高速公路設計方法探析

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摘要：以某新建國道項目為工程背景，將“綠色循環低碳”概念融入高速公路的設計規劃中，確定總體設計思路，并提出具體優化方法：做好前期設計規劃、路面與路基的優化、橋涵立交的設計，可為相關工程項目提供參考與借鑒。

關鍵詞：高速公路；節能減排；路基

1項目概況

某高速公路項目設計總長為10.3km，為典型的雙向四車道形式，基于市政功能及一級公路雙重標準展開施工作業。項目建設目的是連接現有公路網，提升附近村落行車便利性，從而解決省道的交通阻塞問題，完善交通配套基礎設施，使縣區與市區聯系更為緊密，助推縣域經濟發展。

2總體設計思路

近些年，私家車數量增幅巨大，為滿足群眾的交通需求，各地政府加大了高速公路建設規模，但不可避免地帶來一些環境問題，例如汽車行駛過程中的尾氣造成了嚴重的大氣污染。因此，在高速公路設計時應遵循綠色、循環、低碳的環保理念，通過合理設計、規劃減少建設中和投入使用后造成的污染。本文所指的綠色循環低碳高速公路是指在設計、建設中將綠色、節能減排作為重點目標，綜合考量多方面因素，確保工程在建設期、使用期盡可能避免對公路沿線生態環境的影響[1]。通過把綠色生態、節能減排等設計理念應用于實踐中，結合工程具體情況不斷優化設計來實現節能環保、延長使用期限等目的。

3具體優化方法

3.1優化高速公路設計與規劃思路

（1）充分考慮公路使用后可能產生的問題。高速公路的設計應將使用時可能遇到的問題考慮在內，包括使用消耗及養護成本[2]。如通過使用瀝青乳液可以在環境溫度下實現舊路面利用，能減少材料運輸，從而降低了燃料消耗、減少了排放。因此，回收利用方法既保護了環境，又節約了能源。（2）充分考慮公路建設中的客觀因素。由于在高速公路建設的過程中，易造成開山鑿洞問題，不利于生態保護，因此項目應結合所在地自然特征來設計分析。合理選線是公路建設重中之重，應在滿足工程設計要求的前提之下，最大程度降低對生態環境產生的影響，盡量避開不良地質地段，降低施工的技術難度與施工成本。（3）根據不同的施工情況選擇公路設計指標。在高速公路建設過程中，不僅要考慮客觀因素，還要考慮工程造價和項目的可行性，選擇合理的公路設計指標。對于地理相對復雜的高速公路建設地區，設計人員可以將其劃分為若干部分進行分段設計，每個區域采用不同的公路設計標準，以確保方案的可行性。復雜地理區域公路施工時，設計人員可以通過減小最小圓曲線和豎曲線的半徑、降低最大縱坡標準來進行設計施工。因此，根據實際情況，選擇公路設計指標是提高公路設計可行性的重要途徑。（4）根據項目狀況優化公路路基設計。公路路基設計環節是保障公路項目質量的關鍵因素，如果路基設計不合理，高速公路的使用壽命將大幅降低且使用過程中公路移位、裂縫等問題會不斷出現，既加大了安全風險，無形中也會對周邊環境造成破壞。因此設計人員應確保設計合理，降低路基對于地貌的破壞，優化設計方案，保證土地資源的充分利用。

3.2優化高速公路路基與路面設計

首先，高速公路施工周邊工程產生的廢土、渣石可用于公路回填，特別是隧道挖掘工程產生的大量廢土、廢石應加以利用。使用RAP生產新材料可以使瀝青路面的施工成本顯著降低，同時也對節約建設成本、保護環境等有巨大益處。

3.3科學設計橋涵立交

在設計橋涵立交時應重點關注地形條件與車流量這兩個指標，在此基礎上分析是否需要建設立交。地形和車流量符合立交建設標準時，設計人員規劃時應優先考慮減少生態破壞、利用當地地形，達到工程與自然的有效融合，降低工程成本[3]。應盡可能減少橋梁跨度及周邊環境修復所需資金，將節約、環保理念融于橋涵立交建設中。

3.4設計中融入綠色循環低碳的理念

（1）重視綠色循環低碳設計理念。設計人員可以將綠色植被帶和碳中性材料納入高速公路規劃設計中，以減少化石燃料和溫室氣體排放。使用碳中性材料可以吸收車輛釋放的熱量和廢氣。（2）注重公路建設與自然協調。公路建設不可避免地會對附近的生態環境產生一定的影響，如植被破壞、水污染、空氣污染和噪聲污染等。高速公路設計需要充分考慮其運輸能力和環境保護的可持續性，在設計過程中也要考慮在保證造價、質量的基礎上融入生態環保理念。隨著社會的進步和物質文化水平的提高，公眾對公路功能的觀念發生了變化，不僅要求公路安全、快速，而且更加注重其舒適性、美觀性和與周圍環境的協調性。公路景觀建設是公路建設極為重要的方面之一，應貫穿公路規劃設計的全過程。（3）結合新技術保障植物生長環境。例如，可通過噴射混凝土植被覆蓋技術來重建高速陡峭混凝土面斜坡；通過將水泥和綠化添加劑與特定比例的液壓覆蓋材料混合，并將其直接噴灑在陡峭的混凝土面斜坡上，可創造適合植物生長的環境，并能培育一個能夠自然演替的植物群落，保障植物生長環境。（4）ETC車道設計。收費口的停車、啟動、排隊候車都在無形中增加汽車尾氣排放和周邊分貝指數，而ETC系統可以在不破壞道路的情況下安裝，也可以從過往車輛中收集數據，識別車牌、車型以及RFID電子標簽，自動收費，無需車輛減速支付，因此不僅能提高道路通行能力、降低管理成本，還能降低噪聲水平與廢氣排放，故需做好ETC車道設計。（5）考慮跨學科發展。公路路線選擇應注重環保技術的吸收和采用。要堅持以可持續發展戰略和交通建設與環境保護協調發展為指導思想。結合公路交通環境保護規劃和環境管理體系，在道路設計、施工、使用過程中最大限度地減少對環境的影響，保持生態平衡，保護人類良好的生活環境。

4結語

綜上所述，高速公路的修建一方面有利于促進我國社會經濟快速發展；另一方面，如果設計不當也會導致占用過多資源、破壞環境等問題。本文明確了綠色循環低碳高速公路總體設計思路，提出了低碳設計優化方法，高速公路工程在設計的過程中應該堅持綠色循環低碳的設計理念，優化設計思路與方法，促進社會和諧發展。

參考文獻：

[1]仝瑞金，曾昭遠，邱德森.淺談高速公路綠化景觀設計[J].廣東交通職業技術學院學報，2018，17（4）：11-14.

[2]張正一，王朝輝，張廉，等.中國綠色公路建設與評估技術[J].長安大學學報（自然科學版），2018，38（5）：76-86.

[3]畢清華，王雙，曹子龍.基于SWOT法的河南省綠色交通中長期發展戰略研究[J].交通節能與環保，2018，14（4）：42-48.

作者：陳楠 單位：云南省交通規劃設計研究院有限公司