公路工程设计优化管理研究

公路工程设计优化管理研究

曹冬良

新疆创凯建筑工程有限责任公司 新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐市 830000

摘要：公路工程是影响一个地区城市建设发展的重要内容，在公路工程施工建设之前，需要通过合理的施工方案和施工流程，让整个工程能够全面顺利的开展。因此，要注重对工程设计优化的全面控制，保证设计方案在未来工程建设过程中能够发挥至关重要的作用。

关键字：公路工程；设计优化；管理措施

引言

公路工程项目在设计环节，最为重要的是路线设计。在公路工程布线阶段，需要对地形条件进行全面分析，在掌握路线布局要求的基础上，严格按照自然环境与公路路线的关系进行科学选择，同时，还需要考虑工程的质控要求及成本管理要求，加强勘察工作，提高设计的科学性，以此推动项目高质量开展。另外，在布线的过程还需要对起点及终点的情况进行明确，要以宏观网络设计为基础，与城市规划相协调，从而为各项工作的开展提供保证。因此，需要深入研究公路工程路线布设及路基设计，为工程正常投入使用奠定基础。

1公路工程中设计的重要性

公路工程设计中路线布设是重点环节，公路路线属于公路骨架，影响公路的稳定性与使用效果。科学地布设路线，不仅可以为行车方向提供良好的引导，还能为驾驶人员提供充分视距与其余相关信息，让驾驶员能安全驾驶的同时获取所需信息。几何线形、路面设计等都是公路路线设计的重要组成部分，对交通安全意义重大。随着我国社会经济的快速发展，人们对公路工程提出更高的要求，公路路线布设也开始变得复杂与专业，所以科学地布设公路路线，不仅能提升公路的使用性能，更能为我国汽车工业与公路交通运输业的发展提供支持。合理布设公路路线在保障安全与质量基础上，能有效控制成本。当下公路工程线路布设中，通过科学合理地设计可以满足驾驶员的心理需求和乘客的舒适度需求，并能结合地理环境，保持公路与自然环境的平衡，实现公路工程事业的可持续发展。

2公路工程设计中路线布设的原则

2.1安全性原则

安全性原则是公路工程路线布设的基础，只有保证安全性原则，才能确保公路在后期使用中的安全可靠。所以公路路线设计人员在设计过程中要遵循安全性原则，严格按照国家相关标准与要求开展设计工作，并能对项目现场进行实地调研，了解地质情况，选择合理的路线。同时要对不同公路路段的坡度、弯度等进行合理设计，提升公路的安全系数。

2.2持续性原则

在坚持持续性原则下，要求对路线设计方案进行优化，满足公路工程建设的可持续需求。当公路路线需要经过农田、林地等区域时，一定要综合考量减少对这些区域的影响。同时也要考虑公路不断增加的交通量、当地的人文景观、历史文化等各个要点，确保在满足交通运输能力基础上，实现公路的可持续性。

2.3超高的设计

超高是指车辆在圆曲线上行驶时，受横向力或离心力作用而发生滑移，为了有效抵消车辆在圆曲线路段上行驶所产生的离心力，保证车辆行驶的安全性、稳定性，并满足设计速度和经济性、舒适性要求，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡。在公路超高的设计中，设计人员需要充分了解车辆的行驶情况，分析车流量与车速，准确计算各路段车辆的行驶速度，选择合适的超高坡率，达到车辆行驶的安全性要求。为了确保司乘人员的安全，还要注意下坡环节的车辆加速度和反超高曲线等问题。在超高坡率的设计环节，应结合运行速度选择相应的超高坡率值，同时也要考虑前后超高坡率之间的变化，确保其平顺转变；有些情况下可以不设置超高的左偏曲线，以便更好地提升路线的安全性及实用性

3公路工程设计优化管理措施

3.1科学合理规划设计公路路线

公路路线科学合理的规划设计，是工程项目成功的坚实基础。科学规划公路路线应遵循客观实用原则，并运用专业的检验方法对路线平纵指标的安全性、可靠性，各专业衔接的合理性、有效性，以及项目的技术性、经济性进行检验。在进行公路路线规划设计时，应以全寿命周期对其运营效果、安全风险、经济与社会效益等，做出预测评价，使公路工程的规划设计更加科学合理。

3.2纵面路线的设计

纵坡极限值不宜在设计时随意采用，要设置一定余地；当在越岭线等限制较严的区域时，才可以使用纵坡极限值。纵坡宜设置缓和一些，为便于边沟排水，最小纵坡需大于等于0.3%~0.5%。最短坡长。纵断面两边坡点之间的水平距离是最短坡长。坡长和竖曲线在连续起伏的路段，要求极限值能大于1倍或2倍，防止纵断面为锯齿形。不同地形条件下的纵坡设计。平原地区需确保最小填土高度和最小纵坡要求；丘陵地形的纵坡设计，地形起伏不宜过大；山岭、重丘地形的纵坡需保持缓和，且坡长需得到限制，要求纵坡控制在6%以内；越岭线区域的纵坡需保持均匀，坡度不宜采取极限值。

3.3BIM技术的应用

现阶段直接使用自主国产化BIM软件平台进行公路项目设计应用替代尚不可行,目前还是应采用以引进国外成熟BIM平台二次开发的模式,快速研发覆盖公路设计全专业的BIM正向设计方案。而为应对中美贸易摩擦带来的技术风险,防范使用相关软件可能带来的法律风险,降低美国对我国相关企业制裁产生的影响,提升国产软件平台研发水平,应尽快布局,从国家层面牵头立项,鼓励国企、高校等科研单位积极投入研发,联合优势力量,研发具有自主知识产权、适用于公路工程领域的三维模型平台,同时针对项目需求,不断优化完善软件功能,并将现有研究成果进行数据对接和兼容性测试等工作,尽快形成适应于我国自主可控的BIM技术产业生态布局,掌握核心关键技术,逐步实现公路设计BIM软件国产化替代,打造“双模互通”的BIM正向设计方案,为公路设计业务数字化转型升级提供安全可靠、自主可控的系统级方案,进而从根本上解决软件基础平台“卡脖子”难题。

3.4规范公路选址和勘察设计工作

在进入公路建设项目选址和规划阶段，要充分调研公路建设项目沿线地质结构及其稳定性，并做好可行性分析。要密切关注自然保护区、水源保护区、压覆矿产资源、文物保护区、基本农田、城镇规划、不良地质等制约因素，为路线方案和各专业提供全面、具体、准确、详实的基础资料，确保路线设计方案安全可靠、技术可行、经济合理。在勘察设计阶段，要对施工组织设计方案进行预设计。对大型桥梁、隧道等复杂工程，要结合现场实际条件，从施工的可行性、安全性、便利性、经济性进行全面评估，避免设计与施工“两张皮”现象。要在合理的设计周期内，采用先进的勘察设计手段，科学编制勘察设计大纲，强化设计与地质勘察相结合，加强全过程全员质量管理，保证勘察设计工作有序开展。

3.5路基排水设计

路基排水设计在整个公路设计中有着非常重要的作用。一般而言，边沟排水设施有着非常明显的优势，但是目前使用的边沟排水方式比较单一，没有考虑到地形对路基边沟排水所造成的影响，使得排水效果难以达到标准要求。在路基排水设计环节，往往存在边沟尺寸与公路设计规格不相符的情况，无法满足公路的排水需要，路基施工的泥土以及地表土也会进入边沟造成堵塞。在路基排水边沟设计环节，可以选择梯形开口方式。其间应该综合考虑多个方面的因素，比如现场自然环境、周边土质条件、边沟尺寸、边沟水流速度等，确保设计符合公路设计的标准要求，确保排水速度达到使用标准。

结语

为了保证公路工程施工建设工作的稳定开展，就需要注重对公路设计优化管理措施的合理应用，通过合理的设计方案和每一项设计优化流程，实现现代化公路工程建设工作的全面开展。

参考文献

[1]尚云.公路工程勘察设计现状及应对策略[J].工程技术研究,2022,7(8):203-205.

[2]龙庆.公路工程勘察设计存在的几个问题及对策措施[J].科技资讯,2022,20(4):41-43.

[3]邓平伟.公路工程勘察设计项目管理绩效评价研究[D].昆明:昆明理工大学,2019.