高速公路設(shè)計(jì)方法探析

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摘要：以某新建國(guó)道項(xiàng)目為工程背景，將“綠色循環(huán)低碳”概念融入高速公路的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，確定總體設(shè)計(jì)思路，并提出具體優(yōu)化方法：做好前期設(shè)計(jì)規(guī)劃、路面與路基的優(yōu)化、橋涵立交的設(shè)計(jì)，可為相關(guān)工程項(xiàng)目提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：高速公路；節(jié)能減排；路基

1項(xiàng)目概況

某高速公路項(xiàng)目設(shè)計(jì)總長(zhǎng)為10.3km，為典型的雙向四車(chē)道形式，基于市政功能及一級(jí)公路雙重標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)施工作業(yè)。項(xiàng)目建設(shè)目的是連接現(xiàn)有公路網(wǎng)，提升附近村落行車(chē)便利性，從而解決省道的交通阻塞問(wèn)題，完善交通配套基礎(chǔ)設(shè)施，使縣區(qū)與市區(qū)聯(lián)系更為緊密，助推縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2總體設(shè)計(jì)思路

近些年，私家車(chē)數(shù)量增幅巨大，為滿(mǎn)足群眾的交通需求，各地政府加大了高速公路建設(shè)規(guī)模，但不可避免地帶來(lái)一些環(huán)境問(wèn)題，例如汽車(chē)行駛過(guò)程中的尾氣造成了嚴(yán)重的大氣污染。因此，在高速公路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循綠色、循環(huán)、低碳的環(huán)保理念，通過(guò)合理設(shè)計(jì)、規(guī)劃減少建設(shè)中和投入使用后造成的污染。本文所指的綠色循環(huán)低碳高速公路是指在設(shè)計(jì)、建設(shè)中將綠色、節(jié)能減排作為重點(diǎn)目標(biāo)，綜合考量多方面因素，確保工程在建設(shè)期、使用期盡可能避免對(duì)公路沿線生態(tài)環(huán)境的影響[1]。通過(guò)把綠色生態(tài)、節(jié)能減排等設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于實(shí)踐中，結(jié)合工程具體情況不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、延長(zhǎng)使用期限等目的。

3具體優(yōu)化方法

3.1優(yōu)化高速公路設(shè)計(jì)與規(guī)劃思路

（1）充分考慮公路使用后可能產(chǎn)生的問(wèn)題。高速公路的設(shè)計(jì)應(yīng)將使用時(shí)可能遇到的問(wèn)題考慮在內(nèi)，包括使用消耗及養(yǎng)護(hù)成本[2]。如通過(guò)使用瀝青乳液可以在環(huán)境溫度下實(shí)現(xiàn)舊路面利用，能減少材料運(yùn)輸，從而降低了燃料消耗、減少了排放。因此，回收利用方法既保護(hù)了環(huán)境，又節(jié)約了能源。（2）充分考慮公路建設(shè)中的客觀因素。由于在高速公路建設(shè)的過(guò)程中，易造成開(kāi)山鑿洞問(wèn)題，不利于生態(tài)保護(hù)，因此項(xiàng)目應(yīng)結(jié)合所在地自然特征來(lái)設(shè)計(jì)分析。合理選線是公路建設(shè)重中之重，應(yīng)在滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)要求的前提之下，最大程度降低對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，盡量避開(kāi)不良地質(zhì)地段，降低施工的技術(shù)難度與施工成本。（3）根據(jù)不同的施工情況選擇公路設(shè)計(jì)指標(biāo)。在高速公路建設(shè)過(guò)程中，不僅要考慮客觀因素，還要考慮工程造價(jià)和項(xiàng)目的可行性，選擇合理的公路設(shè)計(jì)指標(biāo)。對(duì)于地理相對(duì)復(fù)雜的高速公路建設(shè)地區(qū)，設(shè)計(jì)人員可以將其劃分為若干部分進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，每個(gè)區(qū)域采用不同的公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以確保方案的可行性。復(fù)雜地理區(qū)域公路施工時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)減小最小圓曲線和豎曲線的半徑、降低最大縱坡標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。因此，根據(jù)實(shí)際情況，選擇公路設(shè)計(jì)指標(biāo)是提高公路設(shè)計(jì)可行性的重要途徑。（4）根據(jù)項(xiàng)目狀況優(yōu)化公路路基設(shè)計(jì)。公路路基設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是保障公路項(xiàng)目質(zhì)量的關(guān)鍵因素，如果路基設(shè)計(jì)不合理，高速公路的使用壽命將大幅降低且使用過(guò)程中公路移位、裂縫等問(wèn)題會(huì)不斷出現(xiàn)，既加大了安全風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)形中也會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成破壞。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)確保設(shè)計(jì)合理，降低路基對(duì)于地貌的破壞，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，保證土地資源的充分利用。

3.2優(yōu)化高速公路路基與路面設(shè)計(jì)

首先，高速公路施工周邊工程產(chǎn)生的廢土、渣石可用于公路回填，特別是隧道挖掘工程產(chǎn)生的大量廢土、廢石應(yīng)加以利用。使用RAP生產(chǎn)新材料可以使瀝青路面的施工成本顯著降低，同時(shí)也對(duì)節(jié)約建設(shè)成本、保護(hù)環(huán)境等有巨大益處。

3.3科學(xué)設(shè)計(jì)橋涵立交

在設(shè)計(jì)橋涵立交時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注地形條件與車(chē)流量這兩個(gè)指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上分析是否需要建設(shè)立交。地形和車(chē)流量符合立交建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，設(shè)計(jì)人員規(guī)劃時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮減少生態(tài)破壞、利用當(dāng)?shù)氐匦?，達(dá)到工程與自然的有效融合，降低工程成本[3]。應(yīng)盡可能減少橋梁跨度及周邊環(huán)境修復(fù)所需資金，將節(jié)約、環(huán)保理念融于橋涵立交建設(shè)中。

3.4設(shè)計(jì)中融入綠色循環(huán)低碳的理念

（1）重視綠色循環(huán)低碳設(shè)計(jì)理念。設(shè)計(jì)人員可以將綠色植被帶和碳中性材料納入高速公路規(guī)劃設(shè)計(jì)中，以減少化石燃料和溫室氣體排放。使用碳中性材料可以吸收車(chē)輛釋放的熱量和廢氣。（2）注重公路建設(shè)與自然協(xié)調(diào)。公路建設(shè)不可避免地會(huì)對(duì)附近的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，如植被破壞、水污染、空氣污染和噪聲污染等。高速公路設(shè)計(jì)需要充分考慮其運(yùn)輸能力和環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也要考慮在保證造價(jià)、質(zhì)量的基礎(chǔ)上融入生態(tài)環(huán)保理念。隨著社會(huì)的進(jìn)步和物質(zhì)文化水平的提高，公眾對(duì)公路功能的觀念發(fā)生了變化，不僅要求公路安全、快速，而且更加注重其舒適性、美觀性和與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)性。公路景觀建設(shè)是公路建設(shè)極為重要的方面之一，應(yīng)貫穿公路規(guī)劃設(shè)計(jì)的全過(guò)程。（3）結(jié)合新技術(shù)保障植物生長(zhǎng)環(huán)境。例如，可通過(guò)噴射混凝土植被覆蓋技術(shù)來(lái)重建高速陡峭混凝土面斜坡；通過(guò)將水泥和綠化添加劑與特定比例的液壓覆蓋材料混合，并將其直接噴灑在陡峭的混凝土面斜坡上，可創(chuàng)造適合植物生長(zhǎng)的環(huán)境，并能培育一個(gè)能夠自然演替的植物群落，保障植物生長(zhǎng)環(huán)境。（4）ETC車(chē)道設(shè)計(jì)。收費(fèi)口的停車(chē)、啟動(dòng)、排隊(duì)候車(chē)都在無(wú)形中增加汽車(chē)尾氣排放和周邊分貝指數(shù)，而ETC系統(tǒng)可以在不破壞道路的情況下安裝，也可以從過(guò)往車(chē)輛中收集數(shù)據(jù)，識(shí)別車(chē)牌、車(chē)型以及RFID電子標(biāo)簽，自動(dòng)收費(fèi)，無(wú)需車(chē)輛減速支付，因此不僅能提高道路通行能力、降低管理成本，還能降低噪聲水平與廢氣排放，故需做好ETC車(chē)道設(shè)計(jì)。（5）考慮跨學(xué)科發(fā)展。公路路線選擇應(yīng)注重環(huán)保技術(shù)的吸收和采用。要堅(jiān)持以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和交通建設(shè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展為指導(dǎo)思想。結(jié)合公路交通環(huán)境保護(hù)規(guī)劃和環(huán)境管理體系，在道路設(shè)計(jì)、施工、使用過(guò)程中最大限度地減少對(duì)環(huán)境的影響，保持生態(tài)平衡，保護(hù)人類(lèi)良好的生活環(huán)境。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路的修建一方面有利于促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展；另一方面，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致占用過(guò)多資源、破壞環(huán)境等問(wèn)題。本文明確了綠色循環(huán)低碳高速公路總體設(shè)計(jì)思路，提出了低碳設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，高速公路工程在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該堅(jiān)持綠色循環(huán)低碳的設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化設(shè)計(jì)思路與方法，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者：陳楠 單位：云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司