时间：2023-04-06 18:46:15
序论：在您撰写公路设计论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
1.1.1公路设计首先要对线路选择、断面设计、结构层设计和排水设计等进行综合考量，并给出三四个设计方案，然后结合工程造价、经济社会效益等，从中优选出最佳方案。参照的规范有《城市道路设计规范》《公路沥青路面设计规范》和《公路水泥混凝土设计规范》等。1.1.2公路交叉口规划与设计公路交叉口设计包括渠化及交通组织设计和竖向设计两种。渠化及交通组织设计应当根据相交道路的等级来确定是否需要渠化。具体渠化后的交通组织，例如转向和直行车道的划分等，需要根据交通需求来设置。竖向设计可以通过很多软件进行。1.1.3交通控制与管理的原则交通控制与管理的原则包括分离原则、限速原则、节源原则和可持续发展原则。1.1.4公路标志和标线公路交通标志和标线的分类、颜色、形状、线条、字符、图形和尺寸等应符合现行《道路交通标志和标线》中的相关规定。公路标志和标线应在路网分析的基础上，综合考虑公路的交通状况、交通条件、气象和环境条件等因素，并根据各种交通标志和标线的功能、驾驶人的行为特征和交通管理的需要进行设置。1.1.5公路照明为了使驾驶者能在夜间辨认出道路上的各种情况，且不会感到过度疲劳，就要在公路上设置相应的照明设施。公路照明的质量主要表现在亮度水平、平均照度、眩光和视觉引导这四个方面。照明灯具一般分为截光型、半截光型和非截光型三种。1.1.6路侧环境管理路侧环境管理主要体现在对路侧植物的管理上。路侧植物主要有美化环境、减缓司机疲劳、吸收有害气体和粉尘、净化空气和减少噪声等作用。1.1.7设计车速与运行车速的选择和控制设计车速决定着道路的几何形状。运行车速则是针对设计速度的不足，避免产生速度突变，保证汽车行驶的连续性而引入的，主要用于根据设计速度初定道路线形、通过测算模型计算路段运行速度、用速度差控制标准检查和修正线形和以修正后的运行速度为依据来确定线路的其他设计指标。两者的区别在于：设计速度是一个固定值，用于极限指标的控制；而运行速度则是根据设计速度和测算模型计算所得的线形，用于非极限指标的控制。1.1.8交通弱者的安全措施交通弱者的安全措施包括设置人行道、行人交通信号和安全岛，且路肩要有一定的宽度，并符合质量要求。
1.2公路用户行为规范
在公路安全系统中，人是公路用户的主体。实践证明，在诸多交通事故中，公路用户行为的不规范是导致事故发生的主要原因之一。社会需要规则，公路交通安全同样需要用户行为规范来保证。不同的人，成长环境、性格和行为习惯不同，这些不同使他们在共用公路这一公用设施时会产生不同的行为。一旦违反交通规则，就会导致公路交通的不畅，甚至发生交通事故，因此，要制订规范的、标准的、具有法律效力的用户行为规范，以规范用户的行为，为公路安全工程的顺利进行提供保障。
2公路安全检查
2.1主要内容
公路安全检查的主要内容包括安全制度的建立情况，安全管理人员和专职安全员的在岗情况，安全责任制的签定和落实情况，安全生产的经常性检查和整改情况，特种作业持证上岗情况，爆破器材的管理和使用情况，劳保用品的领用和使用情况，违章指挥、违章作业、违反劳动纪律情况和现场安全文明施工情况等。
2.2技术路线
路线：安全检查准备阶段—安全因素识别分析—安全检查单元划分—安全检查方法选择—定性、定量评价—提出安全对策措施—形成安全检查结论和建议—编写安全检查报告。
2.3实施程序
针对安全生产的实际情况，拟定安全检查的具体细则和考核办法，或按照上级安全生产督察评价标准直接进行安全检查。
3结束语
1.研究交通安全的重要性
近几年来，随着公路建设的发展，公路交通安全问题越来越受到人们的关注。交通部《公路勘察设计典型示范工程咨询示范要点》明确提出了“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念。交通部副部长冯正霖强调，在交通发展的新理念上，勘察设计工作必须做到“六个坚持，六个树立”，第一个即是“坚持以人为本，树立安全至上的理念”，可见安全问题已经被提到首要重要地位了。因此，在大力发展交通事业的同时，必须将“安全意识”引入道路的设计中，通过完善的道路设计，来有效地控制交通安全，减少交通事故，减少经济损失。
2.公路几何设计对交通安全的重要性
公路几何线形设计要考虑公路平面线形、纵断面线形两种线形以及横断面的组成相协调，还要注意视距的畅通等等。确定公路几何线形时，在考虑地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时，要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线形组合，从施工、养护、经济、交通运行等角度出发，保证平面、纵断面、横断面的组成相协调。线形的好坏，对交通流的安全具有极其重要的作用，如果公路线形不合理，则会降低公路通行能力，造成运输者时间和经济上的损失，而且更不能容忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故。
合理、优质的公路设计，可以提供清晰醍目的行车方向，提供足够的视距及其他信息，能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。在公路设计中，影响交通安全的因素虽然是多方面的（主要包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置及形状设计），而公路几何设计对公路的安全性则起到先决的作用，一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形，则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确定，其他如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎只是成了更趋于合理的问题了。
我们作为勘察设计工作者，在工程设计中，一定要综合考虑公路功能、行车安全、自然环境等因素，既要坚持地形选线、地质选线，更要做到安全选线；既要充分考虑公路设施的自身安全和运营安全，又要消除公路事故多发点和安全隐患；要尽量采用改善平纵线形的措施，从根本上解决行车安全问题，尤其是对长陡纵坡行车安全问题要给予足够的重视。
总之，在公路几何设计等各种方案中要将安全放在首位，采取一切有效措施，为公路使用者提供安全保障和人性化的服务，切实提高公路交通的安全水平和服务水准。
二、平面设计与交通安全
在平面线形设计中，直线是最常用的线形，其优点是勘测、设计简单，方向明确，距离短捷，但直线单调，对驾驶人员易产生乏味感，降低集中力，不利于行车安全。在选用直线线形时，一定要十分慎重。我国规定最小直线长度为：当设计速度为60Km/h，同向曲线间最小直线长度（以米计）以不小于行车速度（以km/h计）的6倍为宜；反向曲线间最小直线长度（以米计）以不小于行车速度（以km/h计）的2倍为宜
在实际设计中，要充分利用地形，尽量采用直线，特别在平原地区，不能过多的人为改变直线线形，但也要注意适当引入曲线，以便吸引驾驶员的注意力，一般直线最大长度为20（V+ΔV），其中V为设计行车速度，ΔV为通常在直线段的实际行驶速度与设计行车速度的差值，一般取ΔV=15～20km/h.
曲线线形要适合地形的变化，并能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性。圆曲线的曲率半径尽可能大些，一般避免采用极限最小半径。缓和曲线通常采用回旋线，对于设计车速较高的公路，在计算缓和曲线时，横向加速度变化率宜采用0.45m/S3，并相应增加缓和曲线的长度。
在较小半径弯道上，应该设置超高，超高不能太小，也不能太大，应该根据弯道半径以及道路等级、所在地区的寒冷积雪程度、地形状况等综合考虑。对超高、加宽值的计算，必须有足够的满足，超高、加宽不足往往是引发交通事故的直接原因。
曲线转角对公路交通安全也有影响。大量资料统计，小偏角曲线容易导致驾驶员产生急弯错觉，不利于行车安全。因此，在公路设计中合理确定路线转角十分重要。
三、纵面设计与交通安全
纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线两类。道路原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计，纵向坡度和别的线形因素不同，受车辆和行驶性能的影响较大。爬坡能力明显不同的车辆混在一起，不采用适当纵向坡度和在路段设置爬坡车道，就会成为道路通行能力低和发生交通事故的主要原因。纵向坡度的标准值，要在经济容许范围内按尽可能较少的降低车辆速度的原则来确定。在连续下坡时，车速越来越快，不安全，因此必须控制坡长。高速公路、一级公路应对纵坡长度受限路段采用平均坡度法进行验算。
一般，凸曲线段事故率要比水平段高，小半径凸曲线往往成为事故的诱因。竖曲线频繁变换会影响行车视距，严重降低公路安全性。在夜间没有照明的公路，凹曲线必须考虑视距问题。
四、横断面设计与交通安全
公路的路面横向分布即路幅宽的布置方式对交通安全也有一定的影响，车行道、路缘带、路肩以及中央分隔带的形状和尺寸，都应根据使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安全行车要求进行合理设计，做到连续性和一
致性。交通事故数的相对值与车行道宽度有直接关系，一般随车行道宽度的变窄而增加，但如果车行道过宽，易形成一个车道两列车并行行驶，因此，一般车行道的宽度控制在3.5～4.0m之间。车行道宽度的有效利用，在很大程度上取决于路缘带和路肩的状况，高速公路设置规定宽度的路缘带能起到分隔车行道和路肩、车行道和分隔带的作用，并诱导驾驶员，有利于安全行驶。桥面宽度与路基宽度不一致时，或者桥上的人行道与护拦引起路面、路肩宽度发生变化时，或者跨线桥下车行道侧面的桥墩、桥台过近，侧向余宽不够时，都会引起驾驶员心理作用发生变化，导致不应有的事故发生，因此，在设计过程中，对此类问题要高度重视。
五、平纵横组合设计与交通安全
平纵线形的组合，对视觉诱导起重要作用，在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因。在平纵线形设计中，要避免竖曲线与回旋曲线重合，特别是凹形竖曲线与平面上两反向回旋线的拐点重合；避免竖曲线顶部有急弯，以免驾驶员靠近顶部来不及判断，从而造成速度过高引发交通事故。在平曲线的组合中，尽量避免或少采用反向曲线、断背曲线和复曲线。
看起来扭曲的路段，破坏了线形的一致性（美国工程师认为线形一致，是公路设计中一条最重要的原则），造成驾驶员心理、视觉不舒服，对线形变化不适应，使视觉诱导紊乱，往往是行驶上危险的路段。特别是行车速度较高时，公路粗线条的轮廓成了驾驶员判断方向的重要因素，因此特别应该注意线形的配合与视觉效果。
六、视距设计与交通安全
视距是驾驶员在公路上能够清楚看到前方道路某处的距离，是公路几何设计的重要因素。足够的视距对保证行车安全，提高通行能力将起到重要作用。在行驶过程中，路况信息要有足够的时间来处理，就要选择足够的行驶距离来完成。在视距设计过程中，反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值，特别在复杂情况下，如交叉口、立交匝道处、车道变化处、交通标志等设施处，在取反应时间时，应增加判断时间，该值应大于2.5S.
美国事故率与行车视距的关系调查统计表明，事故率随视距的增加而降低。设计中应该注意停车视距、会车视距、错车视距、超车视距的设计与计算。
七、结束语
1.1积极使用高新施工设备
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。
3结语
西方发达国家的公路景观设计总体上可以分为三个阶段:第一阶段，仅注重提高道路的通行能力,确保行车安全通畅,主要着眼于道路线形设计、结构设计、力学计算等公路本身的建设，尚未提出系统的公路景观设计理论；第二阶段，开始重视道路以外的附属设施、环境保护、管理等配套设施建设,使道路的功能得以更充分地发挥，但公路景观设计大多作为环境保护的一部分提出，初步的公路景观设计理论开始出现；第三阶段，着眼于道路的多功能利用，不仅使用路面,还利用立体空间(诸如立体交叉及地下空间)，公路景观设计理论出现与其他学科相互融合的态势。现代公路景观设计正在成为一门涵盖土木工程学、生态学、计算机、植物学、美学、心理学等诸多学科的边缘性科学，公路景观成为信息化时代的多信息载体。当前国内外公路景观设计中存在的问题主要有以下方面：
(1)公路景观设计滞后于路基路面及其他附属设施的设计,有的甚至忽视了景观设计,条块分割,人工雕凿痕迹明显。许多已经出版的书籍和已经成文的规定都把公路的景观设计等同于“美化设计”或“绿化设计”。
(2)设计中过分注重形式美,对司乘人员实际的景观体验重视不足。设计者常采取传统的园林景观设计手法来设计公路景观，许多公路被“装饰”成富丽堂皇的绿化带；缺乏全局意识,过分注重形式美,忽视了人们在车辆高速运动中的景观体验,造成过往旅客和驾驶人员眼花缭乱,易产生视觉疲劳和不良情绪。
2.基于动态特性的公路景观设计的基本思想
公路沿线的周边环境不仅要满通功能，而且还应该赋予人们优美、宜人的景观视觉。公路的景观设计,一方面要强调公路与沿线的自然环境、交通设施、车辆等的协调统一，使公路成为环境的一部分，实现与自然环境的和谐；另一方面也要强调根据车辆高速行驶的动态特点,实时调整景观的表现形式，既满足静态视觉的要求,同时也满足车辆行驶中人的动态视觉的要求，为司机和乘客提供实时变化的审美效果。
动态中人的景观尺度感、动态中人对环境的参与特点和人的心理感受是公路景观设计中至关重要的因素,公路景观设计应充分考虑人的视觉及行为特点，满足动态变化的要求。基于动态特性的公路景观设计方法是指根据司乘人员的动态视觉特性,充分考虑行车速度对景观尺度、人的美感特性、景观组合方式等方面的影响,从人的动态体验出发,对公路沿线各种景观要素进行组合和优化设计。
公路景观设计面对的关键问题是如何处理速度（V）、时间（T）与景观效果的关系问题。这里的V和T不是传统物理学意义上的车速和时间，不能简单的理解为两地之间的位移跟速度和时间的线性关系。动态景观设计理论对V、T的理解，需从景观设计角度进行如下阐释：以车辆为参照物，V可以理解为公路景观以及与公路相关的自然景观（包括大地景观、气象景观、植物季相变化景观等）、人文景观(城市、河堤、名胜古迹等)的不断运动；T应该理解为上述一系列运动景观的动态组合。也可以这样表述：公路景观设计应该营造出一系列闪现在人视野中犹如电影胶片般的动态、连续的画面。由于公路上的车辆一般都会经历起步、提速、持速运行、减速、再提速、再持速运行……这样一系列不断反复的运动，相应的，这一系列动态画面景观也经历着同样的运动和变化，设计人员进行公路景观设计时应充分考虑这种变化，区分具体情况下人的不同视觉感受，而不能采取一刀切式的设计。
3.基于动态特性的公路景观设计基本要素
3.1.动态中的景观敏感度
景观敏感度是指景观引起人们注意力难易程度的量度,相对于静态景观而言，车辆行驶过程中，公路景观的动态敏感度在很大程度上将会被弱化，因此，欲使道路景观对行驶中的司乘人员起到与静态相同的视觉效果，就必须通过专门设计，弥补车速对动态景观敏感度的弱化影响。动态中景观敏感度（S）的大小和车速（v）、司乘人员前方视野中能清晰辨认景物的最大距离（Dmax）、清晰辨认景物的最小尺度（Hmin）、路侧能清晰辨认景物的最小距离（Dmin）四大因素密切相关，其关系可用下式表示：
S＝f（v,Dmax,Hmin,Dmin）
根据相关研究成果，为了达到最佳动态景观敏感度（Smax），不同车速（v）与Dmax,Hmin,Dmin之间有一定的对应关系，见表1。
表1车速（v）与Dmax,Hmin,Dmin关系表
(Table.2relationamongspeed-v,Dmax,HminandDmin)
V(km/h)2060100140
Dmax前方视野最大晰辩距离（m）150370660840
Hmin前方视野晰辩最小物质尺度（m）0.351.102.003.00
Dmin路侧晰辩最小距离（m）1.715.098.5011.9
以限速60km/h为例（当处于特定路段比如起步区、隧道内、急弯区时，需慢速行驶），司机前方的景观或景观单元的最远距离不应大于370m；不应小于5.09m；它们的高度应大于1.10m。当景观或景观单元的三维尺度超出这些阈值时，司机的景观敏感度为零，即对这个速度下行驶的司机来说是“视而不见”的。
导致动态中景观敏感度变化的因素很多，除了本文列出的v、Dmax、Hmin、Dmin等四大因素外，敏感度的变化还受景物表面相对于视线的坡度、景物在视域内出现的机率、景物的色彩、质感、明度和人的视力、情绪以及天气的变化等很多不确定因素的影响，由于篇幅所限，本文不再详细叙述。
3.2.动态中人的景观尺度感
静态中人的景观尺度感是在人的生活起居中形成的，包括人的对周围环境形成的空间感、场所感，一般是宜人的小尺度；而在车辆行驶情况下，车辆的运行使人们对公路沿线景观的尺度感发生了变化,进而带来道路与周围环境产生新的比例关系，路边景物一晃而过,只有尺度较大的物体才能看清，这种大体量的景观尺度是人们视觉的需要,符合动态中人的心理感知和生理特点。高速行驶下的汽车只有穿行于大尺度的景观空间，司乘人员才能产生融入自然的感觉而不是被排斥感，所以，动态中人的景观尺度感常是宜车的大尺度。因此，公路景观设计中景观尺度的确定,应充分考虑动态中人的视觉、心理和生理的变化，根据路段的性质、车速等因素来综合确定。
3.3.动态中人的视觉特性
（1）公路上司乘人员的视点一直以一定的速度在运动,对景观的视觉感受也在不断地变化，在不同的路段环境中视觉感受是不一样的。在直线路段,沿前进的方向,视线正前方的画面呈单灭点,且视点在该画面上的位置保持不动,两侧景物稍瞬即逝；在曲线段,视线正前方的画面变为双灭点,画面虽在不断地变化,但因视野开阔,视觉停留的时间较长；而在互通式立交的匝道上,视点沿着某一半径的圆弧运动,圆心部位往往是视线的焦点,视觉停留的时间最长。
1．1模拟计算方式
所谓的模拟计算法就是针对建设地实际情况以及公路建设方案进行模拟计算，合理规划公路建设的相关指标和具体数据，在选择公路建设方案时选取与模拟结果最为接近的方案。容耀华（2006）在对某高填方软土路基特殊路段处治方案进行比选时，借助于数值模拟手段，对路堤与江堤并行特殊路段的处治方案进行模拟，重点研究了路堤施工过程路基的变形及其对江堤安全的影响。通过对不同设计方案计算结果的分析，从安全可行及经济的角度进行了方案的比选，从而确定了最终设计方案。通过模拟计算能够有效分析高速公路建设过程中所遇到的技术问题，简化了设计的难度，保证建设质量。
1．2优缺点对比分析方式
不同的环境下不同设计方案都有各自的优点和缺点，优缺点对比分析法就是针对特定的环境下不同方案所产生的优缺点进行对比分析，从而选择优点较多的设计方案。康华刚（2007）在研究西康高速公路秦岭终南山特长隧道消防设计方案比选时，采用优缺点列举对比分析法对灭火设施组合、消防干管布置、消防水源选择等关键性方案进行了比选。
1．3价值工程法
针对公路建设方案应该建立相应的价值评定指标体系，从而判断各个方案的工程价值，确定方案选择。而价值工程法就是在这一基础上构建起来的。在公路建设过程中通过结合实际条件客观的评价不同工程的机制，通过分析指标权重来选择公路设计方案。秦志斌（2011）在研究山区公路对自然环境的影响多目标评价时，首先构建了三级评价指标体系，然后运用主观赋权法（层次分析法AHP）和客观赋权法（熵值法）结合起来确定评价指标的权重，根据各评价指标的权重大小来确定其对于目标的重要性和对实际问题（山区公路路线对环境的影响）的作用大小。
2对不同公路线路设计方案比选方式的评析
在公路线路设计过程中选择不同的比选方式会对设计方案有较大影响，上文所介绍的四种设计方案对比方式在实际工程建设过程中是比较常用的，但是不同的对比方式具有不同的特点，具有一定的优势和缺陷，接下来就对这四种方式进行深入分析，从而在实际公路建设过程中可以选择更适合的方式来进行方案对比分析，提高公路建设质量。
2.1五种对比方式优点
五种对比方式都有其不同的优点，比如多指标综合比选法通过分析公路建设方案的不同指标来判断线路方案是否适合当地的公路建设，这种方式可以利用指标来衡量建设方案质量，更加直观。而模拟计算方式可以通过模拟还原实际建设状况，使建设方案更加贴近建设环境，符合建设需要。在设计方案差别较小，而且方案较多的情况下优缺点对比分析方式可以更加客观的反映各种方案的优势和缺陷，从而根据实际需要引导建设者选择更为适当的方法。通过衡量方案价值确定选择何种公路建设线路，价值工程法能够更精确的判定线路的价值，从而全面反映不同方案的价值，为线路选择提供必要的帮助。
2．2五种对比方式缺点
不同的对比方式除了各具优势以外还存在不同的问题和缺陷。多指标综合比选法的却缺点是过分偏重于指标衡量，虽然涉及的指标较多但是仍然缺乏实践性，不能够反映方案是否真正符合实际建设需要。而模拟计算方式虽然可以通过模拟计算实际环境来确定方案的实效性，但是在计算过程中如何选择适当的指标仍然存在问题，特别是计算过程中由于计算较为复杂，所以经常存在计算错误。优缺点对比方法能够直观的反映各种方案的优缺点，但是仅仅局限在现有的方案之中，不能通过对比判断实际建设所需要的具体方案，从而影响建设质量。通过衡量方案价值尽管能够确定方案的价值，但是并没有规定何种价值的方案更符合各地建设需要，不能够具体问题具体分析，所以仍然具有局限性。
3结束语
关键词：软土地基公路路堤设计软基计算
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
[1]JTJ017-96．公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S]．
通过工程实践分析，高速公路的工程质量存在诸多质量通病，当然有施工方面的原因，主要存在于设计方面的以下问题：路基土的回弹模量的计算问题：因为对土质的物理指标（含水量、密度、干密度、饱和度、饱和密度、空隙比、孔隙率、）等缺乏实地勘测试验，多以经验加估算设计，极易产生沿线路基的非均匀性沉降及其整体的CBR值准确，从而造成路面结构层的计算不符合行车轴载的实际情况。所以路基的弯沉值计算应该根据路基的干湿类型或80cm深度相对含水量确定路基的回弹模量，再以汽车荷载（附加应力）、路面结构层的恒载（自重应力）计算容许弯沉值是比较合理的，即路基允许弯沉值Lr=k9038E-0.938。式中意义：Lr——设计允许弯沉值(10-2mm)；E——路基土的回弹模量（MPa）;k——不利季节的影响路基压实度与弯沉值的控制设计问题：传统的理论认为路基分为上路基和下路基两个部分，80cm深度内的上路基属于上路基，是承受汽车轴载与路面恒载的主要受力结构层，以传统JN--150后轴重100KN为参数，按照附加应力的扩展深度80cm计算的，尚未考虑运输超载的个别因素，现在的车轮轴载已经超过该标准很多，一汽重卡或斯太尔车型一般到装载90~100t，斯太尔（191型；后三轴12轮）半挂车，普通载重100~120t，单轴重达到20t，在很多干线公路上超载一倍的车轮都在一半以上，汽车轮胎的标准气压应该是0.7MPa，但实际上已经增大到1.0MPa，以上，经过计算轴载的附加应力、路面结构层恒载的自重应力及不可避免的超载因素已经达到100cm之多，确切地说，路基压实度与弯沉值是因果关系，压实度不足会影响到弯沉值指标不满足路面结构层的承载力需要。因此；为结构层路面设计提供的技术参数偏低而且理论深度不尽全面，缺乏现场勘查理论数据的分析与计算，由于路基的整体强度薄弱也是造成路面结构层早期疲劳破坏的主要原因。对于不同干湿类型的路基，应采用不同的路基回弹模量，根据不同的路基回弹模量计算不同的路面设计弯沉值，不能狭义的以一张图纸设计代表几十公里路基设计的理论用于施工，国外的设计方法见下表1：根据计算得出的不同设计路基弯沉值，可通过路基补强或增加基层厚度取得一致的路基设计弯沉值，在此基础上通过路面结构的双层体系计算相同的路面结构层厚度。
结构层路面设计理念的改进问题
因汽车工业的技术发展与进步使轴载不断增大，而不应以大型车辆的诞生而扼杀运输能力，更说明我国路面结构层的设计的确存在理论缺陷，包括对建筑材料的质量品质以及计算理论存在不切合实际的问题，合理的建筑材料及路面结构层厚度满足路用功能是检验设计理论的标准。基层结构组合问题：尤其高速公路路面结构比较厚，一般厚度在80cm左右，基于路面结构层的低温抗裂性核高温稳定性的使用功能，设计时应该尽量将半刚性基层用做底基层，基层采用柔性基层的设计。柔性基层一般采用乳化沥青稳定大粒径碎石混合料或设计为ATB25～30做基层更为理想。柔性基层的结构特性和强度机理分析；通常采用大沥青碎石混合料做基层，使面层抵抗车辙、防止温差变形有显著作用，与传统的沥青混合料一样，其组成结构为骨架空隙结构、悬浮密实结构及骨架密实结构。骨架空隙结构属于开级配；骨架密实结构属于密级配，一般采用骨架密实结构为多，主要考虑了抗裂性能及坚固抗车辙能力。该结构特点是粗骨料充分形成石子与石子接触的骨架特征，剩余的空隙由少量的细集料、矿粉和沥青填充，因此；具备了良好的骨架稳定度，骨架稳定度指压实成型后的沥青混合料粗集料的体积密度Pcm与松堆密度Pna之比即为骨架密实度S=Pcm/Pna，骨架特性具有较大的内摩阻力和嵌挤力、骨架稳定性及强度衰减慢等特点，很好的抗高温变形能力，该结构更适用于高温或温差大以及重交通地区的基层。柔性基层的力学特点：因组成材料以粒料为主，具有较大的孔隙率，其主要特点不会因温度、湿度的变化引起收缩裂缝，相邻层次产生的裂缝也不会通过柔性基层反射到面层，具有良好的抗裂、防裂、和阻止裂缝扩展的能力。况且由于孔隙率大可及时、迅速的排除进入路面结构内的雨水，减轻沥青面层的水害影响。柔性基层的刚度小于刚性和半刚性基层，一般沥青稳定碎石的回弹模量约为1000Mpa，级配碎石的回弹模量约为500Mpa，因此，在沥青路面结构中沥青面层与柔性基层共同成为承重结构层。
结构层的路面设计原理与数学参数分析
沥青路面结构层的厚度计算公式原理与步骤：根据汽车轴载、轮胎直径与气压，采用双层体系的当量圆计算模式图1。按图解法包括路基在内将路面结构的多层体系换算成为三层体系，采用双层体系的当量圆计算模式，确定轮胎直径与气压，此次分别推算结构层厚度。以双轮组单轴载100KN为标准轴载，对不同车型轴载进行标准的轴载换算，N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)4.35；累计当量轴次：Ne=[(1+γ)t-1×365].N.η/γ；轴载换算：N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)8；设计弯沉值：Ld=600Ne-0.2.Ac.AS?Ab路面结构层的优化设计的宗旨是：实际弯沉值小于允许弯沉值Ls<Ld，实际弯拉应力小于允许弯拉应力σm<σR，实际剪应力小于允许剪应力τа<τR，合理造价小于最大值及大于最小值；hmin<h<hmax，路面总厚度大于冰冻厚度，H>Ht，根据不同地区气候条件分别设计。高速公路沥青混合料面层一般设计为三层结构，然而考虑到防水必须做封层，根据工程实践，将封层设计在上面层和中面层之间更为合理，一般使用1.5L/m2的改性沥青和铺撒2～3m3/Km2的碎石，粒径在5～10mm之间，通过脚轮压路机稳定后防水效果更好。有关沥青混合料的最大粒径D同路面厚度h的关系，经过大量的工程实践研究表明；随着h/D的增大路面的疲劳耐久性提高，但车辙量增大；反之h/D的减小而车辙量也减小，但耐久性降低，特别是h/D<2时；疲劳耐久性急剧下降，因此；结构层厚度与矿料最大粒径的比值应控制在h/D≥2为宜。<<公路沥青路面施工技术规范>>（JTJF40-2004）规定，对热拌热铺密级配沥青混合料；一层压实厚度不宜小于公称最大粒径的2.5倍，对于高速公路、一级公路不宜小于公称最大粒径的3倍，对于SMA和OGFC等沥青混合料则不应小于公称最大粒径的2.5倍。同时矿料的最大粒径宜从上而下逐渐增大，与结构层的设计厚度相匹配，以保证沥青路面的压实厚度、减少矿料离析。特别提倡沥青混合料实验采用的是GTM法成型试件；提倡同时以米歇尔理论加以验证，最大限度的提高了很合理的密度及相对减少了沥青含量，对路面低温抗裂性核高温稳定性有显著技术改进。
半刚性材料基层7d无侧限强度的设计理论问题
