摘要：伴隨著中國社會與經(jīng)濟的高速發(fā)展，交通設(shè)施的建設(shè)也是如火如荼。隨著國家與人民環(huán)境保護意識的日益提高，交通建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護問題的沖突也日益嚴重。在公路設(shè)計過程中，設(shè)計方需具備環(huán)保視野，應(yīng)結(jié)合項目區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境及人文環(huán)境，從環(huán)保的角度進行公路設(shè)計。本文首先就公路設(shè)計對環(huán)境的破壞情況進行了分析，然后從環(huán)保的角度提出了相應(yīng)的設(shè)計措施。

關(guān)鍵詞：環(huán)保視野；公路設(shè)計；設(shè)計措施

隨著環(huán)境保護問題的日益突出，人們的環(huán)境保護意識也不斷提升。在公路設(shè)計過程中時需遵循社會經(jīng)濟的發(fā)展軌跡和自然環(huán)境因素，從滿足生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的角度進行設(shè)計。要盡可能對設(shè)計方案進行優(yōu)化，除了要保證設(shè)計方案的合理性，還要保證公路與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一，保護生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

1基于環(huán)保角度的公路設(shè)計重要性分析

當(dāng)前的工程建設(shè)活動中，打造滿足生態(tài)環(huán)境保護項目的理念越來越得到重視。我們從環(huán)保角度進行分析和研究，公路設(shè)計主要會給環(huán)境帶來以下幾個方面的影響：

1.1影響生態(tài)自然環(huán)境

公路設(shè)計直接影響著沿線生態(tài)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)平衡。公路的建設(shè)過程中會破壞既有生態(tài)環(huán)境，使生物喪失原有的生存空間，部分動物為了尋找棲身之處只能遷徙他處，會對生物鏈的平衡和穩(wěn)定造成不良影響。同時，公路建設(shè)容易致使水土流失，原有的自然植被消失不見。開挖路塹和填筑路堤等會對植物生長環(huán)境造成破壞[1]。公路建設(shè)完成后，公路和公路的輔助設(shè)施將取代永久性的占地植被。另外，施工過程中的廢水、工作油污等污水會使水體營養(yǎng)負荷增大，對沿線河流造成一定的污染。此外，公路建設(shè)還會帶來環(huán)境污染，公路運營過程中車輛噪音和尾氣等產(chǎn)生的噪音污染和空氣污染等都是環(huán)境污染源頭，更有甚者還會導(dǎo)致公路沿線環(huán)境遭到嚴重破壞。

1填方邊坡防護

填方路基邊坡防護一般考慮作植物防護，路堤按正常坡比放坡或放緩后回填腐植土或含植物根系土后種植適合當(dāng)?shù)厣L的灌木和草籽，或直接鋪植主線占地范圍內(nèi)清表的草皮等。受水流侵蝕或沖刷輕微，河道寬淺的沿河路基，設(shè)置鉛絲石籠護腳或在設(shè)計水位+100cm高度以下的路基邊坡采用漿砌片石防護，其上部邊坡防護同正常路段;當(dāng)路基邊坡受河流沖刷較嚴重，河道狹窄的路段，一般采用浸水路肩擋土墻或路堤擋土墻防護，以保證路基穩(wěn)定。

2挖方邊坡防護

測區(qū)物理風(fēng)化作用強烈、巖層破碎、自然邊坡高陡、物源豐富，傍山路基應(yīng)盡量避免深挖方削坡，在結(jié)合自然邊坡坡面情況、水文地質(zhì)條件、考慮環(huán)境保護因素等基礎(chǔ)上進行綜合治理。路塹挖方邊坡視其高度、巖土界面、裂隙發(fā)育程度、穩(wěn)定情況進行防護。①對于高度≤20m的泥巖、砂質(zhì)泥巖、塊(礫)石土路段挖方邊坡，一般按高度8～10m分級，并設(shè)置不小于1.5m寬的邊坡平臺，采用放緩邊坡或用護面墻對坡面進行防護。②對于高度為20～30m的泥巖、砂泥巖互層、砂巖、板巖等路段挖方邊坡，一般按高度8～10m分級，并設(shè)置不小于1.5m寬的邊坡平臺，放緩、整平坡面，設(shè)置錨桿框架、掛網(wǎng)噴漿、路塹墻或依照實際巖層風(fēng)化程度直接裸露處理。③對于高度＜30m的巖性風(fēng)化程度較低、巖質(zhì)較堅硬的厚層完整基巖路段挖方邊坡，設(shè)計坡比一般采用1∶0.5～1∶1.0，局部1∶0.3，一般按高度10～15m進行分級，并設(shè)置不小于1.5m寬的邊坡平臺，邊坡坡面一般不防護。④對于高度＞30m的泥巖、砂泥巖互層等路段挖方邊坡，需根據(jù)邊坡穩(wěn)定性分析結(jié)果，結(jié)合地質(zhì)情況對邊坡進行特殊設(shè)計，同時后期可對邊坡進行綠化美化。⑤對于塊(礫)石土或低液限黏土被挖穿的挖方路段，須收縮坡口以確保邊坡外側(cè)建筑物穩(wěn)定的挖方路段，則設(shè)置仰斜式路塹墻(包括格賓石籠)進行防護;對于坡積層較厚的深挖路塹邊坡，需根據(jù)地質(zhì)、水文情況進行穩(wěn)定性計算分析，確定處治方案，如抗滑樁、抗滑擋墻等。⑥因路線與鄉(xiāng)村道路或機耕道交叉、平行而引起的改(移)線工程，為確保改(移)線道路邊坡的穩(wěn)定，則設(shè)置仰斜式路塹墻進行防護。

3沿河路段路基防護

路基水毀集中體現(xiàn)在對沖岸地段對路基邊坡或擋墻基礎(chǔ)的沖刷、掏空，局部嚴重路段使得路基或擋墻坍塌，對行車產(chǎn)生極大的安全隱患。原路所有路段標(biāo)高均高于洪水位，涵洞進出水口標(biāo)高也均高于洪水位。臨河路基應(yīng)根據(jù)原路邊坡、河道、河流沖刷等實際情況采用浸水擋土墻、實體護+護坡護腳、格賓擋墻、鉛絲石籠等多種工程措施進行治理。浸水擋土墻一般用于路基寬度不夠、河道狹窄、河流沖刷嚴重路段;實體護+坡腳一般用于寬淺河灘及原臨河路基邊坡較緩路段，采用M10砂漿砌片卵石護坡及護腳，護坡基礎(chǔ)基底應(yīng)置于一般沖刷線0.5～1.0m以下。在離路基主體相對較遠的路段，以避免溝谷下切，河流沖刷淘蝕危及岸坡穩(wěn)定，一般均加設(shè)鉛絲石籠加強防護，鉛絲石籠應(yīng)選擇水穩(wěn)性好、抗風(fēng)化能力較強的石料，粒徑應(yīng)不小于鉛絲網(wǎng)孔徑。在河流對路基出現(xiàn)頂沖路段，除設(shè)計浸水擋土墻外，還在浸水擋墻起止點河流頂沖段設(shè)置了防沖刷側(cè)墻、丁壩等設(shè)施，以加強對邊坡的保護，確保路基穩(wěn)定。

4擋土墻設(shè)計

1公路超高設(shè)計分析

公路超高設(shè)計是一種線形設(shè)計，注重的是車輛的行駛安全，從舒適度和經(jīng)濟度角度出發(fā)，并按照規(guī)范進行。實際建設(shè)中地形、路線、氣候、濕度等都會對超高設(shè)計產(chǎn)生影響，因此應(yīng)綜合考慮公路工程中的超高設(shè)計。

1．1最大超高的控制

公路超高設(shè)計通常需要按照前文公式進行計算，而最大的超高值則控制為8%以下。我國現(xiàn)有的狀況是公路貨車數(shù)量較多，而公路貨運中超載的情況普遍，這樣公路上行駛速度相對低。所以按照實際情況，貨車在曲線路段行駛其速度較低，因為向心力作用，超高坡度大于6%即容易出現(xiàn)側(cè)翻的危險。而在氣候影響喜愛，如雨雪天氣等，大中型貨車通行率較高的路段就容易出現(xiàn)側(cè)翻等情況，所以超高值應(yīng)控制在6%以下。同時設(shè)計速度高且運行速度較高的路段最大的限制應(yīng)為10%，而常年積雪冰凍的地區(qū)只能選擇6%作為限值。下面就針對平原和山區(qū)進行限制分析。首先，平原地區(qū)的交通網(wǎng)絡(luò)密集，且地勢相對平坦，近郊的道路與城市道路交接。超高設(shè)計主要是考慮縱面平緩、交口多等特征，除了考慮前面公式中的因素外，還應(yīng)考慮超高路段與正常路段的銜接問題。平原公路的超高值如果按照規(guī)范進行計算則會影響路面的美觀，同時造成路段銜接的困難。因此在設(shè)計時應(yīng)考慮綜合性因素，通常選擇的限值為1%，并對超高路段進行安全性的測定。實踐證明，平原地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達且地勢平坦，路網(wǎng)密集，適當(dāng)?shù)臏p小超高限值可以增加交通的順暢和行駛穩(wěn)定。其次，在山區(qū)超高設(shè)計中，其地形因素影響較大，通常曲線半徑很小，縱面起伏較大，車輛行駛的速度也隨時改變，如果單純的考慮速度計算超高值則不能，按照舒適性要求。車輛的安全也會受到影響。山路復(fù)雜性形成了路段不同，設(shè)計不同的情況，對連續(xù)低指標(biāo)的山路，貨車數(shù)量較多，則應(yīng)減小超高值來獲得安全性。對縱向坡大于3%的下坡如果出現(xiàn)曲線環(huán)繞的情況，則應(yīng)結(jié)合縱坡的情況進行設(shè)計。此類情況計算超高值，需要考慮同樣條件下平穩(wěn)路段的超高設(shè)計作為參考。同時應(yīng)注意的是無論何種設(shè)計，都應(yīng)按照線形設(shè)計的規(guī)范進行。

1．2公路超高過渡設(shè)計

超高路段往往是從直線路段過渡而來，即路基斷面從雙向橫坡變?yōu)閱蜗驒M坡，這個路段即為超高過渡路段。這個過渡在設(shè)計中除了考慮離心力的作用以外還應(yīng)考慮路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題，方便排水、施工等因素都應(yīng)在設(shè)計中進行考量。通常這個路段分為兩個階段:一個是雙坡階段，路肩和形成橫坡不能保持一致時，通常先抬高外側(cè)路肩與外側(cè)行車道一致，然后將彎道外側(cè)的車道與路肩升高，直至與彎道內(nèi)側(cè)行車道持平。如果是長回旋線，則不能滿足道路的排水的坡率，此時容易造成外側(cè)車道不能正常排水，所以這個階段超高設(shè)計應(yīng)控制漸變率不大于1/330。彎道外側(cè)土路肩應(yīng)保持正常橫坡，不參與超高。另一個是旋轉(zhuǎn)階段。外側(cè)車道和硬路肩、內(nèi)側(cè)車道進行同時旋轉(zhuǎn)，并與內(nèi)側(cè)硬路肩坡度一致。然后將兩側(cè)車道、硬路肩一起旋轉(zhuǎn)到與內(nèi)側(cè)土路肩一致，最后兩側(cè)車道、硬路肩、內(nèi)側(cè)土路肩一起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到超高路面。如果是長回旋，超高的起點應(yīng)設(shè)置在曲率與不超高最小半徑一致，雙坡階段也應(yīng)控制漸變率小于1/330，全超高路段應(yīng)出現(xiàn)在緩圓節(jié)點處。

1．3緩和曲線的長度控制

1現(xiàn)階段公路工程設(shè)計中存在的主要問題

公路設(shè)計是公路施工建設(shè)的藍圖，是確定公路各項性能指標(biāo)的基礎(chǔ)要素。由于道路建設(shè)是門復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，施工條件復(fù)雜多變，施工工期較長，涉及因素眾多，如果在工程設(shè)計階段沒有充分考慮和準(zhǔn)確計算并制定切實可行的施工措施，就很可能在后續(xù)施工和使用過程中產(chǎn)生問題，導(dǎo)致質(zhì)量事故，造成不必要的經(jīng)濟和人員損失。在公路設(shè)計工作中常見的問題有以下幾種。

1.1公路實際使用壽命不能滿足規(guī)定要求，在使用年限之前很早就發(fā)生各類損壞現(xiàn)象，影響使用。

根據(jù)我國現(xiàn)行公路標(biāo)準(zhǔn)，公路使用年限要在15年以上，而實際大多數(shù)的公路的使用壽命僅有10年。之所以發(fā)生這種情況，離不開公路設(shè)計時按照較低標(biāo)準(zhǔn)選取技術(shù)參數(shù)的原因。這樣雖然能夠在一定程度上降低施工成本，增加經(jīng)濟效益，但也使公路的性能極限大幅下降。公路投入使用后，一旦遭遇較大強度的負荷就容易發(fā)生質(zhì)量問題，導(dǎo)致公路的提前報廢，從長遠角度看，反而增加了經(jīng)濟成本。

1.2坡長設(shè)計不當(dāng)

我國國土面積廣大，地形種類復(fù)雜，很多公路路段要在陡坡上修建。坡長設(shè)計不僅影響汽車的通行能力，還容易引發(fā)安全事故。

1.3平、縱坡的控制指標(biāo)設(shè)置不當(dāng)

1公路工程設(shè)計中的造價問題

1．1工程造價過高

在公路工程設(shè)計中，往往造成工程造價過高的問題，最終影響成本控制，減少工程效益。工程設(shè)計中造成造價過高的原因主要包括以下幾點:第一，設(shè)計人員在工程設(shè)計中難以把握工程安全性、使用性和經(jīng)濟效益性的平衡和優(yōu)化，很多情況下過分注重先進技術(shù)和先進材料應(yīng)用對工程效果的影響，忽視了經(jīng)濟因素;第二，當(dāng)對公路工程的設(shè)計進行變更時，由于相關(guān)的管理制度不健全容易造成最終工程竣工時結(jié)算成本明顯高于設(shè)計成本的情況，在實際中難以實現(xiàn)限額設(shè)計;第三，設(shè)計人員綜合素質(zhì)較低，缺乏對工程建設(shè)、成本管理以及經(jīng)濟學(xué)的綜合掌握能力，無法滿足公路工程設(shè)計的多種需求。

1．2設(shè)計中的造價控制

促進工程設(shè)計中的造價控制需要從多個方面入手。首先，在設(shè)計前做好充分的準(zhǔn)備工作，對公路工程施工地的路況、地質(zhì)以及水文等狀況進行全面的調(diào)查和勘測，以保證工程設(shè)計符合實際，避免出現(xiàn)重大的變更;其次，工程設(shè)計不僅要注重工程的使用性能還要注重其經(jīng)濟效益，改變以往過分注重技術(shù)而忽視經(jīng)濟的觀念，設(shè)計出既具有技術(shù)含量又經(jīng)濟適用的公路工程;另外，加強對設(shè)計變更的管理，制定設(shè)計變更限額，在一定程度上控制成本造價;最后，提高設(shè)計人員的綜合素質(zhì)，加強對設(shè)計人員的定期培訓(xùn)，完善其專業(yè)技能和綜合技能，使其適應(yīng)公路工程設(shè)計的需要，為工程成本控制和造價管理提供人才支撐。除了以上因素，在公路工程設(shè)計中路線的選擇和布設(shè)很大程度上決定了工程造價和成本。在線路設(shè)計時首先要避開居住人口密集區(qū)域，如果在人口密集的區(qū)域內(nèi)建設(shè)公路，就會不可避免的涉及居民的搬遷和安置工作，不僅會影響工期而且還會造成工程造價和成本的增加;二是盡量避免設(shè)置超高地坪曲線半徑的地方。如果公路工程建設(shè)中存在超高地坪現(xiàn)象，不僅會影響交通的安全與舒適，還會給施工造成困難，尤其是路基處理不當(dāng)就會引發(fā)跳車事故，另外進行單項排水處理還會增加施工的費用。

2公路工程設(shè)計中的質(zhì)量問題

在公路工程建設(shè)中企業(yè)和工作人員往往重視公路工程的施工質(zhì)量，而殊不知工程的設(shè)計質(zhì)量對于優(yōu)化工程施工、提高建設(shè)水平具有重要的影響。在公路工程設(shè)計方面出現(xiàn)的失誤，不僅會影響公路施工建設(shè)的順利進行，還會影響公路工程的驗收效果。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和公民意識的增強，社會公眾對于公路質(zhì)量愈加關(guān)注，提高公路的質(zhì)量不能僅僅依靠施工質(zhì)量，更重要的是從工程設(shè)計抓起。

一、新疆農(nóng)村公路的設(shè)計理念

新疆的地勢西高東低，呈階梯狀分布，是三大山系包圍兩大盆地。山脈內(nèi)部又有許多山間盆地和谷地。而且新疆氣候降水稀少，相對濕度低，冬季漫長，春秋短，日照長，溫差大，是典型的干旱氣候。再加上新疆農(nóng)村公路線長面廣，分散在一個地區(qū)的各個角落，針對不同地形、地質(zhì)狀況的農(nóng)村道路，在設(shè)計時除了要充分考慮新疆的資源分布、交通量、經(jīng)濟發(fā)展、人口密度狀況外，還應(yīng)該突出鄉(xiāng)村特色、地方特色和民族特色，同時保護有歷史文化價值的古民宅和古村落等各方面因素，本著“因地制宜、量力而行、節(jié)約土地、保護環(huán)境、保證質(zhì)量、注重安全”的原則，［1］保證在超重車輛通過時，不會導(dǎo)致對路面結(jié)構(gòu)造成破壞，從而提高農(nóng)村公路的交通服務(wù)功能，逐步改善農(nóng)村交通條件。

1.合理地選擇設(shè)計荷載

新疆農(nóng)村大多處于盆地、丘陵，不僅是地方特有材料采集的原料來源，有的還是煤炭、天然氣能源基地，因此很多農(nóng)村公路就必然成為原料和能源的重要運輸通道；由于社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，大型的重載車輛也越來越多，在其干線公路中，因為超限檢查站和收費站相對較多，很多大型的重載車輛為逃避收費和檢查也會從農(nóng)村公路繞行，對農(nóng)村公路造成不可避免的破壞。所以，合理地選擇農(nóng)村公路設(shè)計的荷載標(biāo)準(zhǔn)一定要準(zhǔn)確，要以觀察或者了解到的最大汽車的荷載軸載為基礎(chǔ)，結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，合理地選擇設(shè)計荷載等級。

2.合理地選擇農(nóng)村公路線路

我們要充分考慮到地方政府財政投資的困難。因為農(nóng)村公路建設(shè)經(jīng)費來源主要由國家財政計劃撥款，地方政府資助，鄉(xiāng)村集資三部分組成。但是后兩項，特別是最后一項籌集起來還是困難很大，一旦無法全部到位，強行施工質(zhì)量必然大打折扣，偷工減料現(xiàn)象嚴重，部分項目甚至還有擱淺的可能。由于財政經(jīng)費籌集困難，農(nóng)村公路修建的不易，為了避免重復(fù)投資，因此，合理地選擇路線非常重要，其原則有：（1）要結(jié)合新疆的縣、鄉(xiāng)、村建設(shè)規(guī)劃，和當(dāng)?shù)鼐坝^相協(xié)調(diào)相一致，以發(fā)揮農(nóng)村公路總體的綜合效益；（2）要充分利用舊路，減少所占用的耕地，最大限度地保護生態(tài)環(huán)境；（3）要便于施工，可采用的施工工藝和技術(shù)應(yīng)能夠滿足質(zhì)量檢驗的評定標(biāo)準(zhǔn)。

3.合理地選擇設(shè)計速度

1調(diào)查并收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

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(shù)指標(biāo)不達標(biāo)、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(shè)計理念，必須詳細認真的收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1．1原路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀

省道臨么線K72+800～K76+250段公路位于臨汾市翼城縣境內(nèi)，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(shè)計速度為80km/h，全長3．45km。平面設(shè)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(cè)房屋、商鋪林立，部分路段已經(jīng)街道化。該公路承擔(dān)著公路運輸和城市街道雙重功能，以致堵車現(xiàn)象嚴重、交通事故頻發(fā)。原路安保設(shè)施情況:中間帶采用雙黃實線進行分隔，設(shè)置了車行道邊緣線以及分界線;沒有任何標(biāo)志、標(biāo)線不全;路側(cè)護欄設(shè)置不全，或防撞等級不夠;平交路口無任何安保設(shè)施。

1．2交通量資料的調(diào)查

可以看出項目區(qū)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(shù)據(jù)調(diào)查

1對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行收集分析

1)掌握實施路段技術(shù)指標(biāo)。對沿線進行了地形圖測量，在實測地形圖的基礎(chǔ)上，擬合了路線的平面線形及縱坡，收集相關(guān)基礎(chǔ)資料。根據(jù)現(xiàn)場實測擬合、管養(yǎng)單位提供及資料收集掌握實施路段技術(shù)指標(biāo)。

2)收集交通事故數(shù)據(jù)。調(diào)查走訪當(dāng)?shù)孛癖娂敖痪块T了解實施路段交通事故發(fā)生情況及位置。

3)自然特征。搜集自然氣象資料，為做好安保設(shè)計提供基礎(chǔ)資料。揭西縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候，北回歸線橫貫境內(nèi)，夏季長，秋季短，日照充足，雨量充沛。春季低溫陰雨，霧氣大，能見度低。

4)現(xiàn)場踏勘。現(xiàn)場踏勘路線兩側(cè)的地勢，附近的建筑物、村莊，兩側(cè)交叉口等。揭西縣大北山森林公園連接路在路線前約4km，地勢陡峭，一側(cè)坡陡谷深，彎道急，視線不良，后約2km路段地勢較平坦，但局部線形較差。

5)確定誘發(fā)事故的原因。通過基礎(chǔ)資料的收集分析，初步確定誘發(fā)事故的原因。揭西縣大北山森林公園連接路發(fā)生交通事故的誘因為:a．肇事車輛的超速行駛，超出了設(shè)計允許的安全范圍;b．路線急彎，連續(xù)彎道多;c．彎道平曲線半徑過小;d．部分路段通視條件不良，視距不足;e．駕駛員違章行駛。

2設(shè)計內(nèi)容的確定