孫燕武 王樂(lè)

摘 要：我國(guó)目前正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)型階段，公路交通網(wǎng)絡(luò)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮的作用日益顯著。經(jīng)濟(jì)建設(shè)推動(dòng)了公路事業(yè)的深層次發(fā)展。公路路網(wǎng)服務(wù)水平不斷提高，公路建設(shè)規(guī)模不斷增加。預(yù)計(jì)到2015年，我國(guó)公路總里程將達(dá)到450萬(wàn)公里，相對(duì)于2010年增長(zhǎng)14%左右。公路建設(shè)任務(wù)十分繁重，進(jìn)而促進(jìn)了公路設(shè)計(jì)理念的發(fā)展和公路設(shè)計(jì)新方法、新技術(shù)的廣泛應(yīng)用。文章對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)公路設(shè)計(jì)中的新理念進(jìn)行了初步介紹，詳細(xì)討論了公路設(shè)計(jì)中應(yīng)用的新技術(shù)和新方法，希望能夠?qū)ξ覈?guó)公路設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平的提高有所幫助。

關(guān)鍵詞：公路設(shè)計(jì)；新技術(shù)；新方法

當(dāng)前我國(guó)正在進(jìn)入一個(gè)嶄新的歷史發(fā)展階段，作為保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)和改善人民生活的重要基礎(chǔ)設(shè)施和公共設(shè)施，公路建設(shè)事業(yè)正在以一個(gè)前所未有的速度飛速發(fā)展著。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，公路車流量和載荷不斷增加，使得公路運(yùn)行質(zhì)量和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，進(jìn)而對(duì)公路設(shè)計(jì)提出了更高的要求?，F(xiàn)階段的公路設(shè)計(jì)，既要滿足勘察深度、項(xiàng)目可行性等硬性規(guī)定，還要求能夠與公路沿線環(huán)境相結(jié)合，使公路在基本的交通運(yùn)輸之外承載起更多的功能，展現(xiàn)出自己獨(dú)特的個(gè)性風(fēng)采。加大公路設(shè)計(jì)創(chuàng)新力度，加快新技術(shù)、新方法在公路設(shè)計(jì)中應(yīng)用與推廣，全面提升公路設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量，是我國(guó)當(dāng)前公路設(shè)計(jì)行業(yè)重點(diǎn)研究的課題。

1 當(dāng)前公路設(shè)計(jì)新理念

1.1 自然結(jié)合理念

自然結(jié)合理念旨在通過(guò)科學(xué)的公路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)公路與公路沿線自然環(huán)境的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到人工產(chǎn)品與自然產(chǎn)物良好互動(dòng)的目標(biāo)。設(shè)計(jì)重點(diǎn)是對(duì)公路周邊環(huán)境的保護(hù)與公路景觀的開發(fā)與建設(shè)。這個(gè)理念的特點(diǎn)是公路建設(shè)開發(fā)以對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的良好保護(hù)效果為基本前提，在設(shè)計(jì)時(shí)就將環(huán)境保護(hù)理念貫徹其中，公路施工及建成投入使用后均能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)產(chǎn)生積極作用。同時(shí)，依托自然環(huán)境進(jìn)行公路外觀優(yōu)化設(shè)計(jì)，突顯當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)光，使公路在交通運(yùn)輸之外也起到人工景觀的作用。

1.2 靈活性設(shè)計(jì)理念

靈活性設(shè)計(jì)理念是一種出現(xiàn)時(shí)間不長(zhǎng)的嶄新理念。該理念旨在在保障公路安全的前提下，通過(guò)靈活機(jī)動(dòng)的公路設(shè)計(jì)，提高公路適應(yīng)范圍的廣泛性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)公路設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。常見的靈活性設(shè)計(jì)理念的例子包括：對(duì)公路規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估、優(yōu)化公路設(shè)計(jì)環(huán)境條件、控制車輛行駛速度及優(yōu)化公路景觀指標(biāo)等。

1.3 寬容性設(shè)計(jì)理念

寬容性理念重點(diǎn)在于強(qiáng)調(diào)公路安全。該理念以公路安全保障為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，以保障車輛行駛安全為目的，以減少公路安全事故為標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化公路線形和路側(cè)設(shè)計(jì)。常見的例子包括：根據(jù)車輛性能設(shè)計(jì)線形、路側(cè)凈區(qū)的設(shè)計(jì)及路側(cè)交通設(shè)施的設(shè)置、縱坡路段的設(shè)計(jì)等。

1.4 景觀整體理念

該理念與自然結(jié)合理念接近，旨在通過(guò)環(huán)境保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)，要把環(huán)境保護(hù)和公路整體景觀的規(guī)劃作為公路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)。常見的例子有：公路視覺(jué)特征、原始景觀、地貌的保護(hù)；排水系統(tǒng)的保護(hù)；景物的優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

2 公路設(shè)計(jì)新技術(shù)與新方法

2.1 公路橫斷面設(shè)計(jì)新技術(shù)與新方法

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)公路設(shè)計(jì)者一直把公路設(shè)計(jì)模板軟件作為設(shè)計(jì)公路橫斷面的主要方法與工具。公路設(shè)計(jì)模板軟件可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，對(duì)不同的路段使用不同的設(shè)計(jì)模板，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行一定的外延與擴(kuò)展。隨著公路設(shè)計(jì)要求的不斷提高，公路設(shè)計(jì)模板軟件的局限性日益凸顯。這種方法對(duì)于路基設(shè)計(jì)和路幅設(shè)計(jì)要求不高的情況適用性較好，但對(duì)于復(fù)雜公路橫斷面的設(shè)計(jì)任務(wù)就顯得能力有限，設(shè)計(jì)精確度也不高。新型的橫斷面設(shè)計(jì)技術(shù)以點(diǎn)作為設(shè)計(jì)元素，從而在單幅路斷面、雙幅路斷面以及三幅路斷面等多種形式斷面的公路設(shè)計(jì)都能夠?qū)崿F(xiàn)較好的設(shè)計(jì)效果，具有遠(yuǎn)超傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的適用范圍。這種新型橫斷面設(shè)計(jì)技術(shù)的設(shè)計(jì)模式是：先在公路橫斷面點(diǎn)位置設(shè)立設(shè)計(jì)點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行放坡處理，以該點(diǎn)為基準(zhǔn)，在橫向或豎向方向上進(jìn)行增點(diǎn)，然后再對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行放坡處理，與此同時(shí)，與另外一個(gè)公路橫斷面線進(jìn)行相交，并建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)點(diǎn)。該設(shè)計(jì)方法機(jī)動(dòng)靈活、針對(duì)性強(qiáng)，能夠滿足多種設(shè)計(jì)功能要求。同時(shí)，以點(diǎn)作為設(shè)計(jì)元素使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的復(fù)雜程度大幅下降，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)效率。

2.2 公路縱斷面設(shè)計(jì)新技術(shù)與新方法

新型公路縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)的本質(zhì)是一種公路設(shè)計(jì)控制技術(shù)。它通過(guò)結(jié)合平面分析和計(jì)算的結(jié)果，對(duì)公路設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)公路整體設(shè)計(jì)的目的。該新型縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)主要應(yīng)用于以下幾種情況：控制平原地區(qū)的填土高度、控制公路隧道的隧道出口標(biāo)高、控制公路交叉位置凈空、控制山地公路的坡長(zhǎng)和坡度、控制水源充沛地區(qū)公路沿線的水文情況和地質(zhì)情況。特別是在設(shè)計(jì)山地公路上下坡路段時(shí)，要充分考慮影響縱坡的各種因素并予以嚴(yán)格控制。針對(duì)控制因素彼此沖突的情況，要認(rèn)真分析，妥善處理。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，公路主線前進(jìn)方向有相對(duì)等級(jí)公路存在，需要采取分類并立交的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣一來(lái)，就同時(shí)出現(xiàn)了被動(dòng)交叉線路凈空和公路主線填方高度的控制要求，而其控制點(diǎn)則位于公路主線縱斷面。

2.3 公路曲線設(shè)計(jì)新技術(shù)與新方法

公路曲線法定設(shè)計(jì)技術(shù)是公路設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法發(fā)展到較高發(fā)展水平后的產(chǎn)物，作為我國(guó)當(dāng)前公路工程設(shè)計(jì)的重要方法，在公路優(yōu)化設(shè)計(jì)方面發(fā)揮著極為重要的作用。其設(shè)計(jì)目標(biāo)主要為公路曲線路段?；驹硎峭ㄟ^(guò)對(duì)公路中控制性元素的固定來(lái)確定公路圓弧曲線的位置，并且根據(jù)線性曲線和過(guò)度曲線明確圓弧連接關(guān)系。使用公路曲線法定設(shè)計(jì)公路的前提是對(duì)公路建設(shè)方建設(shè)要求的充分理解，并在此基礎(chǔ)之上制定并實(shí)施針對(duì)性的設(shè)計(jì)管理方案及應(yīng)用流程。公路曲線法定設(shè)計(jì)技術(shù)能夠?qū)吩O(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行確認(rèn)，并通過(guò)對(duì)象模式或者地形模式，切實(shí)控制公路曲線設(shè)計(jì)活動(dòng)。在具體設(shè)計(jì)工作中，通過(guò)節(jié)點(diǎn)曲線和點(diǎn)交叉線明確圓弧切線方向，然后以此為依據(jù)制定圖表。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠利用圓弧區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路地形控制點(diǎn)的明確，進(jìn)而降低公路設(shè)計(jì)的難度。

2.4 公路生態(tài)設(shè)計(jì)新技術(shù)與新方法

近年來(lái)，隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸深入人心，人與自然和諧發(fā)展理念也逐步融入公路設(shè)計(jì)工作之中，開發(fā)能夠?qū)⒐肥聵I(yè)與公路沿線自然環(huán)境有機(jī)結(jié)合起來(lái)的新型設(shè)計(jì)技術(shù)方法成為當(dāng)代公路設(shè)計(jì)者和相關(guān)學(xué)者的重要研究課題，并已取得顯著成效。我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，一直都把經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)作為基本發(fā)展策略。實(shí)施公路生態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)符合我國(guó)國(guó)情，是我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)健康發(fā)展的必然選擇。生態(tài)設(shè)計(jì)以保護(hù)當(dāng)?shù)卦鷳B(tài)環(huán)境為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)公路事業(yè)與環(huán)境保護(hù)共同發(fā)展為目標(biāo)，目前常用的方法主要有：鄉(xiāng)土設(shè)計(jì)法、自然設(shè)計(jì)法、恢復(fù)設(shè)計(jì)法和保護(hù)設(shè)計(jì)法等。

3 結(jié)束語(yǔ)

公路建設(shè)規(guī)模的增加，加快了公路設(shè)計(jì)工作中新方法和新技術(shù)的應(yīng)用，而公路設(shè)計(jì)新方法和新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，又大幅提高了公路設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平，從而使我國(guó)公路設(shè)計(jì)走上一條可持續(xù)發(fā)展的道路。快速、協(xié)調(diào)、綠色、創(chuàng)新是我國(guó)“十二·五”期間公路運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展基調(diào)。

在新的歷史時(shí)期，公路設(shè)計(jì)人員要充分認(rèn)識(shí)公路交通在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要意義，發(fā)揮自己的聰明才智，創(chuàng)造性地開展公路設(shè)計(jì)工作，不斷實(shí)現(xiàn)新理念，更新新技術(shù)，應(yīng)用新方法，在吸收借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，走出一條與我國(guó)國(guó)情發(fā)展相適應(yīng)的公路設(shè)計(jì)道路來(lái)，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)公路設(shè)計(jì)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一份助力。

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