高速公路路面設計探析

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摘要：以某公路工程實例為研究對象，深入分析在復雜地質環境下高速公路路面設計的要點。總結了該工程的總體設計原則和規范內容，分別從路面設計參數確定、路面結構設計等方面對高速公路路面設計的內容進行闡述，實踐可知，在設計過程中，嚴格按照設計規范與制度要求進行設計，能夠提高公路路面的質量。

關鍵詞：復雜地質環境；高速公路；路面設計

1工程概況

某公路建設施工項目的總里程為19.447km，包含了1條輔路31.3km和1條連接線路8.616km。整個工程項目按四車道高速公路標準建設，設計最高時速為80km/h。從設計方案中可以明確，該工程中的路基寬度尺寸為23m，設置2.0m寬的中央隔離帶，并且設計為汽車載荷等級為公路-I級。

2工程總體設計難點和設計原則

2.1工程項目難點

（1）從前期的地質勘察可以發現，該地區中的地形條件異常復雜，工程的建設規模較大，存在較大縱坡。整個地區中，建設的規劃建設目標是綜合性現代交通運輸體系以及促進當地的紅色旅游發展，所以對于本次道路交通基礎設施的建設要求較高。該工程中的隧道區域中存在有深色砂巖、粉灰巖等地質條件，因為斷層的影響，巖層發育非常脆弱，工程所處的范圍內海拔較高，整個工程里程較長，所以施工難度非常高。（2）整個地區中存在較多的敏感點，所以對于環保、路線等結構布局影響比較大，且整條線路存在多個旅游景點與自然保護區，為重點的水流預防地區，所以對于工程的環保性有著較高的要求，必須要根據實際情況選擇合適的棄土場。公路規劃建設在革命老區中，生態旅游業比較發達，同時還有其他幾個旅游區正在規劃建設中。該工程所在位置上有幾個電站，電站路線與公路工程在同一走廊中，對于建設布局存在一定的限制條件。因為地形條件較為復雜，可以使用的平臺數量比較小，施工環境非常復雜，并且對于當前已經投入使用的高速公路存在較大的干擾，所以需要采取必要措施提升交通運行的安全性[1]。

2.2總體設計原則

2.2.1多方案優化選擇

工程施工地區中的地形條件復雜性較高，對于設計方案的影響因素比較多，同時在線路周邊區域中分布著大量的村莊、水庫、電站與自然保護區，因此在進行規劃設計過程中要合理確定設計方案，綜合論證各個方案之后采取確定設計方案是否具備可行性，同時也考慮到其經濟合理性，保證安全性、環保性，滿足當地交通運行的需要[2]。

2.2.2確保技術方案與地形條件協調

整個地區中的地形條件具備較高的復雜性，所以在施工中應該確定更高的技術質量要求，要提高車輛運行的質量，并且可以適應當地的地形條件，將施工成本控制在合理的范圍內，選擇與之相適應的路線方案，從多個方面考慮之后選擇合適的設計方案，保證設計方案中與地形條件達到協調性的要求。

2.2.3堅持生態設計原則

工程設計方案的確定需要符合生態環境保護的要求，需要堅持生態設計理念，避免給周邊環境造成負面影響。公路施工項目是社會交通運行網絡的重要組成部分，所以在實踐中需要充分考慮到骨架的性能，加強沿線位置的控制和規劃，同時應合理處理其與周邊村鎮、水電、景區等管線。路線的設計要考慮到這些影響因素，不能造成嚴重的生態環境破壞問題，達到節能減排的要求，應用全新技術與工藝。由于工程量較大且存在大量的棄土，此時應根據工程的實際需要合理選擇棄土場，避免造成環境問題。

2.2.4路線設計堅持靈活原則

以總路線為指導思想，加強路線總體走向控制與節點質量控制，充分考慮到該工程中的安全性、環保性等特性，考慮到當地的地形條件選擇合適的路線，還要合理使用該工程中的路線資源，靈活地選擇合理的線路設計方案，并且保證項目符合技術規范的要求。設計人員在進行性能參數設計的過程中，盡量不使用極限技術參數，從而全面提升交通運行的安全性與舒適性[3]。

3工程項目路面設計情況

3.1綜合考量設計因素，確定設計參數

路面設計方案確定的過程中必須綜合分析當地的交通通行量，考慮其是否存在重大的影響因素，結合工程的性質以及當地的自然條件，從而選擇更加科學合理的路面結構形式，滿足當地交通運行的需要。整個線路設計中分布著不同等級的公路項目，考慮到該工程所存在的早期病害問題，積極總結項目經驗，選擇新的路面設計方案。在深入調查當地交通運行情況的基礎上，及時與當地的主管交通部分溝通之后，確定路面施工材料等因素，同時還應該根據工程的實際情況來進行必要的試驗，最終確定公路項目的技術參數。

3.2路面結構設計

首先應該明確工程任務書，要明確路面等級與面層結構形式，通過計算確定年度內車輛行駛數量以及彎沉值參數；其次要充分考慮到基土類型與干濕類型，根據施工路段的結構形式進行路基形式的劃分，通常以500m的間隔距離為最佳，并應明確不同路段的回填模量參數。再次是結合當前的成功經驗和技術設計規范來確定路面結構形式，計算出路面厚度參數，比較各種施工材料之間的性能差異，最終明確技術方案。因為公路瀝青路面在設計的過程中需要考慮到混凝土面層與半剛性基層材料的應力要求，因此，對于未能符合技術規范要求的路面結構設計方案應該進行方案的調整，再次進行結構設計組合，也應該進行材料配比參數的確定，要全面提升材料的綜合性能，最終達到交通運行性能的需要。考慮到本次施工項目的施工路段為季節性冰凍地區，所以在進行路面結構設計的過程中應該合理確定防凍層厚度[4]。

4路面設計質量保證措施

4.1設計資質和經驗

地形條件復雜的地區對設計要求比較高，所以需要設計單位具備較高的技術水平和豐富的實踐經驗，本次工程中的地形條件和地質結構非常的復雜，所以對于工程要求也比較高，設計單位在確定設計方案之前要進行必要的地質勘察，要組織專業地質施工隊深入到施工現場中進行全方位的調查和分析，根據實際情況進行持續的改進和完善。此時要選擇達到資質條件要求的設計單位，禁止與未達到要求的單位進行技術合作。工程設計圖紙的質量對于后續工程質量存在直接的影響，如果存在不符合實際情況的情況就需要進行技術變更，對于工程成本、質量都會產生不良影響，所以需要提升設計方案的質量水平。

4.2準確的勘測資料是設計的保證

工程設計方案確定之前應該綜合分析地形條件、水文狀況以及氣候條件，要使用先進的儀器設備來進行測量，地質勘探技術數據的準確性對于設計方案的質量存在直接的影響，也能夠準確判定影響因素，所以要選擇合理的施工地質，避免造成工程質量不達標的情況。

4.3施工前做好技術交底工作

施工圖紙設計完成之后，需要經過現場施工人員的審查和確認，要及時發現存在的設計缺陷和問題，并且及時的進行改正。在設計方案確定之后，應該進行必要的技術交底，設計單位需要對使用單位的技術人員、施工人員進行必要的技術交底，保證工作人員都能夠具備足夠的專業素質，要讓他們了解設計圖紙中的技術規范和要求等方面，才能保證工程滿足設計方案的要求并高質量交付的工程項目[5]。

4.4落實施工過程中的設計代表全權負責制

在工程方案的設計中需要秉承生態設計基本原則，結合施工現場的具體情況做出必要的調整即變更設計，因此，在設計中需要積極落實設計代表負責制，要積極落實設計人員的職責和權限，不能存在隨意變更的現象，要擯棄不合理的管理現狀，從而保證工期達標。

4.5重大設計變更實施專家評估制度

工程設計方案確定之后，如果因為不可抗力因素而導致工程設計方案的變更，則需要經過多方人員的論證之后才能進行變更，組織專家對于設計方案進行綜合的評定與勘探，隨時跟蹤方案實施情況，采取動態化管理，以消除負面影響。

5結語

綜上所述，在公路工程建設中需要充分重視設計質量，除了需要滿足當前技術標準和設計規范的需要，還應充分考慮到現場的實際情況，合理確定路面結構形式，全面提升公路工程的質量。

參考文獻：

[1]唐蘭軍.高速公路路面結構分車道設計方法研究[D].天津：河北工業大學，2000.

[2]毛雪松，黃喆，朱鳳杰.高寒高海拔地區路面典型結構適應性研究[J].重慶交通大學學報（自然科學版），2017（8）：23-29.

[3]王云澤，楊少偉，潘兵宏.公路直線路段行車軌跡研究[J].公路交通科技，2016（2）：111-119.

[4]謝春林.國省道路面大中修分車道設計探討[J].交通科技，2014（3）：102-104.

[5]廖朝華，張培林，王家強.滬寧高速公路江蘇段改擴建工程分車道路面設計探討[J].武漢理工大學學報（交通科學與工程版），2009（6）：1228-1232.

作者：劉麗 謝奕 單位：江西省贛南公路勘察設計院