西安市公路勘察设计院陕西西安710065
摘要：公路路线布设及路基设计的好坏将会影响到公路的运行质量和使用寿命，所以非常重要。公路路线布设及路基设计需要基于充分的实地考察，完善设计工作相关环节，综合考虑众多因素满足规范要求，从整体上打造一个高质量的公路工程，促使公路建设企业的发展。
关键词：公路工程；路线布设；路基设计
1公路工程设计现状
1.1路线设计问题
现今，我国的公路路线布设设计依旧依据传统的概念原则进行相关的设计。现今有关高等级的公路需要依照交通量以及车速发展状况，依据交通工程学概念理论展开设计，对于一些几何路线不可以只是照搬其余国家的参数与方法。因为汽车工业与公路交通运输业迅猛发展，所以公路的行车速度持续提升，交通量正处于剧增形势，因此交通事故愈发频繁起来。我们需要基于自身的实践工作，针对我国国情，采取适当的技术理论，加强对我国公路标准与规范的完善健全，使其更加适应我国现状，不仅保障质量，而且要尽量减少造价。
1.2软基处理问题
就目前来讲，我国的内陆平原、盆地山间中的软土路基分布较多，这也就表示在公路路基结构设计中应该考虑到各个地区中的差异性。另外，比较严重的因素就是公路地下水的分布状态。很多的公路施工项目的建设等级并没有较高的要求，在施工中并没有考虑到铺面铺设与沉降方面的要求，并且需要在整个施工地区中完成了自然沉降处理之后才能开始进行后续的建设施工。公路路基在设计的过程中应该采取有效的措施来处理软土路基部分，以满足当前交通运行的需要。
1.3公路路基排水设计问题
公路路基排水的设计不当能够导致的问题是比较严重的。因为不能够及时地对公路上的水进行排除，将会导致公路上有积水堆积，时间长之后，这些水分就会深入到路基深层的土壤当中。因为水分的入侵，土壤的强度必然会大大的降低，公路能够承受的重量也不断的降低。所以一旦公路上有载重比较大的车辆经过，就会让公路的路面因为受到过大的荷载而出现塌陷的现象。这时如果路面还有积水的堆积，就会让驾驶者难以判断路面凹陷的深度，从而容易误入到水坑当中，发生交通事故。
1.4高边坡设计问题
相比之下，高边坡路段的地形更加复杂多变，且稳定性较差，极易受到岩层的不利影响。故而在设计高边坡路段的过程中，应当着重注意高边坡断层面的实际特征和物理应力条件，因为一旦岩层地质遭受不可逆损毁，将会导致整个道路工程重心偏移，失去核心承载力，甚至会发生阶段性垮塌。除了复杂的地形地势特征外，高边坡路段还极易受到岩质静水作用的影响。高边坡路段的岩质之间是静水，随着时间的推移，静水产生的压力会在极大程度上降低岩质表面的预应力，再加上正常的损耗，又拉低了岩质的结构强度，进而影响道路的安全稳定性。除此之外，地下水位的动态变化也能在一定程度上威胁高边坡路段的安全性，特别是在持续降雨季节，由于道路上部水压增加，强烈水流冲击使得部分基土流失，导致高边坡路段稳定性受到影响。
2公路工程的路线布设措施
2.1平面线形设计
基于平面线形设计理念与思想的指导，在设计过程中路线的布设设计必须尽可能不对村落居民产生影响，对于名胜古迹与人文景观要加强保护，公路工程的路线应当尽可能为曲线，与此同时防止长直线，要保证公路路线与地形起伏保持统一，从而凸显公路路线设计生态性特征，和沿线的生态、地貌与地形特征还有其余人文、自然景观构成一个有机化整体。其次，依照曲线设计理念对公路路线进行布设规划，可以增强公路工程路线布设的自由化水平，而且保证线路间更加连贯。路线布设属于较为复杂的一项工作，需要设计人员与工程实际结合考虑，对路网现状、构造物、农田、水温、地质、地形以及地貌之类的影响因素进行深入分析，对于路线的方案要展开对比选择，最终确定合适的路线设计方案。
2.2超高设计
公路工程中超高设计必须结合工程具体施工段需求，工程设计人员展开超高设计过程中，必须依照公路工程路段的车辆组成与设计速度、施工现状以及圆曲线半径，对公路超高设计中各项数值进行计算，而且进行下坡路段设计的时候，必须着重对路段安全进行考虑，且完成运行速度的验算工作。再者，对于车辆超速现象较为严重的一些路段，以及地形比较陡峭的一些路段，工程设计人员必须重新计算这些路段超高率。
2.3坡长设计
在公路设计中关于坡长设计的问题，整体式断面起决定性因素。公路建设中经常会面临一些地形较为复杂的情况，在公路的设计中也会受之影响，要随着做出相应的改变。在对坡长的设计中，要注意机动车的车型特点以及行驶能力，以免因为坡长对其造成行驶限制，出现交通事故。分离式断面设计会使车辆在单向行驶中出现上坡与下坡存在不同程度的差异的现象出现。基于此，在解决这个问题时，公路坡度设计要把爬坡设置在路面较陡的右侧，这样做的目的是为了提高公路在投入使用后顺畅度，减少交通事故的出现。
2.4横、纵断面设计
公路的建设中，当地形复杂，在遇到沟谷、陡峭的横坡时，使得设计工作很难把这些因素全部考虑在内。一般情况下，常规的横断面设计会造成边坡等出现过高的情况，造成工作量加大。在遇到这种情况时，要合理设计路肩的宽度，适当地减少宽度以适应横断面的设计。而且也要注意进行合理的调整防护栏的高度。在纵断面的设计中，考虑到行驶在同一公路上的车辆行驶状态会发生一定的变化，会对车辆的行驶安全造成一定的威胁，所以在纵断面的设计中，考虑到这些负面因素，有针对性的开展防范工作，保证车辆行驶的安全。在具体的设计中，应该注意车辆视距、动力性能等因素的影响。在坡度较长的路段，车辆会在行驶中水箱沸腾，行驶较为缓慢，对后面的车辆造成一定程度的影响，出现超车的情况，这些因素在设计纵断面的过程中都要考虑在内。
3路基设计的要点
3.1路基加固设计
软土路基具备变形大、沉降不均匀以及透水性较低等特点，故而在公路路基设计中，需要结合实际，从软基路基施工的特点出发，选择有效的加固技术提高项目质量。
换填土技术主要应用到公路路基深处含水的位置。换填土技术就像名字一样，先挖开一条公路的路基，在公路路基含水量最高的地方将湿软土挖出，填补吸水性较好的材料，以此来确保路基的稳固性。对于大多数公路工程来将，公路路基换填土技术使用的材料有矿渣、碎石等。为了提高公路路基的稳固性，在填充时可以加入少量的土材料，但在填充土时应选择一些稳定性较高、无侵蚀性的材料。与其他的防护技术相比，换填土技术可以在最短的时间内排除路基内部的水分，及时解决路基出现的问题，保证路基的质量。
其次，公路项目设计的过程中，对于软土路基来说，可以根据需要来设置钢筋混凝土桩体的形式来进行加固处理，但是应该保证该结构进入到底层结构中。在混凝土材料浇筑施工完成之后，应该进行振捣处理，根据设计方案的要求来加入钢筋网结构，从而可以提升结构的强度和性能参数。其次，钢筋混凝土桩可以全面的提升路基的稳定性，也能够提升结构的承载性能，最终可以使得公路具备较高的质量水平。
另外，在路基设计中对于软基的处理，可应用粉喷与旋喷桩给予处理，应用水泥与石灰等材料实现集中处理，在到达地基深处后，可对软土结构实施集中搅拌，强化土质处理效果，为后期软基处理工作提供基础保障。旋喷法可对设计深度给予预测及处理，在优化作业机械钻机标准之后，利用特殊脉冲处理泵结构维护整体运行标准完整性。同时也可向软土中添加化学试剂，保障整体处理效果，从而实现优化路基设计中软基处理效果的目的。
3.2高边坡路基设计
在公路工程中的高边坡路段设计时，设计人员针对填筑设计，应当尽可能地选用比例恰当的砂砾土，保证填料颗粒小于150mm。与此同时，采取分层铺筑的方式，利用专业机械设备进行压实处理。针对高度超过10m的填方路基，在放坡处理的过程中，应采用合理的坡率。避免地基不规则下沉，影响工程质量。
此外，对高边坡实施挖方环节，应明确岩土力学具体的参数指标，客观评价边坡的安全稳定系数。且深路堑边坡需充分结合实际地质结构条件，采用台阶式放坡，在其中部设置缓台，调整平台宽度，使其宽度超过2m。
在保证边坡安全稳定性的基础上，针对填方高边坡，还可采用铺设浆砌片石网格、种植绿化植被等方式进行护坡处理。对于挖方高边坡，则是可以应用液体防弹材料、生态袋等实施防护。例如，某高边坡工程采用人字形格构实施边坡处理，在格构内种植绿化植被。格构由强度等级C30，宽度与厚度规格分别为20cm和30cm的钢筋混凝土浇筑而成。且格构内配置6根钢筋。整个钢筋骨架的节点采用螺纹锚杆连接，锚杆外露端要与钢筋骨架紧密连接。在格构内，每隔20m的距离设置一道伸缩缝，将伸缩缝的宽度调整为2cm，然后在其中填筑防水性能良好的沥青材料。
3.3路基排水设计
公路路基在具体施工和应用过程中都容易遭受地下水、地表水的冲击与破坏，而长时间的作用，会导致公路路基遭受破坏，导致其无法满足公路工程的应用需求。针对该现象，在设计公路路基过程中，应当依据实际情况，做好路基排水设计工作。具体内容如下。①对自然因素降水造成的影响进行全面考虑。为了最大程度减少自然降水对公路路基造成的不良影响，应当在公路路基两侧建设排水沟，同时还应确保由路面向两侧具有一定坡度，可以使自然降水能够顺利的流入到排水沟中，降低自然降水对公路路基造成的破坏。②设计好河流排水系统。若公路路基跨越河流多，而河流受季节影响，容易发生洪涝现象，导致路基被淹没，这会对路基造成严重破坏。设计人员在具体设计时，应当对路基抵抗水冲力进行充分考虑，通过合理的措施，使路基的抗侵蚀能力能够得到进一步提高。此外，还应当在公路隔离带下方设置排水沟，以免出现大量积水，将积水快速引进到排水沟中，避免破坏路基。
4公路设计中的相关措施
4.1加强环境因素分析
在健全公路路线设计方案以及保障路基设计有效性的过程中，设计人员应根据其规划情况，利用专业资料、丰富的实践经验等，对公路工程所在区域的环境因素进行全面分析，将有效的应对工作落实到位，避免因环境因素的影响而降低设计效率。同时，在公路路基设计方面的规划工作进行中，为了避免由于地质因素的影响而降低路基质量，则需要严格的进行地质环境勘察，控制好各项指标，强化人员方面的控制意识，积极开展相应的控制工作，促使地基设计过程中的科学规划效果更加显著。
4.2重视安全设计，严格把控规划过程
为了实现对公路应用中交通安全事故的有效应对，满足行车安全性方面的多样化需求，则需要在公路规划工作过程中，重视安全设计，并通过对其路线布控和路基设计的严格把控，增强公路工程安全应用效果。具体过程中，公路设计人员在自身的设计工作开展中，需要强化安全设计意识，并对其合理规划进行更多的思考，使得最终得到的设计方案更具安全性，保持其规划方面良好的功能特性。
4.3严格取材
路基需要用不同的砂土进行填充，这里要注重砂土的粒径、塑性等指标，根据项目不同需求进行材料选取。从一般情况来看，砂性土组成颗粒大，黏性刚刚好，透水稳定，非常适合作路基材料；粉性土则正相反，因为其强度低、定型差，通常适合作比例添加使用。不同土质特性不同，设计时要充分考虑好填筑路基所需材料强度，结合土质特性，使选择发挥最好的效果，这样既节省资源又为公路的稳定性奠定坚实基础。
结语：综上所述，路线布设与路基设计成效以及规范化水平，都与公路项目设计质量与后续工程施工进展有直接性关系。公路路线布控及路基设计的有效落实，不但能够根据城市规划内容提供更经济的交通调控方案，由此满足经济与功能体系构建完善的需要，同时凭借设计内容，更能够根据通行要求加强公路设计质量，以此降低公路交通事故出现的概率。所以，设计部门必须加强重视，综合考虑公路项目实际需求以及质量要求，保证路基设计以及路线布设的合理与科学，进而为建设优质型公路项目奠定坚实的基础。
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