜的邊坡形式和坡率。對于挖方邊坡坡腳、坡頂取消人工痕跡過重的折角，而采用貼近自然的圓弧過渡，以達到與路線所經(jīng)自然地帶的地形地貌相適應。對于部分低填或隧道進出口填方路段，放緩邊坡或直接填平進行植草綠化處理。這既有利于路堤與原地貌融為一體，使填筑痕跡得以遮掩；同時也增加路側凈區(qū)，形成一定的行車緩沖帶，使過往車輛駛離路面后有一個安全的感覺。
公路設計靈活性和創(chuàng)造性的理念并不是試圖去創(chuàng)建一個新的標準，而是建立在靈活應用現(xiàn)有的規(guī)范、標準、規(guī)章制度的基礎之上，公路設計人員應在嚴格遵循項目規(guī)劃的前提下，充分發(fā)揮想象力、獨創(chuàng)性及靈活性，以規(guī)范為依據(jù)，在標準范圍內靈活應用設計指標，切實設計出既能滿足使用功能，又能確保安全運營，同時還能很好地融于自然及人文環(huán)境的公路。
參考文獻：
[1]龍寧、李建忠、何峻嶺、劉國強，《關于城市交通規(guī)劃編制體系的思考》[J].城市交通，2007，(02)
第9篇：公路設計論文范文
1 設計工作
1.1 設計現(xiàn)狀
高速公路包含路基、路面、橋梁（隧道）、房建、機電、安全設施、綠化等工程，設計上一般采用聯(lián)合體中標分專業(yè)各自設計的原則，并沒有建立起相互溝通的聯(lián)合設計機制，這樣不但容易造成重復設計，并且由于設計標準的不一致，導致機電工程不能正常實施。
1.2 改進措施
由于機電設計質量至關重要，提高設計質量是做好機電工程建設前期工作的首要。可采取以下措施：一是劃清各專業(yè)的設計范圍。從項目整體出發(fā)，并結合工程實施時的實際情況，科學合理地劃分各單位工程設計范圍，例如隧道工程中就不需要設計洞內機電設施預埋，在機電工程中進行統(tǒng)一設計。這樣可以大大減少了土建預埋與設備安裝之間矛盾。二是機電工程由于涉及預埋較多，設計必須前置且與相關單位工程進行聯(lián)合設計。在橋梁中央帶內緣防撞護欄內需要預埋過橋管線托架，預埋形式、間距需要同機電相結合；房建工程中需要同機電工程結合主要有以下內容：（1）各收費站設備機房室內平面布置、使用面積、室內環(huán)境、設備專用電源和防雷接地要求，以及電纜引入室內人井，電纜爬架、專用配電箱位置、各機房間線纜連接所需溝、槽、管、洞尺寸和材料等詳細要求；（2）機電設計單位應提供機電工程場區(qū)管道通用示意圖。通用示意圖必須明確從收費廣場邊井到機房大樓局前井、廣場邊井到配電房及局前井到配電房的管孔數(shù)量、規(guī)格和材料要求，并明確人手孔的幾何尺寸、防水和設置要求，管道具體路由及人手孔設置的位置和數(shù)量；（3）收費廣場土建工程的收費島上預埋管道及設備基礎、收費亭以及收費廣場下橫穿管道和人手孔等收費土建工程。
2 合理安排機電工程招標工作
機電工程一般做法是待施工單位進場后，要會同區(qū)域聯(lián)網(wǎng)中心、運營單位、設計單位進行聯(lián)合設計，其目的性是結合實際情況，完善施工圖設計。因此就需要機電施工單位及早進場，抓緊時間進行聯(lián)合設計，對發(fā)生變更之處，結合相關單位及時進行修改。
機電工程工期一般較短，根據(jù)工程實際規(guī)模，大約在三至五個月左右。施工的重點雖然為設備的規(guī)模化購置與后期的安裝調試，但通信管道工程敷設等前期土建工程施工進度對機電設備安裝能否按期展開，或能否給機電設備安裝工程留有合理的施工周期影響很大。實際上，這種影響在以往的高速公路項目中幾乎都存在。因此，為了實現(xiàn)土建工程與機電設備安裝工程的有效銜接，必須嚴格控制通信管道工程敷設等前期土建工程的施工進度和質量。
考慮到上述因素，機電工程招投標時間最好安排路基、房建工程已實施過半情況下進行，待招標結束施工單位進場后，可以有充足時間進行聯(lián)合設計，同時與主體、房建工程提早結合，準備通信管道工程敷設等前期土建工程。如果招標安排過早，受政策變化因素影響容易產(chǎn)生不必要的合同糾紛；如果安排過晚，通信管道工程敷設等前期土建工程的施工進度和質量就不能得到保證，同時聯(lián)合設計也會很倉促，不能起到完善設計的作用。
3 施工前期階段
3.1 依據(jù)公路項目實施整體安排，編制機電工程施工計劃
由于路基工程、房建工程中涉及機電土建內容，如中央分隔帶管道、結構物中央分隔帶橋架及過路橫管、房建工程中的通信設備室及監(jiān)控室的設置及線路的布設等。應在項目開工前，就站在整個項目實施和實現(xiàn)項目總工期目標的高度，依據(jù)土建和機電緊密銜接的原則，結合機電工程的特點，及時編制機電工程施工計劃。合理劃分機電與土建和房建工程的界面很有必要。根據(jù)機電系統(tǒng)的規(guī)模，機電系統(tǒng)實際的安裝調試工期一般為三個月左右，但前提是所有的預留預埋件和施工界面都能夠為機電系統(tǒng)及時提供。因此，機電工程的順利施工離不開主體、房建等工程為其提供良好的施工界面和路由的前提。
3.2 中央分隔帶內通信管道預埋一般做法
通信管道主要為路基中央分隔帶內通信硅芯管。一般路面結構層厚度為72CM左右，為防止通信硅管受凍和綠化植物影響，埋置深度不小于80CM，這樣就需要將通信硅管路床范圍之內。為確保路基工程剛度路床均為灰土，一般情況下都是做完路基灰土后機電施工單位再用小型挖掘機開挖通信硅管，由于灰土強度高挖掘進度非常慢，而且容易破壞已做好的灰土層。
3.3 緊急電話和監(jiān)控橫穿線路預埋一般做法
機電工程中在路基邊緣需要設置一定數(shù)量的緊急電話和監(jiān)控設備，需在設備與中央分隔帶之間橫穿路基預埋通信硅管，一般情況下由機電施工單位待路面剛性基層完成后進行開挖基層再預埋，由于基層強度較高開挖時很費力，而且對路面整體質量帶來一定的隱患。有的工程直接變更為頂管方法，無形中大大增加了工程費用。
3.4 改進措施
為解決一般做法中的存在的問題，結合長深公路（承唐界至南小營段）高速公路做法，筆者提出在路床施工時，提前直接預埋中央分隔帶內通信硅管。這樣可以避免二次開挖灰土層，同時也加快了工程進度；同時在路面攤鋪基層前先行完成橫穿管道的鋪設，這樣做不但不會路面工程整體質量和進展，而且能夠節(jié)約預埋成本，加快機電工程的施工進度。只有通過這樣的精細化管理，才能實現(xiàn)土建工程與機電工程的無縫銜接。
3.5 提前考慮山區(qū)高速公路隧道和收費站的外電接入問題
及時提供有效電源，是機電設備安裝調試的前提和基礎，以往的許多高速公路項目都因供電不及時而造成機電設備和系統(tǒng)加電調試不及時，甚至有的根本來不及進行系統(tǒng)聯(lián)調就倉促開通，留下不少安全隱患。
4 結語
