公路设计论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇公路设计论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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当前我国的机械制造业和发达国家相比还存在较大差距，我国在内燃发动机的设计和制造方面与世界先进国家相比，落后了近二十年，燃油经济水平、平均能源利用率等各项标准也都落后于西方发达国家，这种情况在一定程度上对我国的低碳公路建设产生了负面影响，所以，在道路的施工过程中我们要加强高新技术施工设备的应用，同时，还要加强对其耗油量、燃料使用率等各项参数进行仔细评估，一旦发现有不符合标准的设备，一定要第一时间对其进行维修保养，如果依然满足不了运行需求，必须及时替换掉，积极使用高新技术环保的设备继续开展作业。

1.2施工过程中积极应用新型环保材料

随着人们环保意识的不断增强，公路建设领域也研发了很多低碳环保材料，其中温拌沥青混合料、沥青路面再生等新型材料表现最为明显。温拌沥青混合料是一种拌和温度介于热拌沥青和冷拌沥青之间，但是其性能却能够达到或接近热拌沥青混合料的环保型沥青混合料。温拌沥青混合料技术能够在很大程度上节约燃料油，减少有害气体地排放。

1.3制定科学合理的公路施工方案

在进行道路施工之前，设计规划人员要制定出科学合理的施工方案，为公路的低碳环保提供保障。具体可以从路基设计、坡度设计、防雨水冲刷设计等方面入手，此外，还要科学合理安排借土弃土的位置，合理地选择砂石料供应商，从而提高工作效率。

2加强公路运营管理过程中的低碳优化控制

2.1完善交通体系运行管理方案

前文提到交叉口的存在会在对车流量造成较大影响，所以对交叉口进行合理的信号配时设计是非常必要的，如果交叉口的间距比较短，就可以采取信号联动措施，保证交叉口具备良好的服务水平，减少交叉口对车辆正常行驶的影响，从而减少车辆的燃油消耗以及尾气排放；须对交通标志、道路标线等进行重新规划，必要的时候可以采用动态的信息展示板，这样驾驶员不仅能够获得更多的交通信息，选择最合适的行驶路线，减少了不必要地绕行，同时公路的服务水平也能够得以提升，最重要的是车辆可以保持匀速行驶，减少尾气排放，有利于实现低碳环保的目的。此外，交通运输管理部门也可以通过多种方式鼓励居民拼车出行，提高车辆的运载率，这样不仅能够缓解我国当前的交通压力，也能够减少二氧化碳地排放。

2.2完善公路的基础设施

交通运输管理部门要积极引进先进的服务系统，提高车辆通行效率，规避不必要的拥堵。当前，在交通领域内最受欢迎、应用范围最广泛的就是ETC系统，该系统是当前世界上最为先进的收费系统，车辆在通过收费站时不需要停车，而是通过车载设备实现对车辆信息地识别、付款等功能，该系统非常适用于高速公路，通过该系统能够使车辆通行速度得到巨大提升，减少拥堵，降低温室气体地排放。

篇（2）

东莞镇区联网公路总长207.7km，公路等级一级，设计车速60km/h，双向四车道或双向六车道。包含老路改造加铺沥青路面、老路拓宽、新建道路三部分。按区域划分为5个标段。本文就一标段软土地基路堤设计进行重点论述。

一、水文地质概况

东莞地处珠三角平原区，地势低平，降雨充沛，河网纵横，地下水位受河水及潮水水位的影响。一标段内主要地表水系为东江及其支流水网，纵横交错。地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，局部具微承压性。地下水位8月期间稳定水位标高介于0.33～2.43m，随潮汐波动，但年变化幅度不超过2m。

原始地貌单元为海陆混合沉积地貌。建设范围内普遍分布有软土，主要特征是：天然含水量高，孔隙比大，压缩性高，强度低，渗透系数小。软土工程性质差。

二、特殊路基处理方法

本项目主要采用了以下几种特殊路基处理方法：

1．垫层法（清淤换填）

本方法用于浅层较软弱地基，即软土深度不超过3米。其基本原理是挖除浅层软土或不良土，换填砂砾，并分层碾压夯实。该方法可以提高持力层的承载力，减少沉降量。但是如果换填厚度超过3m，从经济上来说不可取。

2．塑料排水板

本方法用于深厚软弱地基，且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在软基表面施加大于或等于设计使用荷载，经施工期预压后，使被加固土体中的孔隙水排出，软基完成大部分或绝大部分的沉降，预压完成后卸去预压荷载，地基有些回弹，交付使用后地基承受使用荷载再次沉降，但沉降量很小（仅为卸载时的回弹量加剩余沉降量）。达到减少路基工后沉降、孔隙水排出同时，有效应力增加，土中孔隙体积减小，密实度加大，土体强度提高，地基承载力也得到提高。

本项目中采用等载预压。堆载分级施加，荷载施加按设计加载曲线进行。每200～300m设置一个检测断面，每个检测断面设置沉降板三组及边桩二组。当每天地基沉降量小于0.02mm时，可停止预压。

3．粉喷桩

本方法用于深厚软弱地基，且填土高度大于2m的路段以及桥头、涵洞等承载力要求较高的路段。其基本原理是通过施工设备将水泥与原状土的地基土充分搅拌而形成水泥土，通过水泥的水化反应及土颗粒与水泥水化物的凝硬作用、离子交换作用改变软土的性质，与桩间土形成复合地基，可以大大提高承载力，减少沉降。

三、设计计算

1．塑料排水板

本项目各层土的物理力学指标见表3-1：

各层土的物理力学指标表3-1

注：该路段地下水埋深0.79m，填土高度2m。

（1）设计

井径及间距经多次固结试算确定为：等效井径5cm，井距1m，三角形排列。本段软土层较厚，底层没有透水层，排水板的长度为穿透持力层0.5m。平均长度为13.0m。路基底部设置50cm砂垫层。并设置3%～4%的预拱度，保证砂垫层的使用质量。

（2）计算

①沉降计算

总沉降包括瞬时沉降Sd、固结沉降Sc和次固结沉降Ss三部分。瞬时沉降是在加荷初始，地基土的孔隙水压力来不及消散，土的孔隙来不及调整，由地基侧向引起的。这种沉降一般不大，不宜精确计算。固结沉降是在上覆土压力作用下，地基中的孔隙水逐渐排出，体积发生变化引起的，是地基的主要沉降。次固结沉降是指孔隙水压力消散后，在一定有效应力的作用下，土骨架由于蠕动变形引起的，这种沉降很小，持续时间很长。

本工程采用压缩模量（Es）计算主固结沉降Sc：

式中：—压缩模量；

—地基中各分层中点的附加应力增量；

—分层厚度；

由上式计算得本段软土地基的主固结沉降为Sc=0.311m，总沉降S=mSc=0.421m。

再根据，

分别计算出竣工时及基准期结束时固结度Ut1、Ut2，则基准期（15年）内残余沉降St=（Ut2-Ut1）S=0.163m<容许工后沉降0.30m.

②稳定计算

采用有效固结应力法对打排水板前后的路基滑动面进行稳定验算，比较其安全系数。

路基滑动安全系数采用下式计算：

式中：—地基土内抗剪力，，；

—路堤内抗剪力；

—当第j图条的滑裂面在路基填料内时，若该土条滑裂面与设置的屠工织物相交，则P为该层土工织物每延米宽（顺路线方向）的设计拉力；

—各土条在滑弧切线方向的下滑力的总和，；

经过计算，打排水板前后该段路基的滑动破坏最危险滑裂面安全系数分别为1.071，1.278，说明打排水板后路基才稳定。

2．粉喷桩

本项目各层土的物理力学指标见表3-2：

各层土的物理力学指标表3-2

注：该段地下水埋深1.05m，填土高度6m，为桥头路段。

（1）设计

桩径500mm；多次试算确定桩距1.2m，正方形排列；桩长须穿透持力层0.5m。桩喷粉量50kg/m（32.5R普通硅酸盐水泥），掺入比约15%。90d龄期无侧限极限抗压强度为1200Kpa。单桩容许承载力为110KN，复合地基承载力为150Kpa。

（2）计算

①单桩承载力及复合地基承载力计算

单桩承载力计算公式：；

式中：—强度折减系数，可取0.35~0.50；

—桩的截面积；

复合地基承载力计算公式：；

式中：—面积置换率；

—桩间土天然承载力标准值；

—桩间土承载力折减系数，当桩端为软土时，可取0.5~1.0；当桩端为硬土时，可取0.1~0.4；当不考虑桩间软土作用时，可取0。

根据地质资料，计算得单桩承载力，复合地基承载力。

②沉降计算

桩土复合层压缩变形按下式进行计算：

式中：—桩土复合层顶面的平均压力

—桩土复合层地面的附加应力，其值为，其中为桩土复合体的平均容重。

—桩长；

—桩土复合体的变形模量，其值为，分别为桩身灰土和桩间土的变形模量。可取（100～200）。

复合体底面以下未加固土体的压缩变形，采用分层综合法进行。

总沉降。

四、结语

软土地基在选择处理措施时，应考虑地基条件、公路条件及施工条件，尤其要考虑处理措施的特点、对地基的适用性和效果，以确定符合处理目的的处理措施。

参考文献

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2重点高边坡稳定性评价及支护优化设计

2.1基于过程模拟与控制的高边坡稳定性评价及灾害控制方法研究

高边坡岩土体具有地质体所具备的地质过程特性，对岩石进行的高边坡稳定性评价的主要目的就是对边坡变形破坏的过程以及机制进行阐述，并且基于地心力学来对问题进行刻画，实际上这种对岩石高边坡进行的稳定性评价更具体说来应该是一个变形稳定性的问题。对变形稳定性的分析是指对高边坡的变形以及相关的破坏情况、破坏机制进行研究，并且结合数学、力学以及计算机技术，利用数值模拟的方法来对边坡变形的过程进行模拟演示，并且对变形过程进行控制，基于这种模拟研究的结果对边坡的稳定性进行相关评价。变形稳定性分析的过程是在对应力环境、变形特征、破坏模式、潜在滑面位置进行模拟分析的基础上进行的，但目前对于稳定性系数以及推力值的估计还缺乏足够的理论支持，没有形成一个成熟、准确的计算方法。

2.2重点高边坡稳定性评价

对需要重点进行研究的边坡要随时进行施工跟踪，要注意对实际施工中遇到的岩体结构以及边坡变形的情况进行足够精确、细致的描述，并且要积极收集边坡以及施工过程中的反馈信息，对具体的坡体情况进行分析，根据上述资料以及研究分析，来建立相应的地质模型来反映控制性结构面空间展布特征，并且要根据具体边坡结构的实际特征来进行计算方法的选择，用来研究边坡变形的破坏模式以及稳定性情况。土质边坡、散体结构以及破裂结构边坡的稳定性大多都会受到最大剪应力面的控制，因此，对这类边坡的边坡开挖过程进行研究分析，就要在对潜在滑动面的位置的判断基础之上进行，并且根据强度稳定性分析来对相应的边坡稳定性进行评价，为支护设计的优化提高有效的参数。

2.3重点高边坡支护优化设计

在对边坡支护进行优化中，要由对变形破坏的过程进行模拟来研究边坡开挖过程的不同变形阶段，由地质体所处的演化阶段以及变形破坏机制来对支护方案进行筛选，要按照具体的规范标准来进行静力学设计，要按照数值模拟的结果来研究地质体以及治理工程结构之间的相互作用，并由此来进行方案的优化设计。高边坡优化设计要建立在精准的地质模型的基础上，利用控制过程技术来完成，而且还需要特别关注边坡的稳定性评价，根据原有的设计方案进行改进。边坡优化要注意变形控制以及灾害控制，要将采用适宜的支护措施来是变形控制在允许范围之内，要结合反馈信息以及稳定性分析结果来进行有针对性的优化。

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1．1最大超高的控制

公路超高设计通常需要按照前文公式进行计算，而最大的超高值则控制为8%以下。我国现有的状况是公路货车数量较多，而公路货运中超载的情况普遍，这样公路上行驶速度相对低。所以按照实际情况，货车在曲线路段行驶其速度较低，因为向心力作用，超高坡度大于6%即容易出现侧翻的危险。而在气候影响喜爱，如雨雪天气等，大中型货车通行率较高的路段就容易出现侧翻等情况，所以超高值应控制在6%以下。同时设计速度高且运行速度较高的路段最大的限制应为10%，而常年积雪冰冻的地区只能选择6%作为限值。下面就针对平原和山区进行限制分析。首先，平原地区的交通网络密集，且地势相对平坦，近郊的道路与城市道路交接。超高设计主要是考虑纵面平缓、交口多等特征，除了考虑前面公式中的因素外，还应考虑超高路段与正常路段的衔接问题。平原公路的超高值如果按照规范进行计算则会影响路面的美观，同时造成路段衔接的困难。因此在设计时应考虑综合性因素，通常选择的限值为1%，并对超高路段进行安全性的测定。实践证明，平原地区经济发达且地势平坦，路网密集，适当的减小超高限值可以增加交通的顺畅和行驶稳定。其次，在山区超高设计中，其地形因素影响较大，通常曲线半径很小，纵面起伏较大，车辆行驶的速度也随时改变，如果单纯的考虑速度计算超高值则不能，按照舒适性要求。车辆的安全也会受到影响。山路复杂性形成了路段不同，设计不同的情况，对连续低指标的山路，货车数量较多，则应减小超高值来获得安全性。对纵向坡大于3%的下坡如果出现曲线环绕的情况，则应结合纵坡的情况进行设计。此类情况计算超高值，需要考虑同样条件下平稳路段的超高设计作为参考。同时应注意的是无论何种设计，都应按照线形设计的规范进行。

1．2公路超高过渡设计

超高路段往往是从直线路段过渡而来，即路基断面从双向横坡变为单向横坡，这个路段即为超高过渡路段。这个过渡在设计中除了考虑离心力的作用以外还应考虑路面结构设计的问题，方便排水、施工等因素都应在设计中进行考量。通常这个路段分为两个阶段:一个是双坡阶段，路肩和形成横坡不能保持一致时，通常先抬高外侧路肩与外侧行车道一致，然后将弯道外侧的车道与路肩升高，直至与弯道内侧行车道持平。如果是长回旋线，则不能满足道路的排水的坡率，此时容易造成外侧车道不能正常排水，所以这个阶段超高设计应控制渐变率不大于1/330。弯道外侧土路肩应保持正常横坡，不参与超高。另一个是旋转阶段。外侧车道和硬路肩、内侧车道进行同时旋转，并与内侧硬路肩坡度一致。然后将两侧车道、硬路肩一起旋转到与内侧土路肩一致，最后两侧车道、硬路肩、内侧土路肩一起转转到超高路面。如果是长回旋，超高的起点应设置在曲率与不超高最小半径一致，双坡阶段也应控制渐变率小于1/330，全超高路段应出现在缓圆节点处。

1．3缓和曲线的长度控制

缓和曲线的作用及时保证路面平面的线形，使之直线与圆曲线之间或者圆曲线和直线之间的曲率改变需要经过的曲线。在缓和曲线的设计中需要注意的是其长度的选择，因为其关系到平面线形的质量。如果缓和曲线过短，则曲线变化不足，且缓和段和圆曲线衔接不能形成自然渐变，影响行车的效果。反之如果过长，则也会影响线形组合的效果，弯道超高和加宽都会受到影响。车辆行驶的转向操作，行驶轨迹出现改变，缓和曲线正是契合这样的规律改变，缓和转弯的冲击适应加速度的改变，可以有效的避免侧面冲击。作为超高变化的过渡阶段，缓和曲线的设置受到了多种因素的影响，具体包括离心力对乘客的影响，超高横坡过渡的曲线改变等。一般而言平缓曲线的长度比选择为1∶1∶1，即回旋线、圆曲线、回旋线比例一致，这样的情况才能保证缓和曲线的协调。

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1.1使用年限

桥梁主要受力构件必须在正常设计、正常施工、正常使用养护的条件下，其使用年限为100年。

1.2设计洪水频率

二级公路上的大、中桥，设计洪水频率为1/100；二级公路上的小桥和三、四级公路上的大、中桥，设计洪水频率为1/50；三、四级公路上的小桥，设计洪水频率为1/25。设计洪水频率内的历史最高洪水位可通过现场调查踏勘、向附近当地村民询问了解、向相关水利部门发函等方式获得。

1.3桥下被交河流的航道等级和净空标准

应与相关航道主管部门联系，获得桥下河流的航道等级、最高通航水位、净空标准及规划等资料，如桥梁下部结构和基础在通航水域中，需设置必要的船舶航行标志、标识。

1.4桥下被交道路的等级和净空标准

应与相关道路主管部门联系，获得桥下道路的等级、净空标准及规划等资料，并设置必要的防车辆撞击设施。3.5道路等级一般来讲，农村公路的道路等级可采用二、三、四级公路标准。具体取用时，不仅要与现状相吻合，还要与规划相协调。

1.6设计荷载

一般来讲，二、三、四级公路，汽车荷载等级为公路Ⅱ级，如二级公路为干线公路且重型车辆多时，可采用公路Ⅰ级汽车荷载。

1.7设计速度和桥梁宽度

二级公路设计速度为80km/h，60km/h，其相应的桥梁宽度分别为12m，10m；三级公路设计速度为40km/h，30km/h，其相应的桥梁宽度分别为8.5m，7.5m；四级公路设计速度为20km/h，其相应的桥梁宽度为6.5m（双车道）、4.5m（单车道）。桥面宽度的具体取值不仅要与现状相吻合，还要与规划相协调。

1.8桥上及桥头引道线形

桥上及桥头引道的线形应与路线布设相协调，各项技术指标应符合路线布设的规定。桥上纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%；位于市镇混合交通繁忙处的桥上和桥头引道纵坡均不得大于3%。桥头两端引道线形应与桥上线形相配合。

2桥梁的建设规模

在桥梁的建设标准明确后，桥梁的建设规模主要涉及桥梁的立面设计。桥梁立面设计的三要素为桥高、桥长、基础入土深度。

2.1桥高（指最低梁底高程）

桥高通常在做以下三项对比后确定。

（1）设计洪水频率内的历史最高洪水位加安全高度后的高程；

（2）与航道等级相对应的最高通航水位加净空高度后的高程；

（3）与道路等级相对应的最高路面高程（考虑路面加铺因素）加净空高度后的高程。

2.2桥长

梁底高程确定后再确定主孔跨径。一般来讲，在满足桥下净空宽度和泄洪要求的条件下，应尽可能采用较小的经济性跨径，降低上部结构建筑高度，减少投资。确定上部结构建筑高度后进行桥长设计时，为缩短桥长，减少投资，可按以下原则控制：

（1）可能采用较大桥梁纵坡；

（2）平原软土地基台后填土高度不宜大于4.0米，一般地基台后填土高度不宜大于6.0m，城镇人口稠密区，台后填土高度不宜大于3.0米；

（3）桥下净空断面须满足泄洪要求；

（4）桥梁基础宜尽可能避开老桥基础。

2.3基础入土深度

（1）如地基土质承载力较高且具备开挖条件时，应首选扩大基础，否则宜采用桩基础。

（2）基础入土深度须考虑河道的一般冲刷、局部冲刷以及规划河床断面的开挖情形。

3桥梁的施工图设计

在桥梁的建设标准、建设规模初步确认后，由建设单位组织召开设计方案论证会，以会议纪要方式最终确认或直接由建设单位下达设计委托函予以明确。设计单位据此与建设单位签订委托设计合同，安排桥位处地质勘探，每座桥梁布置不少于2个地质钻孔，并由设计单位提供地基承载力要求。此后，设计工作进入施工图设计阶段。为做好施工图设计，应高度重视以下设计细节。

3.1桥梁抗震设防

镇江地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震动加速度峰值为0.l0g或0.15g，除二级公路上的大桥采用8度区的抗震措施外，其余桥梁均采用7度区的抗震措施。

3.2桥面铺装

鉴于桥梁规模较小，宜采用防水险铺装。如铺装厚度计入结构计算高度，需设置不小于3cm的磨耗层。

3.3桥面护栏

桥面设置人行道时，应设置人行道栏杆扶手；桥面不设置人行道时，宜设置险墙式护栏，以减少后期养护工作量。由于农村公路为混合交通，为确保行人安全，护杆高度不应小于1.1m。

3.4桥头接线

桥头接线原则上要求与老桥两头道路衔接，平纵线形顺适，设置必要的波形防撞护栏与桥上护栏相衔接。

3.5管线事宜

原则上原有老桥上的管线在新桥设计时应予以保留，并预留未来管线位置，但须遵循下列要求：

（1）禁止天然气输送管道、输油管道利用公路桥梁跨越河流；

（2）高压线跨河塔架的轴线与桥梁的最小间距，不得小于一倍塔高。高压线与公路桥涵的交叉应符合现行《公路路线设计规范》的规定。

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为行驶中车辆的驾驶人所能清楚见到其前方的直线距离。视距长短影响公路的行车安全至巨,安全性高的公路须有足够的视距,使驾驶人能够从容控制其车速,完成其所需的安全措施。

(2)纵坡度设计所包含的内容

为公路纵向的坡度,亦即沿公路中心线路面的倾斜度,以两点间高程差与两点间水平距离的比值表示的,如2.4%,或-3.6%,正值表上坡道,负值表下坡道。

(3)竖曲线设计所包含的内容

为纵坡度变化时,两坡度间将形成一转角,车辆通过该转角处应有相对应的考虑,以促进行车安全、舒适以及视觉美观,故应于纵坡度变化处设置一段曲线,使纵坡度逐渐变化,使路线平滑通顺,此曲线称的为竖曲线。

(4)是否采桥梁或隧道减少纵坡度所包含的内容

为若遇无法克服的地形障碍,为减少施工对当地自然环境的改变量,考虑土方开40挖等安全问题,建议可采用桥梁或隧道型式,于后续行车阶段也可减少用路车辆爬坡所造成的二氧化碳排放。

2平面线形设计

(1)缓和曲线所包含的内容

为当车辆由直线路段进入某曲线半径值以下的曲线路段,或由此曲线路段进入直线路时,为了行驶轨迹发生变化所插入的曲线称为缓和曲线。

(2)复曲线与反向曲线所包含的内容

为复曲线为同方向两个或两个以上不同大小曲线半径的圆曲线连接,中间未设缓和曲线者。反向曲线为两组同向曲线的反向组合。同向曲线为单曲线或同向曲线间设有缓和曲线者。

(3)平曲线最小半径限制所包含的内容

为公路的平曲线半径愈小,则曲率愈大,亦即表示公路转弯程度愈大,除产生较大离心力外,并因车辆转弯时所占公路面积较大,故有效路宽将相对减小,致降低视距,对行车安全及舒适性影响甚大,故曲线半径的最小值应加以限制。

(4)平曲线最短长度限制所包含的内容

为车辆沿曲线行驶时,若曲线长度太短,驾驶人即需将刚转弯不久的方向盘立刻转回,除离心力变化太大,乘客感觉不舒服外,驾驶人操作方向盘的困难度亦较高,41故平曲线的长度,亦有其最小限制的必要。

3公路交叉设计

公路交叉设计是为了有效率地发挥公路设施的交通功能。公路与其他公路或轨道系统相交者称为公路交叉。而公路交叉的型式可分为平面交叉与立体交叉。以下分别就公路交叉设计面向下的次因素及其内容作说明。

(1)是否采槽化设计所包含的内

为交叉路口槽化设计时,可利用标线或路面标记绘成槽化岛图型,用以区隔直通与转向的车道。槽化线线型分为单实线、Y型线与斜纹线三种,其颜色应与其连接的行车分向线、分向限制线或车道线相同。交叉路口使用实体阻拦物做成不同的槽化岛,将更能有效管制及保护车辆与行人。此指驶入或驶出交流道时的槽化设计。

(2)是否设置转向弯道所包含的内容

为转向弯道系于公路交叉处因实际需要设置槽化路口供转向且与主线分离的车道,可提高路口车流的纾解效率。此指驶入或驶出交流道时的转向弯道设计。

(3)是否采感应式号志所包含的内容

为交通感应式号志,用于交通量变化显著且无规律,或交通量悬殊的地点,由设于公路上的传感器侦测车辆到达状况,以号志控制器默认的程序,实时变换灯号。此指设置于进入交流道时的号志。

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1路线设计的作用以及应当遵循的原则

(1)路线设计的作用分析之所以要开展高等级公路路线设计工作，不仅仅是为了提升路线的流畅性和美观性，同时也是为了保障人们出行的安全性和舒适性，帮助驾驶人员能够充分掌握道路情况。公路路线设计涉及的内容多种多样，具体来说，主要包括平面线形设计、纵面线形设计以及横断面线形设计等。很多时候，人们认为进行公路路线设计只是对于几何线条进行设计即可，这种想法是错误的，路线设计是公路整体设计的重要基础，起到了十分关键的作用。科学合理的进行路面设计，更能保障公路路基、隧道、路面等部分的建设水平。可以说，如果未能依据实际情况来进行路线设计，即便尽最大的可能从其他方面找补也仍然难以发挥优势性作用，甚至很多时候，如果需要后期对于路线设计进行调整，其他设计也都必须随之发生变动。值得注意的是，待公路竣工之后，如果再想依据实际的路线需求来调整路线则是极为困难的，为此必须做好路线设计工作，避免不必要的调整。(2)路线设计应当遵循的原则其一，路线设计应当与周边环境相适应。生态环境是人类赖以生存的基础，我们可以利用生态环境、改造生态环境，但唯独不可以破坏生态环境。为此，在进行路线建设时，应当遵循生态环保的原则，充分满足公路建设实际需求的同时，确保路线情况与地形更为适宜，尽最大的可能性避免对于生态环境造成干扰和影响。除此之外，如果路线需要经过风景区、自然保护区等位置，还应当避免对于水土环境和自然环境造成影响。其二，路线设计应当与耕地环境相适应。我国地大物博，尽管现有的土地资源较多，但平均到每一个人身上却远低于国际平均水平，保护耕地目前已经成为了我国的一项基本国策。为此，在进行公路的路线设计时，应当尽可能的避免占用耕地，合理调整建设规模，避免对于土地造成分割。其三，路线设计应当与施工场地周边的环境相适应。在进行公路施工时，所处的环境往往较为恶劣，为此，应当充分立足于施工地点的地理条件和施工环境，调整好工程开展与周边环境之间的关系。实际进行公路施工时，应当立足于整体情况，科学合理的调整路线设计，以便更大程度上保障施工质量。

2高等级公路路线设计分析

(1)行车视距的设计驾驶人员在驾驶车辆的过程当中，需要保持合理的行车视距，以便充分掌握路面情况。行车视距就是指驾驶人员能够更好地判断车辆驾驶情况的路面视线距离，合理调整行车数据，对于避免驾驶人员视线受阻，有着十分积极的意义。为此，在进行路线设计时，应当考虑到行车视距。(2)平面线形的设计在实际对于高等级公路工程进行平面线形设计时，需要充分考虑到周边建设环境、地形环境和景观条件等多种因素的影响。公路的路线设计并非以平直为最佳，必要时也需要调整其曲线长度，才能有效避免路面设计存在线路形状不协调的问题。(3)纵面现行的设计有关调查显示，高等级公路当中，交通安全事故最为高发的路段，主要存在于纵坡段。也就是说，中面线形的设计很可能影响到人们日常出行的安全性。为此，应当在进行中边线型的设计时，构建起爬坡车道，有效避免上坡路段出现安全隐患问题。而在下坡路段，则应当设置相应的避险车道，避免出现车辆失控的问题。如果公路长期有大中型车辆通过，则应当尽可能的降低中坡的高度，必要时可以设置相应的指示路标，以对于驾驶人员起到提示性的作用。(4)横断面的设计相对于正面设计和平面设计而言，公路的横断面设计看似不会对于交通安全造成过于严重的影响，但其重要性仍然不容忽视，在具体进行横断面部分的设计时，应当严格遵照现有的安全行车要求进行科学合理的设计，同时还要考虑到整体路线的一致性。(5)多种断面的组合设计做好路面的线形设计，一方面可以对于驾驶人员的视觉带来影响，更能集中驾驶人员在驾驶过程当中的注意力，减少驾驶人员的疲劳感，另一方面也可以给人带来平滑流畅的感觉，可以有效改善人们出行舒适度。为此，在适当的前提下，可以采取多种断面结合的设计形式，以便更大程度上避免安全隐患问题的存在，保障人们的出行安全和运输安全。

3合理有效的环境保护措施分析

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公路中小桥的设计涉及诸多因素，设计者、建设者需要对各个因素全面把握，掌握公路中小桥的具体情况，以此制订合理的设计计划，拟定正确的计划任务书。对于桥梁的规划设计而言，需要有关人员收集相关资料，对实施地点进行实地勘察，提出合理的设计建议。首先，对公路中小桥的具体指标进行调查研究，例如，调查研究通行车辆的荷载等级、人行道要求、车道数目、交通流量等，结合公路中小桥上的交通种类及其具体要求，设定桥梁承载力、宽度、走向等。其次，对桥的位置进行选定，对于中桥而言，应根据路线的总方向，并结合公路与桥梁的综合因素选择桥位。对于小桥涵而言，桥位的选定应遵循公路的路线走向，如果施工场地的水文、地质、地形条件不适合，可采取适当的施工技术，但不应改变桥涵路线。然后，调查测定施工点附近的河流水文情况，在桥梁设计时，以此为依据确定桥梁的跨径、桥面高程、基础埋深等。再者，调查测量桥位附近的地质地形情况，在此基础上绘制地形图、地址剖面图，为桥梁的设计与施工提供参考。最后，对与公路中小桥建设有关的其他情况进行调查，如附近旧桥的使用情况、当地桥梁施工材料的来源与供应情况、施工场地的运输状况、当地有关部门及群众对桥梁的要求等。通过对公路中小桥施工地点的勘测调查，收集、记录资料数据，根据资料拟定不同的桥梁设计方案。桥梁设计方案的比选、确定步骤包括:确定桥梁高程的要求、拟定桥型方案草图、详绘桥梁方案、筛选方案、编制概算、选定方案、汇总文件等，认真执行各个步骤，选定最为合理的公路中小桥设计方案。

2公路中小桥的设计

2.1中小桥平面设计

确定桥位是公路中小桥设计的首要任务，应依据公路工程设计标准的要求，在符合线路总走向的基础上确定小桥的线形与位置，在符合桥路需求、路线走向的基础上确定中桥桥位。在桥梁平面设计的过程中，应满足桥梁自身的稳定性与经济性的要求，将桥梁位置选择在河面较窄、水流稳定、冲刷较小、地质良好、河道顺直的河段上，这样不仅可防止因冲刷过大引起的桥梁倒塌现象，而且能使桥梁的造价与养护费用降低。此外，还应从整个路桥网方面着手，减少车辆绕道，使交通更加方便，同时还应尽量避免桥梁、河流的斜交，以此减少桥梁长度。对于桥梁的变速车道、平曲线变径、缓和曲线、平曲线加宽与超高设置等，均需使其符合相应的路线规定。同时，应保持桥梁桥头与线形的平顺，保证车辆平稳通过，桥梁与公路的衔接等也应严格按照路线的要求设计。

2.2桥梁横断面设计

不同桥跨结构的横断面形式与桥面宽度影响着桥梁横断面的设计，桥面的宽度直接影响行人、车辆的通行状况。因此，在公路中小桥的设计中，应确保桥梁的交通服务水平，尽量保持桥面宽度与所在路线路基宽度一致。对于城市交通的公路桥梁而言，根据城市交通的状况与工程规划要求，可适度加宽桥面宽度。对于弯道上的桥梁而言，在横断面设计时，应根据路线的具体要求，设置合适的宽度。同时，应根据车辆、行人量的需求，结合前后路线的布置，设计人行道、自行车道的横断面，并增加适当的分隔设施。一般情况下，人行道的宽度在0.75一1.0m，而未设人行道的桥梁应设置安全带。

2.3桥梁纵断面设计

影响桥梁纵断面的设计因素诸多，包括基础的埋置深度、桥道的高程、桥梁的总跨径、桥头与桥上引导的纵坡、桥梁的分孔等。对于桥梁高程的确定，应根据桥下通车净空的需要、设计水位，结合桥梁跨径、桥型因素而确定，其中自设计通航水位算起的净空高度应低于通航孔桥跨架构下缘的高程，而桥梁结构地缘的高程不应低于设计所规定的车辆净空高度。应根据水文计算确定桥梁总跨径，同时要确保洪水顺利宣泄，避免桥梁总跨度缩短而引起浅埋基础不稳定等问题。应根据地质地形情况、通航交通、技术紧急等条件确定桥梁分孔。同时，由于公路中小桥的总造价直接受桥梁分孔的影响，桥梁孔数与跨径不同，桥梁墩台与上部结构的总造价也会发生改变。例如，桥墩较高时，增加了基础工程的复杂度，工程造价增加，桥梁跨径加大。而桥梁的分孔还应满足桥下的通航要求，应在航行最方便的河流处布置中小桥的通航孔，当河流的变迁性较强时，可根据具体情况增加通航孔的数量。在一些体系中，为了加大桥梁跨径可采用悬臂施工法，因此，山区地区的公路中小桥桥梁跨度往往较大。

3公路中小桥质量加固方法

3.1上部结构的加固

加固桥梁的上部结构，常用的方法有增大截面与配筋、改变结构受力体系、增加横向联系、桥面层补强等。其中，增大截面与配筋加固法主要是通过增大构件截面面积、提高配筋率来提高钢筋混凝土的稳定度、刚度和强度，如加大桥梁侧面或梁底面的尺寸，在桥梁中增加主筋的配置，从而提高主梁截面的高度，提高其承载力。而桥面层补强加固法多在主梁刚度不够时运用，通过在桥梁顶部增加一层钢筋混凝土层，将梁顶与主梁相连接，使主梁的有效高度增加，其抗压截面的强度也随之增加。

3.2下部结构的加固

对于桥梁下部结构的加固，常用的方法有扩大基础、防治墩台和基础冲刷等。其中桥梁基础扩大底面积的方法适用于基础埋置太浅、基础承载力不足的情况，当结构基础发生不均匀沉降时，可利用扩大基础的方法进行加固。但如果在扩大部分基础时，出现地基承载力不足的问题，可通过将一定数量的桩打人扩大部分基础中的方法提高其承载力，而装桩的参数应根据地基的具体变形计算确定。

3.3质量加固的具体方法

以某公路跨河桥为例，由于该桥已建设多年，且维修较少，需要进行质量加固。对于中小桥而言，质量加固的重点是提高桥的结构承载力，并保证车辆通行顺畅，加强表面病害维修，提高桥的耐久性、使用性。首先，可进行拱肋加固，对桥梁局部开裂、锈蚀现象进行整顿维修，并借助外包混凝土增大截面加固法对拱肋进行加固，绑扎钢筋网、浇筑混凝土。其次，对于桥梁人行道部位的缺陷，可清除处理混凝土表面，用混凝土防锈浸渍剂保护钢筋，用水泥浆涂刷修补区外表面，使其结实、美观。

篇（9）

1.合理地选择设计荷载

新疆农村大多处于盆地、丘陵，不仅是地方特有材料采集的原料来源，有的还是煤炭、天然气能源基地，因此很多农村公路就必然成为原料和能源的重要运输通道；由于社会经济的飞速发展，大型的重载车辆也越来越多，在其干线公路中，因为超限检查站和收费站相对较多，很多大型的重载车辆为逃避收费和检查也会从农村公路绕行，对农村公路造成不可避免的破坏。所以，合理地选择农村公路设计的荷载标准一定要准确，要以观察或者了解到的最大汽车的荷载轴载为基础，结合技术标准，合理地选择设计荷载等级。

2.合理地选择农村公路线路

我们要充分考虑到地方政府财政投资的困难。因为农村公路建设经费来源主要由国家财政计划拨款，地方政府资助，乡村集资三部分组成。但是后两项，特别是最后一项筹集起来还是困难很大，一旦无法全部到位，强行施工质量必然大打折扣，偷工减料现象严重，部分项目甚至还有搁浅的可能。由于财政经费筹集困难，农村公路修建的不易，为了避免重复投资，因此，合理地选择路线非常重要，其原则有：（1）要结合新疆的县、乡、村建设规划，和当地景观相协调相一致，以发挥农村公路总体的综合效益；（2）要充分利用旧路，减少所占用的耕地，最大限度地保护生态环境；（3）要便于施工，可采用的施工工艺和技术应能够满足质量检验的评定标准。

3.合理地选择设计速度

由于新疆农村公路主要是为农村生产和农民生活提供服务，农民的交通法制观念相对淡薄的实际情况，因此在新疆农村公路的设计理念上，应考虑：一是符合农村公路交通的实际；二是有效减少交通事故的发生，应设置标志以示安全。所以，农村公路在设计速度上也应合理选择。

4.合理地设计交通安全设施

新疆农村公路要做到以人为本，使用功能优先。按照“保障安全、提供服务、利于管理”的交通原则，［3］结合交通量的增长与技术的状况，补充完善交通安全设施设计：如标志、出口分流三角端的防撞设施、结构物与高路堤等路段设置路侧护栏，在陡岩、急弯、沿河路段应当设置必要的安全、防护设施和警示标志。在进行这些设施设计时，除满足其重要的、特殊的需求外，要能比较容易引起驾驶人员的注意；提供的信息要简明、易懂；要允许驾驶人员有足够的反应时间，以提高行车安全性。

二、新疆农村公路线形的设计

新疆农村公路的设计等级和技术参数总的原则是“因地制宜”，即以改建公路为主,根据公路的不同位置、不同地形、不同作用可分段确定设计等级及技术参数：以保证畅通的交通量，满足车辆错车的基本要求，来确定路面的宽度；以保护路面不受破坏，来确定路基宽度；以适应最不利交通荷载时的需要来确定路面结构；以设计速度来确定农村公路的线形标准。

1.平面线形

以四级公路为例，基本是沿着老路进行改造，对于圆曲线半径小于15m的弯道，应重点进行分析，如有条件，应加大半径使其大于15m；在平曲线长度方面，《公路路线设计规范》中规定，山岭丘陵地区四级公路的平曲线最小长度为40m，而缓和曲线最小长度为20m，当不设定圆曲线时，可将两缓和曲线直接相连构成凸形曲线，但是在实际测设当中，由于新疆的地形比较复杂，这样的做法往往还不能够很好地适应地形，另一方面凸形曲线也存在拐点，不利于行车安全，一般还是要采用设最小长度20m的圆曲线和采用超高加宽缓和段过渡的形式比较符合实际。而在曲线间直线长度控制方面，设计规范要求相对较高，在山区农村公路改造工程中，由于建设资金的问题，根本无法满足要求，因此各地方交通局推出了相应的要求，根据实际执行情况，在设计中一般采用同向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km／h计)的2倍；反向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km／h计)的1倍为宜，［4］当最小直线长度无法满足时，就必须设计成复曲线，但应注意两曲线的半径比值必须要符合规范规定。

2.纵面线形

我们在拉坡时一定要注意用平均纵坡进行控制，一般不宜超过5．5％，并注意任何相连的3km路段的平均纵坡不宜大于5．5％。还要尽量避免出现极限坡，特别是要注意回头曲线的位置，回头曲线处纵坡应做为控制指标，对前后坡进行调整；当出现高差较大，难以克服时，可作局部改线。

三、新疆农村公路的路基路面设计

在新疆农村公路上的交通流是由多种车辆组成，村民出行的主要交通工具为自行车、摩托车和电动三轮车等，同时，也有很多大型的重载车辆经常从农村公路绕道。根据以上特点，在经过综合考虑各种因素后，通过计算，农村公路主要线形技术参数一般取值为：三级路平原区设计速度30公里／小时，路基宽度9米，路面宽度7.5米；三级路山岭区、四级路平原区设计速度20公里／小时，路基宽度7米，路面宽度6.5米；单车道四级路设计速度20公里／小时，路基宽度5米，路面宽度3.5米，并在每1000m必须设置3—4处错车道。［5］具体实施设计时，在路基宽度达到要求的同时，尽量使路中线与老路重合，当路基宽度达不到设计要求时，我们一定要权衡加宽路基的方法，尽量减小其工程量，降低造价。由于农村公路质量由水侵害引起的问题达50%以上，农村公路在养护方面经费严重不足，因此，完善综合排水设施，减少水侵害，十分重要。而新疆农村公路一般纵坡起伏较大，在路基路面及排水设计方面，首先，可考虑采用挖土质边沟，在某些纵坡起伏较大或过村镇的路段可考虑采用浆砌水沟；对于路基的缺口处，我们可以考虑设计少量的重力式挡土墙，如果有条件，尽量采取挖方的形式加宽路基；同时在路基边缘处一般尽量采用培土路肩的形式，而不推荐采用路缘石，这样既可降低农村公路建设的工程造价，同时也保证了路基的有效宽度；在路面设计时，以往采用较多的结构形式是2.5cm厚细粒式沥青混凝土+4cm厚中粒式沥青混凝土+水泥稳定碎石+级配碎石的结构模式，但在实际建设中，2.5cm厚细粒式沥青混凝土+4cm厚中粒式沥青混凝土的结构形式，一是不能满足规范规定的最小厚度要求，二是工程造价较高，三是使用效果不佳；建议新疆农村公路路面设计时可采用“强基薄面”的形式，即4～5cm中粒式沥青混凝土+稀浆封层+水泥稳定碎石基层+级配碎石底基层的形式，水泥稳定碎石基层厚度可以通过验算确定。［6］这样既可降低工程造价，又能符合设计的规范要求，使用效果也比较理想。

四、新疆农村公路设计的变更控制与养护

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2养护方案设计

2．1设计原则

根据现场调查、技术状况综合评估和芯样评价结果，本次路面养护采用以罩面为病害处治主要方案，保护中下面层，而部分合适路段可采用就地热再生的方案。主要遵循原则如下:1)设计方案经济可行原则。设计方案既要能解决实际问题，保证路面功能满足要求，又要经济合理、施工方便，力求投资收益最大化。2)病害针对性原则。重点针对现有沥青路面的典型病害进行改善，结合国内外已有的病害处治成功经验，有针对性提出适合本项目的病害治理方案。3)施工易组织原则。针对本项目交通量大，且老路改造过程中不可能中断交通的现实情况，通过选择经济可行便于施工易组织的路面方案，将施工带给路面交通组织的难度降低到最低。

2．2决策依据

根据对盐靖高速公路沥青路面状况综合评估可知，路面车辙是盐靖高速公路目前存在的主要问题，考虑到“十二五”全国公路养护检查增加了车辙的检测指标及要求，因此本次方案设计的决策指标确定以车辙深度达到8mm的限值为依据进行路段选择。此次路面治理养护以局部铣刨后罩面为主要方案。

2．3路面养护方案

依据旧路车辙状况的不同，本次制定以下四种方案进行沥青路面罩面［5］:1)对于行车道和超车道路面车辙深度均值均超过10mm且路段内车辙深度超过15mm的路段比例大于30%的路段，采用裂缝预处理后，铣刨原上面层精铣刨1．5cm后，行车道摊铺4cm改性沥青混合料AC-13S罩面，超车道摊铺4cm改性沥青混合料AC-13S罩面，罩面宽度为4．25m。2)对于超车道车辙不严重，行车道车辙深度均值超过10mm且路段内车辙深度超过15mm的路段比例大于30%的路段，采用裂缝预处理后，行车道铣刨原上面层精铣刨1．5cm后，摊铺4cm改性沥青混合料AC-13S罩面，超车道精铣刨0．5cm后罩面3cm易密实改性沥青混合料ECA-10。3)对于超车道车辙不严重，行车道车辙深度均值超过10mm且路段内车辙深度超过15mm的路段比例小于30%的路段，采用裂缝预处理后，行车道精铣刨1cm后罩面3．5cm易密实改性沥青混合料ECA-10，超车道精铣刨0．5cm后罩面3cm易密实改性沥青混合料ECA-10。4)对于车辙深度均值小于10mm的路段，采用裂缝预处理后，精铣刨5mm后再罩面，行车道和超车道均采用2．5cm易密实改性沥青混合料ECA-10罩面。为了防止采取罩面工艺进行养护后原路面的裂缝较快反射至路表，需要采用必要措施对原路面的裂缝进行处治，包括施工准备、扩缝、清刷等流程［6］。处治方法为施工路段裂缝处采用裂缝双层挖补聚酯玻纤布贴缝处治裂缝。

2．4养护工程实施后效果预估

本次养护工程实施后，将对盐靖高速公路路面各项性能均有大幅度地改善，本文基于最近一次路面各项性能检测数据，统计了本次养护工程实施后路面各项性能的改善情况，汇总于表3。