時間：2022-09-17 04:46:17
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇公路設計論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
1．1模擬計算方式
所謂的模擬計算法就是針對建設地實際情況以及公路建設方案進行模擬計算，合理規劃公路建設的相關指標和具體數據，在選擇公路建設方案時選取與模擬結果最為接近的方案。容耀華（2006）在對某高填方軟土路基特殊路段處治方案進行比選時，借助于數值模擬手段，對路堤與江堤并行特殊路段的處治方案進行模擬，重點研究了路堤施工過程路基的變形及其對江堤安全的影響。通過對不同設計方案計算結果的分析，從安全可行及經濟的角度進行了方案的比選，從而確定了最終設計方案。通過模擬計算能夠有效分析高速公路建設過程中所遇到的技術問題，簡化了設計的難度，保證建設質量。
1．2優缺點對比分析方式
不同的環境下不同設計方案都有各自的優點和缺點，優缺點對比分析法就是針對特定的環境下不同方案所產生的優缺點進行對比分析，從而選擇優點較多的設計方案。康華剛（2007）在研究西康高速公路秦嶺終南山特長隧道消防設計方案比選時，采用優缺點列舉對比分析法對滅火設施組合、消防干管布置、消防水源選擇等關鍵性方案進行了比選。
1．3價值工程法
針對公路建設方案應該建立相應的價值評定指標體系，從而判斷各個方案的工程價值，確定方案選擇。而價值工程法就是在這一基礎上構建起來的。在公路建設過程中通過結合實際條件客觀的評價不同工程的機制，通過分析指標權重來選擇公路設計方案。秦志斌（2011）在研究山區公路對自然環境的影響多目標評價時，首先構建了三級評價指標體系，然后運用主觀賦權法（層次分析法AHP）和客觀賦權法（熵值法）結合起來確定評價指標的權重，根據各評價指標的權重大小來確定其對于目標的重要性和對實際問題（山區公路路線對環境的影響）的作用大小。
2對不同公路線路設計方案比選方式的評析
在公路線路設計過程中選擇不同的比選方式會對設計方案有較大影響，上文所介紹的四種設計方案對比方式在實際工程建設過程中是比較常用的，但是不同的對比方式具有不同的特點，具有一定的優勢和缺陷，接下來就對這四種方式進行深入分析，從而在實際公路建設過程中可以選擇更適合的方式來進行方案對比分析，提高公路建設質量。
2.1五種對比方式優點
五種對比方式都有其不同的優點，比如多指標綜合比選法通過分析公路建設方案的不同指標來判斷線路方案是否適合當地的公路建設，這種方式可以利用指標來衡量建設方案質量，更加直觀。而模擬計算方式可以通過模擬還原實際建設狀況，使建設方案更加貼近建設環境，符合建設需要。在設計方案差別較小，而且方案較多的情況下優缺點對比分析方式可以更加客觀的反映各種方案的優勢和缺陷，從而根據實際需要引導建設者選擇更為適當的方法。通過衡量方案價值確定選擇何種公路建設線路，價值工程法能夠更精確的判定線路的價值，從而全面反映不同方案的價值，為線路選擇提供必要的幫助。
2．2五種對比方式缺點
不同的對比方式除了各具優勢以外還存在不同的問題和缺陷。多指標綜合比選法的卻缺點是過分偏重于指標衡量，雖然涉及的指標較多但是仍然缺乏實踐性，不能夠反映方案是否真正符合實際建設需要。而模擬計算方式雖然可以通過模擬計算實際環境來確定方案的實效性，但是在計算過程中如何選擇適當的指標仍然存在問題，特別是計算過程中由于計算較為復雜，所以經常存在計算錯誤。優缺點對比方法能夠直觀的反映各種方案的優缺點，但是僅僅局限在現有的方案之中，不能通過對比判斷實際建設所需要的具體方案，從而影響建設質量。通過衡量方案價值盡管能夠確定方案的價值，但是并沒有規定何種價值的方案更符合各地建設需要，不能夠具體問題具體分析，所以仍然具有局限性。
3結束語
關鍵詞：軟土地基公路路堤設計軟基計算
東莞鎮區聯網公路總長207.7km，公路等級一級，設計車速60km/h，雙向四車道或雙向六車道。包含老路改造加鋪瀝青路面、老路拓寬、新建道路三部分。按區域劃分為5個標段。本文就一標段軟土地基路堤設計進行重點論述。
一、水文地質概況
東莞地處珠三角平原區，地勢低平，降雨充沛，河網縱橫，地下水位受河水及潮水水位的影響。一標段內主要地表水系為東江及其支流水網，縱橫交錯。地下水主要為孔隙潛水及基巖裂隙水，局部具微承壓性。地下水位8月期間穩定水位標高介于0.33～2.43m，隨潮汐波動，但年變化幅度不超過2m。
原始地貌單元為海陸混合沉積地貌。建設范圍內普遍分布有軟土，主要特征是：天然含水量高，孔隙比大，壓縮性高，強度低，滲透系數小。軟土工程性質差。
二、特殊路基處理方法
本項目主要采用了以下幾種特殊路基處理方法：
1．墊層法（清淤換填）
本方法用于淺層較軟弱地基，即軟土深度不超過3米。其基本原理是挖除淺層軟土或不良土，換填砂礫，并分層碾壓夯實。該方法可以提高持力層的承載力，減少沉降量。但是如果換填厚度超過3m，從經濟上來說不可取。
2．塑料排水板
本方法用于深厚軟弱地基，且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在軟基表面施加大于或等于設計使用荷載，經施工期預壓后，使被加固土體中的孔隙水排出，軟基完成大部分或絕大部分的沉降，預壓完成后卸去預壓荷載，地基有些回彈，交付使用后地基承受使用荷載再次沉降，但沉降量很小（僅為卸載時的回彈量加剩余沉降量）。達到減少路基工后沉降、孔隙水排出同時，有效應力增加，土中孔隙體積減小，密實度加大，土體強度提高，地基承載力也得到提高。
本項目中采用等載預壓。堆載分級施加，荷載施加按設計加載曲線進行。每200～300m設置一個檢測斷面，每個檢測斷面設置沉降板三組及邊樁二組。當每天地基沉降量小于0.02mm時，可停止預壓。
3．粉噴樁
本方法用于深厚軟弱地基，且填土高度大于2m的路段以及橋頭、涵洞等承載力要求較高的路段。其基本原理是通過施工設備將水泥與原狀土的地基土充分攪拌而形成水泥土，通過水泥的水化反應及土顆粒與水泥水化物的凝硬作用、離子交換作用改變軟土的性質，與樁間土形成復合地基，可以大大提高承載力，減少沉降。
三、設計計算
1．塑料排水板
本項目各層土的物理力學指標見表3-1：
各層土的物理力學指標表3-1
注：該路段地下水埋深0.79m，填土高度2m。
（1）設計
井徑及間距經多次固結試算確定為：等效井徑5cm，井距1m，三角形排列。本段軟土層較厚，底層沒有透水層，排水板的長度為穿透持力層0.5m。平均長度為13.0m。路基底部設置50cm砂墊層。并設置3%～4%的預拱度，保證砂墊層的使用質量。
（2）計算
①沉降計算
總沉降包括瞬時沉降Sd、固結沉降Sc和次固結沉降Ss三部分。瞬時沉降是在加荷初始，地基土的孔隙水壓力來不及消散，土的孔隙來不及調整，由地基側向引起的。這種沉降一般不大，不宜精確計算。固結沉降是在上覆土壓力作用下，地基中的孔隙水逐漸排出，體積發生變化引起的，是地基的主要沉降。次固結沉降是指孔隙水壓力消散后，在一定有效應力的作用下，土骨架由于蠕動變形引起的，這種沉降很小，持續時間很長。
本工程采用壓縮模量（Es）計算主固結沉降Sc：
式中：—壓縮模量；
—地基中各分層中點的附加應力增量；
—分層厚度；
由上式計算得本段軟土地基的主固結沉降為Sc=0.311m，總沉降S=mSc=0.421m。
再根據，
分別計算出竣工時及基準期結束時固結度Ut1、Ut2，則基準期（15年）內殘余沉降St=（Ut2-Ut1）S=0.163m<容許工后沉降0.30m.
②穩定計算
采用有效固結應力法對打排水板前后的路基滑動面進行穩定驗算，比較其安全系數。
路基滑動安全系數采用下式計算：
式中：—地基土內抗剪力，，；
—路堤內抗剪力；
—當第j圖條的滑裂面在路基填料內時，若該土條滑裂面與設置的屠工織物相交，則P為該層土工織物每延米寬（順路線方向）的設計拉力；
—各土條在滑弧切線方向的下滑力的總和，；
經過計算，打排水板前后該段路基的滑動破壞最危險滑裂面安全系數分別為1.071，1.278，說明打排水板后路基才穩定。
2．粉噴樁
本項目各層土的物理力學指標見表3-2：
各層土的物理力學指標表3-2
注：該段地下水埋深1.05m，填土高度6m，為橋頭路段。
（1）設計
樁徑500mm；多次試算確定樁距1.2m，正方形排列；樁長須穿透持力層0.5m。樁噴粉量50kg/m（32.5R普通硅酸鹽水泥），摻入比約15%。90d齡期無側限極限抗壓強度為1200Kpa。單樁容許承載力為110KN，復合地基承載力為150Kpa。
（2）計算
①單樁承載力及復合地基承載力計算
單樁承載力計算公式：；
式中：—強度折減系數，可取0.35~0.50；
—樁的截面積；
復合地基承載力計算公式：；
式中：—面積置換率；
—樁間土天然承載力標準值；
—樁間土承載力折減系數，當樁端為軟土時，可取0.5~1.0；當樁端為硬土時，可取0.1~0.4；當不考慮樁間軟土作用時，可取0。
根據地質資料，計算得單樁承載力，復合地基承載力。
②沉降計算
樁土復合層壓縮變形按下式進行計算：
式中：—樁土復合層頂面的平均壓力
—樁土復合層地面的附加應力，其值為，其中為樁土復合體的平均容重。
—樁長；
—樁土復合體的變形模量，其值為，分別為樁身灰土和樁間土的變形模量。可取（100～200）。
復合體底面以下未加固土體的壓縮變形，采用分層綜合法進行。
總沉降。
四、結語
軟土地基在選擇處理措施時，應考慮地基條件、公路條件及施工條件，尤其要考慮處理措施的特點、對地基的適用性和效果，以確定符合處理目的的處理措施。
參考文獻
[1]JTJ017-96．公路軟土地基路堤設計與施工技術規范[S]．
通過工程實踐分析，高速公路的工程質量存在諸多質量通病，當然有施工方面的原因，主要存在于設計方面的以下問題：路基土的回彈模量的計算問題：因為對土質的物理指標（含水量、密度、干密度、飽和度、飽和密度、空隙比、孔隙率、）等缺乏實地勘測試驗，多以經驗加估算設計，極易產生沿線路基的非均勻性沉降及其整體的CBR值準確，從而造成路面結構層的計算不符合行車軸載的實際情況。所以路基的彎沉值計算應該根據路基的干濕類型或80cm深度相對含水量確定路基的回彈模量，再以汽車荷載（附加應力）、路面結構層的恒載（自重應力）計算容許彎沉值是比較合理的，即路基允許彎沉值Lr=k9038E-0.938。式中意義：Lr——設計允許彎沉值(10-2mm)；E——路基土的回彈模量（MPa）;k——不利季節的影響路基壓實度與彎沉值的控制設計問題：傳統的理論認為路基分為上路基和下路基兩個部分，80cm深度內的上路基屬于上路基，是承受汽車軸載與路面恒載的主要受力結構層，以傳統JN--150后軸重100KN為參數，按照附加應力的擴展深度80cm計算的，尚未考慮運輸超載的個別因素，現在的車輪軸載已經超過該標準很多，一汽重卡或斯太爾車型一般到裝載90~100t，斯太爾（191型；后三軸12輪）半掛車，普通載重100~120t，單軸重達到20t，在很多干線公路上超載一倍的車輪都在一半以上，汽車輪胎的標準氣壓應該是0.7MPa，但實際上已經增大到1.0MPa，以上，經過計算軸載的附加應力、路面結構層恒載的自重應力及不可避免的超載因素已經達到100cm之多，確切地說，路基壓實度與彎沉值是因果關系，壓實度不足會影響到彎沉值指標不滿足路面結構層的承載力需要。因此；為結構層路面設計提供的技術參數偏低而且理論深度不盡全面，缺乏現場勘查理論數據的分析與計算，由于路基的整體強度薄弱也是造成路面結構層早期疲勞破壞的主要原因。對于不同干濕類型的路基，應采用不同的路基回彈模量，根據不同的路基回彈模量計算不同的路面設計彎沉值，不能狹義的以一張圖紙設計代表幾十公里路基設計的理論用于施工，國外的設計方法見下表1：根據計算得出的不同設計路基彎沉值，可通過路基補強或增加基層厚度取得一致的路基設計彎沉值，在此基礎上通過路面結構的雙層體系計算相同的路面結構層厚度。
結構層路面設計理念的改進問題
因汽車工業的技術發展與進步使軸載不斷增大，而不應以大型車輛的誕生而扼殺運輸能力，更說明我國路面結構層的設計的確存在理論缺陷，包括對建筑材料的質量品質以及計算理論存在不切合實際的問題，合理的建筑材料及路面結構層厚度滿足路用功能是檢驗設計理論的標準。基層結構組合問題：尤其高速公路路面結構比較厚，一般厚度在80cm左右，基于路面結構層的低溫抗裂性核高溫穩定性的使用功能，設計時應該盡量將半剛性基層用做底基層，基層采用柔性基層的設計。柔性基層一般采用乳化瀝青穩定大粒徑碎石混合料或設計為ATB25～30做基層更為理想。柔性基層的結構特性和強度機理分析；通常采用大瀝青碎石混合料做基層，使面層抵抗車轍、防止溫差變形有顯著作用，與傳統的瀝青混合料一樣，其組成結構為骨架空隙結構、懸浮密實結構及骨架密實結構。骨架空隙結構屬于開級配；骨架密實結構屬于密級配，一般采用骨架密實結構為多，主要考慮了抗裂性能及堅固抗車轍能力。該結構特點是粗骨料充分形成石子與石子接觸的骨架特征，剩余的空隙由少量的細集料、礦粉和瀝青填充，因此；具備了良好的骨架穩定度，骨架穩定度指壓實成型后的瀝青混合料粗集料的體積密度Pcm與松堆密度Pna之比即為骨架密實度S=Pcm/Pna，骨架特性具有較大的內摩阻力和嵌擠力、骨架穩定性及強度衰減慢等特點，很好的抗高溫變形能力，該結構更適用于高溫或溫差大以及重交通地區的基層。柔性基層的力學特點：因組成材料以粒料為主，具有較大的孔隙率，其主要特點不會因溫度、濕度的變化引起收縮裂縫，相鄰層次產生的裂縫也不會通過柔性基層反射到面層，具有良好的抗裂、防裂、和阻止裂縫擴展的能力。況且由于孔隙率大可及時、迅速的排除進入路面結構內的雨水，減輕瀝青面層的水害影響。柔性基層的剛度小于剛性和半剛性基層，一般瀝青穩定碎石的回彈模量約為1000Mpa，級配碎石的回彈模量約為500Mpa，因此，在瀝青路面結構中瀝青面層與柔性基層共同成為承重結構層。
結構層的路面設計原理與數學參數分析
瀝青路面結構層的厚度計算公式原理與步驟：根據汽車軸載、輪胎直徑與氣壓，采用雙層體系的當量圓計算模式圖1。按圖解法包括路基在內將路面結構的多層體系換算成為三層體系，采用雙層體系的當量圓計算模式，確定輪胎直徑與氣壓，此次分別推算結構層厚度。以雙輪組單軸載100KN為標準軸載，對不同車型軸載進行標準的軸載換算，N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)4.35；累計當量軸次：Ne=[(1+γ)t-1×365].N.η/γ；軸載換算：N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)8；設計彎沉值：Ld=600Ne-0.2.Ac.AS?Ab路面結構層的優化設計的宗旨是：實際彎沉值小于允許彎沉值Ls<Ld，實際彎拉應力小于允許彎拉應力σm<σR，實際剪應力小于允許剪應力τа<τR，合理造價小于最大值及大于最小值；hmin<h<hmax，路面總厚度大于冰凍厚度，H>Ht，根據不同地區氣候條件分別設計。高速公路瀝青混合料面層一般設計為三層結構，然而考慮到防水必須做封層，根據工程實踐，將封層設計在上面層和中面層之間更為合理，一般使用1.5L/m2的改性瀝青和鋪撒2～3m3/Km2的碎石，粒徑在5～10mm之間，通過腳輪壓路機穩定后防水效果更好。有關瀝青混合料的最大粒徑D同路面厚度h的關系，經過大量的工程實踐研究表明；隨著h/D的增大路面的疲勞耐久性提高，但車轍量增大；反之h/D的減小而車轍量也減小，但耐久性降低，特別是h/D<2時；疲勞耐久性急劇下降，因此；結構層厚度與礦料最大粒徑的比值應控制在h/D≥2為宜。<<公路瀝青路面施工技術規范>>（JTJF40-2004）規定，對熱拌熱鋪密級配瀝青混合料；一層壓實厚度不宜小于公稱最大粒徑的2.5倍，對于高速公路、一級公路不宜小于公稱最大粒徑的3倍，對于SMA和OGFC等瀝青混合料則不應小于公稱最大粒徑的2.5倍。同時礦料的最大粒徑宜從上而下逐漸增大，與結構層的設計厚度相匹配，以保證瀝青路面的壓實厚度、減少礦料離析。特別提倡瀝青混合料實驗采用的是GTM法成型試件；提倡同時以米歇爾理論加以驗證，最大限度的提高了很合理的密度及相對減少了瀝青含量，對路面低溫抗裂性核高溫穩定性有顯著技術改進。
半剛性材料基層7d無側限強度的設計理論問題
1．1公路工程技術標準
二級公路與其他等級公路存在共同特性，也有自身特有的工程技術標準，各類等級公路均需共同的技術指標來表征公路等級特性。相比其他等級公路，二級公路為供汽車行駛的雙車道公路，車道寬度根據設計時速確定，一般為8．5～12m，設置的車道寬度和車道數應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量5000～10000輛，且按15年預測交通流量設計。根據湖南的地形特點，結合交通流量和行車速度，丘陵區干線公路大多采用二級公路設計標準。當作為集散公路時，對于混合交通量較大、平面交叉間距較小的路段，二級公路設計速度宜采用60km／h；若位于地形、地質等自然條件復雜的山區，經論證，路段設計速度可采用40km／h。橋涵等結構物均采用公路－Ⅱ級荷載；平面交叉應作渠化設計。即便二級公路設計時可以依靠良好的技術標準，但設計時不能照搬標準圖，而應以標準圖為參考，在合理造價指導下進行優質、創新設計。
1．2二級公路設計內容
二級公路設計內容涉及面較廣，涵蓋總體設計、公路用地圖、路線、路基、路面、橋涵、隧道、路線交叉、交通工程及沿線設施等。每篇章內容均需體現與二級公路相適應的服務水平，但選擇的指標較多，指標相應指數可在小范圍內變動。
2公路造價指導設計
眾所周知，設計與造價并不分家。常規的公路項目一般是在設計各項工程后，根據相應計價規則并查閱圖紙進行造價編制，若工程造價不合理，則修改設計方案及工程量，形成新的造價。實際上，大多數公路設計與造價總需要通過幾個修改過程才能達到統一，即自我審查、組織評審及院外專家評審、修改后評審等環節，雖然經歷反復修改后會提高工程設計水平，但這些修改讓相關工程人員承受相當繁瑣的工作，甚至出現長周期的修改，如有些公路項目反復修改過10余次。把握好公路整體造價是提升設計水平的重要方法，可避免反復修改圖紙，提高設計效率。設計階段是工程造價控制的關鍵階段，對建設工期、工程造價、工程質量及建成后能否產生較好的經濟效益和使用效益起著決定性的作用。但較多工程人員對二級公路造價把握不清，致使設計的公路造價太高，如同高速公路，造成資金浪費；或價格太低，致使施工招標困難。對二級公路造價的大致把握能減少設計盲區，提高設計單位的效益。
2．1公路造價的內容指導設計
公路造價可以體現公路設計結果，在每個階段相互對應，即項目建議書與投資估算、可行性研究與投資估算、初步設計與概算、施工圖設計與預算、設計變更與結算對應等（見圖1）。現行公路造價由分部和分項工程組成，根據JTGB06－2007《公路工程概算預算編制辦法》、JTG／TM21－2011《公路工程估算指標》，公路造價第一部分為建筑安裝工程費，第二部分為設備及工具、器具購置費，第三部分為工程建設其他費用，其中第一、第三部分費用較靈活，尤其是建筑安裝工程費，為公路造價主體，而公路設計主體也是由第一部分費用來表征。工程人員可通過熟悉公路造價中的工程估算指標、公路工程概算定額、公路工程預算定額及編制辦法，了解每個階段的設計內容及其工程量計量形式。以涵洞設計為例，在工程可行性研究階段，其造價為估算，按估算指標僅需設計出多長涵洞及幾個洞口的涵洞即可；在初步設計中，其造價為概算，需按概算指標設計出涵洞洞身、洞口材料用量；在施工圖設計中，需作進一步詳細設計，設計涵洞涵身、基礎（含基礎處理）、蓋板、鋼筋布置形式、出口形式（八字墻或一字墻）等。公路造價可反彈琵琶指導工程設計，加快設計進度，提高設計效率。但往往工程人員設計時按常規思維，先設計，后造價，從而出現僅通過初步設計卻做成了施工圖設計等現象，而最后還是要通過造價來修改設計。
2．2公路造價區域性指導設計
工程建設項目造價主要為人、材、機費用，工程項目所處環境區域不同，所采用的設計形式及施工工藝也會有所不同，人、材、機需求量也不盡相同，工程造價也就不相同。但同類區域的工程項目，因所處環境相同，工程造價會呈現一定的相似性，山嶺重丘區和平原微丘區的各自工程造價有著相似的水平。而如今二級公路施工工藝已成熟，有的地區二級公路工程整體造價或分部分項工程造價已較為明確，部分省市也已出臺相關政策針對本地區的公路整體造價進行統計。如湖南省交通運輸廳出臺湘交計統［2012］567號《關于湖南省公路建設項目實行限額設計的通知》，其中限額設計是指按照投資或造價的限額進行滿足規范要求的設計，表1為其中部分限額設計指標。雖然表1所示限額設計指標現在已不再實施，但公路整體造價可以此為參考，加強對公路分部分項工程整體造價的研究，結合各條公路所在地區實際情況開展有效的勘察設計，通過地區造價總結，合理控制造價并最大限度地做到技術與經濟統一。工程人員需加強公路造價與設計的聯系，掌握區域性設計下的整體公路造價水平，以造價水映設計合格與否。公路造價的區域性不僅體現在整體部分，分部分項工程也呈現一定的統一性。如湖區的橋梁或擋土墻的單價往往較高，因為湖區的樁基礎往往較長，擋土墻一般需采用砼材料。益陽市幾條二級公路的部分分部分項工程單價，可供益陽市周邊公路設計時參考。
3結語
車輛交通事故的原因很多，包括駕駛員自身以及車輛狀況的原因，如疲勞駕駛、注意力不集中、超速、酒后駕車、車輛控件失靈等，也包括路況原因，如惡劣路況、技術指標不達標、視線不良等。如何在這些情況下最大限度的保障駕乘人員安全，達到寬容公路的設計理念，必須詳細認真的收集基礎數據。
1．1原路技術標準及現狀
省道臨么線K72+800～K76+250段公路位于臨汾市翼城縣境內，起點位于臨么線與坪曲線的平交路口，終點位于晉侯高速翼城出口。此段公路為省道臨么線過境翼城縣城的重要組成部分，也是翼城縣與晉侯高速的連接線，為一級公路，路基寬度為24．5m，設計速度為80km/h，全長3．45km。平面設4處平曲線，半徑分別為250，800，1500，10000，平曲線最小半徑為250m。縱斷面最大縱坡有一處為5．932%。此段公路位于翼城縣城郊，公路通過楊家莊、西王、北梁壁、西梁壁四個村莊，公路兩側房屋、商鋪林立，部分路段已經街道化。該公路承擔著公路運輸和城市街道雙重功能，以致堵車現象嚴重、交通事故頻發。原路安保設施情況:中間帶采用雙黃實線進行分隔，設置了車行道邊緣線以及分界線;沒有任何標志、標線不全;路側護欄設置不全，或防撞等級不夠;平交路口無任何安保設施。
1．2交通量資料的調查
可以看出項目區域交通量較大，載貨汽車所占比例較大，載貨汽車中主要以礦石、煤炭、建筑材料運輸為主。
1．3交通事故數據調查
2009年1月1日～2012年4月15日，共發生7起死亡事故，其中有6起事故是由于路中心缺少中央分隔帶護欄，摩托車、電動車或行人的行駛路線不確定和隨意性造成的，給群眾財產和生命安全造成極大損失。
1．4運行速度數據
對因超速引起交通事故的路段重點調查，并通過實地觀測獲得運行速度數據。
2確定交通工程安全設施配轉置等級
交通工程及沿線設施等級分為A，B，C，D四級，本項目作為集散公路的一級公路，根據JTGB01-2003公路工程技術標準應按C級標準進行配置。C級標準為:應配置較完善的標志、標線及必需的視線誘導標、隔離設施;一級公路中間帶必須設置隔離設施;橋梁與高路堤路段應設置路側護欄;平面交叉應設置預告、指路或警告、支線減速讓行或停車讓行等標志和配套、完善的交通安全設施，并保證視距。具體設計依據為:JTG/TD81-2006公路交通安全設施設計細則，JTGD81-2006公路交通安全設施設計規范，JTGD82-2009道路交通標志和標線設置規范。在本項目中根據項目性質以及發生事故的類型，主要以設置中央分隔帶波形梁護欄和路側波形梁護欄為主，輔以完善必要的標志、標線、突起路標、防眩網、線形誘導標、輪廓標等。
3隱患問題分析及方案設計
1)一級公路、路基寬24．5m、行車速度80km/h中間帶寬為3m，不應采用雙黃線進行分隔。
因為沒有強制隔離，會造成汽車隨意掉頭和逆向車道超車，行人、自行車、摩托車橫穿公路，引起重大交通事故。根據規范要求當整體式斷面中間帶寬度小于或等于12m時，必須設置中央分隔帶護欄。設置中央分隔帶開口時根據規范要求，當一級公路作為集散公路時，其平面交叉間距不應小于500m。具體設計方案如下:根據《公路交通安全設施設計規范》中路基中央分隔帶護欄的設置原則，一級公路、設計速度為80km/h可能發生一般事故或重大事故。因而中央分隔帶采用Gr-Am-4E波形梁護欄進行隔離。項目位于城鄉結合部，為集散公路，設置中央分隔帶開口時，應結合村莊以及平交路口進行設置，且開口間距不小于500m。在中央分隔帶開口前設置減速標線。中央分隔帶開口處設置允許掉頭指示標志。若位于村莊路段還應在中央分隔帶開口處設置人行橫道線和人行橫道標志。
2)路線的平縱線形指標引起的交通事故隱患。
根據《公路路線設計規范》，當設計速度為80km/h時，平面圓曲線半徑的一般值為400m，極限值為250m;平曲線最小長度的一般值為400m，最小值為140m。此段公路中JD1平曲線半徑為250采用的是極限值。由表2知，平曲線長度全部小于一般值，大于最小值。由此可以看出，平曲線線形指標均滿足規范要求，但線形指標采用過低;縱斷面最大縱坡為5%，最小坡長為200m。，此段公路中有2處的縱坡超過規范要求，分別為5．932%和5．305%。同時有7處的最小坡長不滿足規范要求。因而存在交通事故隱患。具體設計方案如下:由于平面線形指標采用過低及縱坡數據不能完全滿足設計速度80km/h的規范標準要求;且沿線商鋪林立，已經街道化，存在行人和非機動車隨意橫穿公路現象，故在此段公路的起終點采用限速60km/h的限速標志，以降低車輛行駛速度。在JD1處設置急彎警告標志以及減速標線，并設置線形誘導標和輪廓標，以起到警告和誘導作用。下坡路段存在的主要安全隱患是車速過快或連續剎車導致車輛制動失效，易造成追尾相撞或對撞事故，可設置陡坡警告標志以及減速標線并根據路側危險程度和事故資料，路側設置護欄。
3)路側險要路段護欄設置不全，或防撞等級不夠。
路側險要路段主要安全隱患一般為車輛駛出路外的事故。可采取以下措施:a．根據交通量大小、行車速度、路側危險程度和事故資料，路側設置護欄。本項目采用Gr-A-4E(2E)波形梁護欄或F型A級鋼筋混凝土護欄進行防護。b．設置減速標線。c．設置線形誘導標和輪廓標。
4)平交路口。
平交路口存在的主要隱患是車速過快或不知道存在平交路口，易造成車輛相撞或碰撞行人事故，可采取以下措施:a．在支路設置“停車讓行”標志和停車讓行標線。b．主路上設置平面交叉的警告標志和減速標線。
5)過村鎮路段。
其特點是道路兩側行人多，非機動車輛多，存在很多小型的出入口，存在安全隱患。設計時除考慮村莊標志外，還應結合注意非機動車輛標志、注意行人標志進行設置。同時設置減速標線。
4結語
設計單位應在接受建設單位的委托設計邀請后，組織擬定橋位處的現場踏勘并進行詳細的地形圖測量，在充分征詢建設單位和相關主管部門的意見后明確橋梁的建設標準。
1.1使用年限
橋梁主要受力構件必須在正常設計、正常施工、正常使用養護的條件下，其使用年限為100年。
1.2設計洪水頻率
二級公路上的大、中橋，設計洪水頻率為1/100；二級公路上的小橋和三、四級公路上的大、中橋，設計洪水頻率為1/50；三、四級公路上的小橋，設計洪水頻率為1/25。設計洪水頻率內的歷史最高洪水位可通過現場調查踏勘、向附近當地村民詢問了解、向相關水利部門發函等方式獲得。
1.3橋下被交河流的航道等級和凈空標準
應與相關航道主管部門聯系，獲得橋下河流的航道等級、最高通航水位、凈空標準及規劃等資料，如橋梁下部結構和基礎在通航水域中，需設置必要的船舶航行標志、標識。
1.4橋下被交道路的等級和凈空標準
應與相關道路主管部門聯系，獲得橋下道路的等級、凈空標準及規劃等資料，并設置必要的防車輛撞擊設施。3.5道路等級一般來講，農村公路的道路等級可采用二、三、四級公路標準。具體取用時，不僅要與現狀相吻合，還要與規劃相協調。
1.6設計荷載
一般來講，二、三、四級公路，汽車荷載等級為公路Ⅱ級，如二級公路為干線公路且重型車輛多時，可采用公路Ⅰ級汽車荷載。
1.7設計速度和橋梁寬度
二級公路設計速度為80km/h，60km/h，其相應的橋梁寬度分別為12m，10m；三級公路設計速度為40km/h，30km/h，其相應的橋梁寬度分別為8.5m，7.5m；四級公路設計速度為20km/h，其相應的橋梁寬度為6.5m（雙車道）、4.5m（單車道）。橋面寬度的具體取值不僅要與現狀相吻合，還要與規劃相協調。
1.8橋上及橋頭引道線形
橋上及橋頭引道的線形應與路線布設相協調，各項技術指標應符合路線布設的規定。橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%；位于市鎮混合交通繁忙處的橋上和橋頭引道縱坡均不得大于3%。橋頭兩端引道線形應與橋上線形相配合。
2橋梁的建設規模
在橋梁的建設標準明確后，橋梁的建設規模主要涉及橋梁的立面設計。橋梁立面設計的三要素為橋高、橋長、基礎入土深度。
2.1橋高（指最低梁底高程）
橋高通常在做以下三項對比后確定。
（1）設計洪水頻率內的歷史最高洪水位加安全高度后的高程；
（2）與航道等級相對應的最高通航水位加凈空高度后的高程；
（3）與道路等級相對應的最高路面高程（考慮路面加鋪因素）加凈空高度后的高程。
2.2橋長
梁底高程確定后再確定主孔跨徑。一般來講，在滿足橋下凈空寬度和泄洪要求的條件下，應盡可能采用較小的經濟性跨徑，降低上部結構建筑高度，減少投資。確定上部結構建筑高度后進行橋長設計時，為縮短橋長，減少投資，可按以下原則控制：
（1）可能采用較大橋梁縱坡；
（2）平原軟土地基臺后填土高度不宜大于4.0米，一般地基臺后填土高度不宜大于6.0m，城鎮人口稠密區，臺后填土高度不宜大于3.0米；
（3）橋下凈空斷面須滿足泄洪要求；
（4）橋梁基礎宜盡可能避開老橋基礎。
2.3基礎入土深度
（1）如地基土質承載力較高且具備開挖條件時，應首選擴大基礎，否則宜采用樁基礎。
（2）基礎入土深度須考慮河道的一般沖刷、局部沖刷以及規劃河床斷面的開挖情形。
3橋梁的施工圖設計
在橋梁的建設標準、建設規模初步確認后，由建設單位組織召開設計方案論證會，以會議紀要方式最終確認或直接由建設單位下達設計委托函予以明確。設計單位據此與建設單位簽訂委托設計合同，安排橋位處地質勘探，每座橋梁布置不少于2個地質鉆孔，并由設計單位提供地基承載力要求。此后，設計工作進入施工圖設計階段。為做好施工圖設計，應高度重視以下設計細節。
3.1橋梁抗震設防
鎮江地區抗震設防烈度為7度，設計基本地震動加速度峰值為0.l0g或0.15g，除二級公路上的大橋采用8度區的抗震措施外，其余橋梁均采用7度區的抗震措施。
3.2橋面鋪裝
鑒于橋梁規模較小，宜采用防水險鋪裝。如鋪裝厚度計入結構計算高度，需設置不小于3cm的磨耗層。
3.3橋面護欄
橋面設置人行道時，應設置人行道欄桿扶手；橋面不設置人行道時，宜設置險墻式護欄，以減少后期養護工作量。由于農村公路為混合交通，為確保行人安全，護桿高度不應小于1.1m。
3.4橋頭接線
橋頭接線原則上要求與老橋兩頭道路銜接，平縱線形順適，設置必要的波形防撞護欄與橋上護欄相銜接。
3.5管線事宜
原則上原有老橋上的管線在新橋設計時應予以保留，并預留未來管線位置，但須遵循下列要求：
（1）禁止天然氣輸送管道、輸油管道利用公路橋梁跨越河流；
（2）高壓線跨河塔架的軸線與橋梁的最小間距，不得小于一倍塔高。高壓線與公路橋涵的交叉應符合現行《公路路線設計規范》的規定。
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1.1高溫穩定性
常安高速公路工程項目所處地區為最高氣溫超過40℃的夏炎熱區。在這種苛刻的環境下，必須要求路面混合料擁有極高的抗變形性能。同時，因為在這一個高速公路段，交通量較大且重載車比例高，這些都加重了公路路面負荷。此外，有部分路段為長大縱坡路段，高溫條件下重載交通對長大縱坡段層間剪切滑動也產生不利影響。因此，在進行路面結構優化方案設計時，需要重點關注在高溫條件下路面的抗車轍性能與抗剪性能。
1.2水穩定性
工程項目沿線年降雨量約為1500mm左右，屬于年降雨量＞1000mm的潮濕區。通過對湖南地區整體高速公路使用情況的分析，可看出部分路段的早期水損害問題仍然比較嚴重。因而，在進行路面結構優化設計時，必須充分考慮到混合料設計、原材料指標控制等對水穩定性方面問題。
1.3低溫抗裂性
常安高速公路工程項目所處地區的年極端最低氣溫低于－10．0℃，屬于冬冷區。因此，進行優化設計時，既要保證路面擁有足夠高溫穩定性，又要確保其具備一定的低溫抗裂性能。
1.4抗疲勞性
高速公路的交通量大，且重載車較多，極易造成瀝青路面結構層疲勞破壞現象的形成，因此，需在優化方案中采取相應的措施提高其抗疲勞性能。總之，在常安高速公路路面結構優化設計方案中，需要以解決重載交通下車轍病害問題和早期水損害的問題為主要方向。通過優化路面結構、合理設計混合料、嚴格控制施工質量，并對特殊路段特殊處理，達到減少早期病害、提高路面耐久性、降低全壽命周期成本的目的。
2瀝青結構層的優化分析
在原設計中，瀝青路面結構層為:上面層為4cm改性瀝青SMA－13;中面層為6cm改性瀝青AC－20C;下面層為8cm普通瀝青AC－25C。進行優化設計時，結合路面結構層的厚度及路用性能，對瀝青路面結構層進行如下優化。
2.1瀝青上面層優化
根據常安高速公路通車后的交通量預測，在初期沒有太大交通量的情況下，路面荷載的影響深度主要在于中面層，因此從功能性和經濟性這兩方面考慮，在優化中，在上面層采用4cm厚AC－13C，瀝青采用SBS改性瀝青，在有效降低工程造價成本的同時，也能充分滿足其功能要求。AC－13C采用石質較堅硬、耐磨耗的集料，如玄武巖和輝綠巖等，以確保抗滑磨耗表層的功能(如表1)。在此基礎上，將地產的輝綠巖材料用于上面層，相比于SMA－13所需要的外購的玄武巖便宜，造價有所降低。并且，考慮到工程項目所在地為高溫多雨潮濕區，在上面層采用AC－13C型瀝青混凝土。
2.2瀝青中、下面層優化
原施工圖設計方案的中、下面層結構為:中面層6cm的AC－20C、下面層8cm的AC－25C，瀝青的中面層所在層處于整個路面結構的高剪應力受力區域，在高溫地區重載交通條件下，中面層應具有較好的高溫穩定性，因此，中面層需要采用高溫穩定性較好的瀝青混合料，瀝青膠結料采用SBS改性瀝青。瀝青的下面層主要起承重層及粘結層的作用，同時還必須具有較好的抗疲勞性能和抗水損害性能，因此需要采用50#A級道路石油瀝青。在優化設計中，將原方案中面層6cm的AC－20C調整為6．0cm的Sup－20，膠結料采用改性瀝青，并要求達到PG70－22級性能標準;下面層8cm的AC－25C調整為8cm的Sup－25，采用50#道路石油瀝青，要求達到PG64－16級性能標準。
2.3水穩基層優化
在原路面結構設計中，由于水泥劑量用量較高，水穩易產生裂縫，1cm的石油瀝青表處不能起到抗反射裂縫的作用。因此，在優化設計中，水穩基層通過降低水泥劑量的方式來控制水穩裂縫的產生，同時采取有效的工程措施來延緩瀝青路面的反射裂縫。在水穩基層和瀝青面層之間設置防水粘接層，以便瀝青面層的應力和應變因離開應力集中的接縫或者裂縫端部而得到降低。同時，加強加鋪層結構的抗拉能力與抗剪能力。其中，在防水粘接層類型的選擇方面，結合高性能聚酯玻纖布、稀漿封層、橡膠瀝青應力吸收層(SA-MI)等三類防水粘接層的特點分析，優先選用1cm橡膠瀝青應力吸收層來延緩瀝青路面的反射裂縫。
3常安高速公路路面優化設計的對比分析
3.1技術分析
傳統的AC型瀝青混合料采用懸浮密實型連續級配，高溫穩定性較差，即使對其級配進行調整，也難以避免傳統設計方法的缺陷。而傳統的馬歇爾設計方法采用擊實成型試件，不能準確模擬路面壓路機實際碾壓的揉搓效果，因此導致試件油石比往往較實際路面大0．3%至0．5%。而在優化設計方案中，引入Superpave技術從施工檢測及工程應用效果來看，Superpave設計的瀝青混合料表面均勻、密實，高溫性能有較大程度的提高，抗水損害性能良好，其各方面性能均優于傳統的懸浮密實型AC混合料，能提高整體的路面性能，特別是高溫抗車轍性能。
3.2路面基本建設費用分析
優化方案較原設計方案將有效提高路面性能和延長路面使用壽命。并且，通過清單報價計算，優化后的主線路面結構比原設計路面結構可節約基本建設費用2219萬元。
3.3使用效果分析
目前，我國高速公路瀝青路面的研究和發展方向是，延長瀝青路面的使用壽命，減少早期損害，更好的體現全壽命周期成本設計理念。通過上述分析所得，常安高速公路路面結構優化將在解決原工程項目中的特點及難點問題，在保證路面優質服務功能的基礎上，實現路面“耐久、節約、環保”的目標。
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1實際地勘察與調研工作
公路中小橋的設計涉及諸多因素，設計者、建設者需要對各個因素全面把握，掌握公路中小橋的具體情況，以此制訂合理的設計計劃，擬定正確的計劃任務書。對于橋梁的規劃設計而言，需要有關人員收集相關資料，對實施地點進行實地勘察，提出合理的設計建議。首先，對公路中小橋的具體指標進行調查研究，例如，調查研究通行車輛的荷載等級、人行道要求、車道數目、交通流量等，結合公路中小橋上的交通種類及其具體要求，設定橋梁承載力、寬度、走向等。其次，對橋的位置進行選定，對于中橋而言，應根據路線的總方向，并結合公路與橋梁的綜合因素選擇橋位。對于小橋涵而言，橋位的選定應遵循公路的路線走向，如果施工場地的水文、地質、地形條件不適合，可采取適當的施工技術，但不應改變橋涵路線。然后，調查測定施工點附近的河流水文情況，在橋梁設計時，以此為依據確定橋梁的跨徑、橋面高程、基礎埋深等。再者，調查測量橋位附近的地質地形情況，在此基礎上繪制地形圖、地址剖面圖，為橋梁的設計與施工提供參考。最后，對與公路中小橋建設有關的其他情況進行調查，如附近舊橋的使用情況、當地橋梁施工材料的來源與供應情況、施工場地的運輸狀況、當地有關部門及群眾對橋梁的要求等。通過對公路中小橋施工地點的勘測調查，收集、記錄資料數據，根據資料擬定不同的橋梁設計方案。橋梁設計方案的比選、確定步驟包括:確定橋梁高程的要求、擬定橋型方案草圖、詳繪橋梁方案、篩選方案、編制概算、選定方案、匯總文件等，認真執行各個步驟，選定最為合理的公路中小橋設計方案。
2公路中小橋的設計
2.1中小橋平面設計
確定橋位是公路中小橋設計的首要任務，應依據公路工程設計標準的要求，在符合線路總走向的基礎上確定小橋的線形與位置，在符合橋路需求、路線走向的基礎上確定中橋橋位。在橋梁平面設計的過程中，應滿足橋梁自身的穩定性與經濟性的要求，將橋梁位置選擇在河面較窄、水流穩定、沖刷較小、地質良好、河道順直的河段上，這樣不僅可防止因沖刷過大引起的橋梁倒塌現象，而且能使橋梁的造價與養護費用降低。此外，還應從整個路橋網方面著手，減少車輛繞道，使交通更加方便，同時還應盡量避免橋梁、河流的斜交，以此減少橋梁長度。對于橋梁的變速車道、平曲線變徑、緩和曲線、平曲線加寬與超高設置等，均需使其符合相應的路線規定。同時，應保持橋梁橋頭與線形的平順，保證車輛平穩通過，橋梁與公路的銜接等也應嚴格按照路線的要求設計。
2.2橋梁橫斷面設計
不同橋跨結構的橫斷面形式與橋面寬度影響著橋梁橫斷面的設計，橋面的寬度直接影響行人、車輛的通行狀況。因此，在公路中小橋的設計中，應確保橋梁的交通服務水平，盡量保持橋面寬度與所在路線路基寬度一致。對于城市交通的公路橋梁而言，根據城市交通的狀況與工程規劃要求，可適度加寬橋面寬度。對于彎道上的橋梁而言，在橫斷面設計時，應根據路線的具體要求，設置合適的寬度。同時，應根據車輛、行人量的需求，結合前后路線的布置，設計人行道、自行車道的橫斷面，并增加適當的分隔設施。一般情況下，人行道的寬度在0.75一1.0m，而未設人行道的橋梁應設置安全帶。
2.3橋梁縱斷面設計
影響橋梁縱斷面的設計因素諸多，包括基礎的埋置深度、橋道的高程、橋梁的總跨徑、橋頭與橋上引導的縱坡、橋梁的分孔等。對于橋梁高程的確定，應根據橋下通車凈空的需要、設計水位，結合橋梁跨徑、橋型因素而確定，其中自設計通航水位算起的凈空高度應低于通航孔橋跨架構下緣的高程，而橋梁結構地緣的高程不應低于設計所規定的車輛凈空高度。應根據水文計算確定橋梁總跨徑，同時要確保洪水順利宣泄，避免橋梁總跨度縮短而引起淺埋基礎不穩定等問題。應根據地質地形情況、通航交通、技術緊急等條件確定橋梁分孔。同時，由于公路中小橋的總造價直接受橋梁分孔的影響，橋梁孔數與跨徑不同，橋梁墩臺與上部結構的總造價也會發生改變。例如，橋墩較高時，增加了基礎工程的復雜度，工程造價增加，橋梁跨徑加大。而橋梁的分孔還應滿足橋下的通航要求，應在航行最方便的河流處布置中小橋的通航孔，當河流的變遷性較強時，可根據具體情況增加通航孔的數量。在一些體系中，為了加大橋梁跨徑可采用懸臂施工法，因此，山區地區的公路中小橋橋梁跨度往往較大。
3公路中小橋質量加固方法
3.1上部結構的加固
加固橋梁的上部結構，常用的方法有增大截面與配筋、改變結構受力體系、增加橫向聯系、橋面層補強等。其中，增大截面與配筋加固法主要是通過增大構件截面面積、提高配筋率來提高鋼筋混凝土的穩定度、剛度和強度，如加大橋梁側面或梁底面的尺寸，在橋梁中增加主筋的配置，從而提高主梁截面的高度，提高其承載力。而橋面層補強加固法多在主梁剛度不夠時運用，通過在橋梁頂部增加一層鋼筋混凝土層，將梁頂與主梁相連接，使主梁的有效高度增加，其抗壓截面的強度也隨之增加。
3.2下部結構的加固
對于橋梁下部結構的加固，常用的方法有擴大基礎、防治墩臺和基礎沖刷等。其中橋梁基礎擴大底面積的方法適用于基礎埋置太淺、基礎承載力不足的情況，當結構基礎發生不均勻沉降時，可利用擴大基礎的方法進行加固。但如果在擴大部分基礎時，出現地基承載力不足的問題，可通過將一定數量的樁打人擴大部分基礎中的方法提高其承載力，而裝樁的參數應根據地基的具體變形計算確定。
3.3質量加固的具體方法
以某公路跨河橋為例，由于該橋已建設多年，且維修較少，需要進行質量加固。對于中小橋而言，質量加固的重點是提高橋的結構承載力，并保證車輛通行順暢，加強表面病害維修，提高橋的耐久性、使用性。首先，可進行拱肋加固，對橋梁局部開裂、銹蝕現象進行整頓維修，并借助外包混凝土增大截面加固法對拱肋進行加固，綁扎鋼筋網、澆筑混凝土。其次，對于橋梁人行道部位的缺陷，可清除處理混凝土表面，用混凝土防銹浸漬劑保護鋼筋，用水泥漿涂刷修補區外表面，使其結實、美觀。
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