路基设计方案精选(九篇)
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第1篇：路基设计方案范文
中图分类号：X734文献标识码： A
一、石家庄至磁县高速公路情况
河北省石家庄至磁县（冀豫界）公路于1994年8月开工，1997年12月建成交付使用，是一条功能齐全、全封闭、全立交的四车道高速公路。该高速公路按平原微丘区技术标准设计，路基宽26m，其中：行车道宽4×3.75m，中间带宽4.5m（其中中央分隔带宽3m），硬路肩宽2×2.50m，土路肩宽2×0.75m。从原有路面状况及检测的情况来看，该高速路面一次建成，路面结构较为统一，面层厚度均为15cm，由4cm中粒式沥青混凝土上面层+5cm粗粒式沥青混凝土中面层+6cm沥青碎石下面层组成；基层厚度为18~20cm水泥稳定碎石，底基层为28~40cm石（二）灰土或二灰砂；原有公路养护工作较完善，路基部分及桥面铺装路面状况均较好，发生横向裂缝的频率很低（约1道/260m），纵向裂缝或网裂等现象基本没有。05年经过一次4cm罩面中修后，至今平整度保持得较好。详细情况请参考路面部分的报告。
总体而言，河北省石家庄至磁县（冀豫界）公路作为京港澳高速是南北向国道主干线重要的一段，改扩建工程与沿线经济发展息息相关，各级政府都给予了高度的关注，选择合理的实施方案是改扩建工程能否顺利实施的基本保障。
二、新旧路基拼接设计
（一）新旧路基拼接方式
根据保通期间减少对原路基扰动的要求，参照我国成功经验，本项目拟采用自下而上挖台阶的方式。台阶尺寸根据原路基土质而变化，台阶底面向路中心横坡3%，分层夯实，台阶挖至与原地面齐平。然后每层都严格控制厚度、压实度、拱度和平整度，并进行检测。我院对原路边坡进行了挖台阶试验，分别选择了粉质粘土、粉质砂土和粉煤灰路基边坡开挖，挖台阶时已考虑到清坡面土的因素。通过该试验，获得了符合本项目特点的台阶尺寸。
（二）拼接实施方案
为增加新旧路基的整体协调性，避免或减少横向错台和纵向裂缝的发生，在加宽填筑路基前，先对老路基边坡和加宽路基的基底进行30cm（垂直于坡面方向）的清坡处理，并对基底进行冲击碾压，采用的压实遍数为20遍，速度12～15Km/h，验收标准按现行规范的压实度提高一个百分点验收。考虑到本路段路基填料中有大量粉质粘土和砂土，台阶高度不宜太大，因此，对于非粉煤灰路基，坡脚处第一级台阶按按宽1.5m，高1.0m开挖，上部台阶均为宽100cm，高66.7cm。开挖后及时进行拼接填筑，自下而上开挖一阶及时填筑一阶。开挖拼接至路床底面的台阶时根据路基填高确定其台阶高度和宽度，台阶面距离路床底面小于70cm时应将其作为一个台阶开挖回填，距离路床底面大于70cm时应分成40cm和≥30cm两个台阶高度开挖回填；路床部位作为单独一个台阶开挖处理，其开挖位置为距离原路基土路肩外边缘向路中线80cm处，台阶高度为80cm。在路基填筑过程中在基底铺设一层土工格室，路床底铺设一层钢塑格栅，并用钢筋钉固定。
三、特殊路基设计
（一）路基处治设计原则及标准
第一，非软土路段拼宽处理。一是对于普通路基段，按不均匀沉降＜10cm控制，不满足标准的按照特殊路基进行处理。二是对于桩基桥头的台背处理区，按工后沉降≤10cm，不均匀沉降＜5cm双指标控制，当不满足其一时，按照特殊路基进行处理。三是整体式基础的小构造物，考虑与原结构拼接，为保证结构结续性，进行复合地基加固处理，工后沉降控制以桥涵构造物的拼接要求为准。
第二，软土段路基拼宽处理。一是沉降标准。本项目软土路基段落相对较短，软土埋深较浅，且软土层厚度较小。由于本项目老路软基路段的沉降已基本完成，拼接路基施工中过大的总沉降会导致老路的破坏，因此，拼接路基除了控制工后不均匀沉降外，拼接路基的总沉降也需要加以控制。根据相关工程的经验，结合本项目特点，推荐按二项指标进行控制：设计使用年限内（15年）拼宽部分路基计算总沉降不大于15cm；路基横坡总增加量应≤0.5%（其中横坡变化率均考量范围为原路路基边缘至拼宽部分路基重心处）。当不满足其一时，按照特殊路基进行处理。二是稳定标准。采用圆弧滑动法进行稳定验算，对于施工期验算采用总应力法（用快剪指标）和总强度法（用十字板指标）计算，其稳定安全系数要求不小于1.1；对营运期验算采用有效固结应力法（用快剪和固结快剪指标），其稳定安全系数要求不小于1.2，否则应进行处治。
（二）拼宽路基处治范围
一是纵向处治范围：特大桥、大桥、中桥：两侧桥台的台后各50m为处理范围，按“10m+20m+20m”进行渐变过渡，其中“20m”为桥头处理，“10m+20m”为桥头路基过渡段；小桥：两侧桥台的台后各30m为处理范围，按“10m+10m+10m”进行渐变过渡，其中“10m”为桥头处理，“10m+10m”为桥头路基过渡段，台前处理至锥坡坡脚，承台下不布桩。另外，就通道、涵洞而言，中心线两侧各20m。
二是横向处治范围：地质条件较差路段，当路基填土高度小于等于2.0m时，桩体从老路原坡脚处开始向外布设；当路基填土高度大于2.0m时，桩体距老路土路肩边缘外3.0m处开始布设，对于布设在老路基坡面的桩体，应将加宽路基填筑至桩顶标高时开始打设，当填筑路基和老路基边坡强度较大时，可采用引孔等措施进行桩体施工，向外处理至新路基坡脚处。其他路段，桩体从老路原坡脚处开始向外布设。
三是部分拆除需原地新建桥梁毗邻的路基：对于部分拆除需要新建的桥梁，由于桥梁毗邻老路基已经基本完成沉降，故同拼宽桥梁一样，仅对加宽部分路基进行处治。另外，就挡土墙处治范围而言，挡土墙地基进行桩基处理或换填处理，并进行承载力试验，以满足挡土墙地基承载力要求。
（三）处治方案选用原则
一是对于非软土及软土处治路段：处治方案的选用，根据地质变化及施工难易程度合理选用。一般当地基承载力值大于130KPa且分层厚度大于3.0m时，选用CFG桩进行设计，否则选用水泥搅拌桩进行设计。二是对于砂土液化路段：结合国内其他高速经验，重点对桥头及构造物两侧毗邻路基进行处治，对于轻微～中等液化的一般路段不做处治，对于中等～严重液化路段进行处治。同时考虑到采用的碎石桩复合地基处治，施工也会产生较大震动，同时形成排水通道，可能带来原有路基的变形，故对于砂土液化路段，选用水泥搅拌桩处治。
参考文献：
[1] 何艺雄. 高等级公路路基沉降计算方法浅谈[J]. 山西建筑. 2009(14)
[2] 张海鹏,刘克志. 高等级公路交通安全设施设计的影响因素分析[J]. 黑龙江交通科技. 2009(08)
第2篇：路基设计方案范文
关键词：沥青路面；设计；山区高速公路；路面；设计方案
一、我国高速公路现状及山区高速公路建设面临的问题已超过美国跃居世界第一
中国高速公路发展从1988年沪嘉高速公路的建成通车实现中国大陆高速公路零的突破，到2013年底，高速公路通车总里程达到10.4万公里，已超过美国跃居世界第一。中国地域辽阔，地形地貌差别极大，给高速公路的建设带来很大的挑战性。在初期，高速公路的建设从经济发达同时修建难度比较小的地区开始建设，随着国家主干道计划（“五纵七横”规划）的逐步而实施，为实现成网的要求，建设重点也向地形复杂的地区转移，长大隧道及高跨、长跨桥梁占的比例也起来越大，同时高速公路的平均造价也大幅度提高。
随着高速公路的里程的增加，高速公路的建设不断向山区推进，所谓山区通常是指山地、丘陵和地形比较崎岖的地区。在山区高速公路建设中遇到不少问题，由于地形的限制，在路线线性选择上就无可避免的出现许多桥、隧道、陡坡等结构形式，然而这些往往是路面结构形式的薄弱环节。而且随着交通量的不断增大，并伴随着许多超载超限的车辆，使得路面结构出现车辙、裂缝、拥抱、泛油、水损害等早期破坏，给国家带来了许多的经济损失。
我国是一个多山的国家，我国的山地占国土面积的 33%，丘陵占 10%，崎岖高原占 10%以上，大体上讲，山区面积占国土 50%以上，并且山区大部分地区经济滞后，为提高人民生活水平，交通便利是一个必要条件，因此，解决好山区的交通状况非常的重要。 同时，山区高速公路的建设遇到了一些经济技术问题。因山区受地质和经济因素的制约，在高速公路设计建造时受到一定的阻力，而且山区高速公路建设成套技术的发展相对滞后。山区高速公路地质复杂，环境难以预测，路面病害多发。比如陡坡路段车辙严重，凌冰路段抗滑性能差以及路面结构水损害严重等。面对我国现阶段的国情，我国大量的采用的是沥青混凝土路面，针对山区高速公路的特点，路面使用中，面临着很大的挑战。根据调查和数据分析，我们发现山区高速公路沥青路面在使用过程中，出现了大量的不同程度的早期病害，比如裂缝、车辙、沉陷、龟裂等。山区高速公路的建设如此严峻，有必要从最常用的沥青路面的角度分析我国高速公路路面的设计问题。
二、山区高速公路特点
随着经济的快速发展，内地的开发，原有的普通公路已难以承受大量的运输需求，现在山区都已开始大规模的高速公路建设。 我国是一个多山的国家，所谓山区通常是指山地、丘陵和地形比较崎岖的高原。我国的山地占国土面积的 33%，丘陵占 10%，崎岖高原占 10%以上，大体上讲，山区面积占国土 50%以上，并且山区大部分地区经济滞后，为提高人民生活水平，交通便利是一个必要条件，因此，解决好山区的交通状况非常的重要。 由于独特的地形地貌，使得山区高速公路有着与一般高速公路不同之处。山区高速公路有以下几个特点：（1）地形地质复杂。山区高速公路，地势变化多样，地质复杂多变，对工程建设来说是一个巨大的考验。
（2）陡坡路段多。由于山区的典型特点，地势高差大而且范围广，陡坡路段出现频繁，由于上下坡车辆制动频繁，加上重车作用，对路面产生严重影响。
（3）桥隧比例高。通常山区高速公路桥梁隧道的比例大，借助于桥梁跨线，隧道穿越的高速公路形式在山区中应用显著。
（4）海拔高，凌冰路段多。山区海拔高，高差明显，高者可达几百以上，而海拔越高，气候越寒冷，凌冰路段时有出现，对沥青路面具有重大影响。
三、我国高速公路主要形式之沥青路面的病害
沥青路面在使用过程中，由于荷载和环境因素的影响，将使路面逐渐产生各种破损。路面的破损可以分为两类：一是结构性损坏，包括路面结构整体或部分结构层的破损，使路面失去支承行车荷载的能力；二是功能性损坏，它也有可能并不伴随着结构性损坏而发生，但由于平整性和抗滑能力等的下降，使其不再具有预定的服务功能，从而影响服务质量。
（1）裂缝。沥青路面产生裂缝的原因很复杂，按其成因可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝，按其形式分则有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂几种。
（2）坑槽。坑槽是由于路面松散、龟裂等破损后在行车作用下不断扩展恶化形成的一种路面损坏。
（3）沉陷。沉陷是由于路基、路面产生竖向变形而导致路面下沉的现象。可以分为三类：均匀沉降、不均匀沉降、局部沉降。
（4）车辙。车辙是沥青路面的一种主要损坏形式，大都发生在实行渠化交通的高等级公路上。路面在车轮荷载的反复作用下，由于路面面层、基层和路基的进一步压密、沉降，特别是高温下沥青面层的压密和侧向流动隆起，使路面沿行车轮迹逐渐产生纵向带状凹槽变形，在车道横断面方向上多呈W型。当车辙到达一定的深度，辙槽内就会积水并影响车速和行车的舒适和安全性。
（5）滑溜。滑溜主要起因于路面光滑，这是由于路面在行车水平力的作用下表层骨料被磨光或沥青路面泛油所造成。
（6）麻面。面层混合料沥青用量不足，矿料级配偏粗或嵌缝料规格不当，以及低温、雨季施工时路面未能成型，致使粒料脱落，即形成麻面。
（7）松散。松散多发生在沥青里面使用的初期，其原因是使用的沥青稠度偏低，用量偏少，与矿料的粘附力不足；或沥青加热温度过高造成沥青老化等。
（8）泛油。泛油多数是由于沥青面层的沥青用量过大、稠度太低或热稳定性差等原因所致，但有时候有可能因为低温季节施工，层铺法沥青路面的嵌缝料散失过多，在气温转暖后，在行车作业下多余的沥青溢至表面而形成。
（9）油包。油包时由于局部泛油处理不当，细料过多，沥青含量过大，或因沥青滴流在路面街成油污而形成面积不大的包装物。
（10）拥包。拥包就是由于材料本身以及设计的原因到时高温抗剪强度不足，或层内含水量过大难以蒸发，或粘结层不合格等原因，在行车荷载下，路面产生推拥、挤压在路面形成局部隆起变形的现象。
（11）波浪。波浪是路面表面沿纵向形成的有规则的凹凸起伏的一种变形。
（12）脱皮。脱皮是沥青面层在行车作用下产生大块的片状剥落现象。
（13）啃边。路面宽度过窄，边缘强度不足，路肩碾压不密实，路肩和路面衔接不当以致路肩积水渗入使其湿软，在行车作用下，路面边缘剥落，并逐渐向路中发展而形成啃边。
四、从沥青路面设计分析我国山区高速公路路面设计方案比较
方案一、采用厚沥青层的半刚性基层沥青路面结构设计。该设计方案可采用 SMA-13 和双层改性沥青，路面结构具有较强的表面抗滑性能和抗车辙性能；较厚的沥青层提高了路面的抗疲劳性能，使路面结构具有较好的耐久性；采用骨架密实型水稳碎石可减少基层裂缝，较厚的沥青层则可抑制和延缓半刚性基层裂缝在沥青层的反射，从而有效减少路面的裂缝类病害；采用封层和较厚沥青层，可减小动水压力对半刚性基层的冲刷破坏，从而减少路面的早期水损坏。推荐方案总体具有较好的抗滑、抗车辙、抗裂缝和抗水损坏性能，能较好地满足广乐高速高温多雨和重载交通对路面结构性能的需求，同时具有较好的长期耐久性，与传统结构相比寿命周期内的直接费用减少 30%～38%，具有良好的长期经济效益。 推荐方案新建费用比传统半刚性结构增加约 5.4%。
方案二、采用传统半刚性基层沥青路面设计。该设计方案路面结构具有较强的表面抗滑性能和抗车辙性能；采用骨架密实型水稳碎石可在一定程度上减少基层裂缝，从而减少路面的裂缝类病害；采用改性乳化沥青稀浆封层，可在一定程度上减小动水压力对半刚性基层的冲刷破坏，从而减少路面的早期水损坏。总体来说，该方面总体上具有较好的抗滑和抗车辙性能，但抗裂缝和抗水损坏性能一般，路面的耐久性也一般。方案二路面各项性能在短期内基本能满足广乐高速高温多雨环境和重载交通的需求，但由于沥青层厚度较薄，基层收缩裂缝向上反射容易形成贯穿型反射裂缝，裂缝进一步则引起其他病害，半刚性基层作为主要承重层，在重载交通作用下容易产生结构性破坏，维修养护比较困难。该方案寿命周期内的直接费用最高，用户间接成本也最高，长期的经济性最差。
方案三、采用柔性基层沥青路面结构设计。该设计方案采用 SMA-13 和双层改性沥青，路面结构具有较强的表面抗滑性能和抗车辙性能；38cm 厚的沥青层将沥青层层底水平拉应变减小到疲劳极限以下，避免了沥青层产生由下至上的疲劳裂缝，路面结构符合长寿命路面设计理念的要求，具有非常良好的耐久性；基层采用级配碎石柔性基层，因此完全避免了半刚性基层的裂缝反射问题；1.0cm 厚的封层和较厚沥青层，有效阻隔了动水压力对基层的影响，从而避免了因动水压力冲刷引起的基层破坏；38cm 厚的沥青层还可起到明显的应力扩散作用，减小级配碎石基层和路基顶面压应变，避免基层和路基在荷载作用下产生过大变形。该方案总体具有非常良好的抗滑、抗车辙、抗裂缝和抗水损坏性能，能很好地满足广乐高速高温多雨和重载交通对路面结构性能的需求，同时具有非常好的长期耐久性，与传统结构相比寿命周期内的直接费用减少 28%～37%，具有良好的长期经济效益。 该方案初期投资较高，路面新建费用比传统结构增加约 15%，该结构在国内大规模应用的经验不够多，对级配碎石基层施工质量和路基强度要求也比较高。
方案四，采用复合式路面结构。 该设计方案为复合式路面，采用 SMA-13 和双层改性沥青，沥青面层具有较强的表面抗滑性能和抗车辙性能；溶剂型粘结剂提高了沥青层与基层的粘结力，同时有利于路面防水；SBS 改性沥青封层可对基层形成有效的保护，减小动水压力对基层的冲刷。该方案总体具有良好的抗滑、抗车辙和抗水损坏性能，对重载交通和路基不均匀沉降具有非常良好的适应性，同时也具有非常好的长期耐久性，与传统结构相比寿命周期内的直接费用减少 21%～32%，具有较好的长期经济效益。 该方案的主要缺点是混凝土刚性基层需要设置施工缝和缩缝，裂缝对沥青层的长期使用寿命有较大的影响；造价较高，新建费用比传统结构增加26%，混凝土路面施工要求较高，维修比较困难。
参考文献：
[1]谢石.吴银亮.高温多雨山区高速公路路基路面排水技术浅谈.中国西部科技，2010（11）.
[2]王虎.姚栋.山区高速公路施工中的安全问题与管理探讨.科技与企业，2014（05）.
[3]王剑峰.山区高速公路路面基层施工方法.交通标准化，2014（07）.
[4]张超.山区高速公路沥青路面性能改进技术措施.上海公路，2014（06）.
第3篇：路基设计方案范文
【关键词】公路 软土地基 勘察 设计方案 问题 对策
1.引言
相对于其他的土壤结构，软土地基具有自身的特征。软土地的土壤强度较低，容易受到压缩，具有高压缩性，同时软土地的流变性较好，但是透水性较差。特别是在新疆地区，软土地基沉降量大的特征十分明显，软土的固结速度特别慢，需要沉降的时间较长，这就直接使得工程施工的耗时较多，工程质量整体下滑，资金和时间耗费较多，资源浪费严重，这给公路施工单位带来重大的经济损失。
2.公路软土地基勘察的内容以及存在的问题
2.1公路软土地基勘察的内容
软土地基勘察的工作内容主要有：1、对软土地基形成原因的勘察，以及对软土层条件、薄层纹理、含砂特征和分布规律等的探索，同时还要对垂直和水平方向上的均匀性、地表硬壳层的分布和厚度、低下硬土层等进行分析。2、软土地基勘察还要了解固结历史和应力水平结构，要明确结构破坏给强度和变性等带来的可能影响。3、还要对微地貌进行研究，了解埋深和填土的性质。4、要提前做好准备，了解开挖回填等施工措施对软土应力状态和压缩性的影响。在进行软土地基勘察过程中，工作人员要注意勘探点之间的间距，要根据不同类型和不同复杂程度的软土进行分类，然后对不同的软土地基采取不同的布置，设定好相应的最小最大间距，以便提高勘察工作的质量和效率。同时，工作人员在勘察软土地基时要遵守钻探取样与原位测试相结合的原则，还要十分注意勘探点的深度，要严谨的根据地质条件和周边建筑物的特点和类型来确定相应的勘探点的深度，绝对不能只是根据地基压缩层来确定勘察点的深度，这样直接影响到勘察工作的科学性和整体质量。
2.2公路软土地基勘察过程中有时会出现的问题
2.2.1建设过程中有时出现沉降不均匀，结构开裂的现象。
有时，在公路前期的勘察过程中，地质勘察工作并没有达到足够的勘察深度，勘察人员对软土的厚度和相关土层分布的了解不够全面，从而使得在工程建设过程中不可避免的产生结构开裂和地基沉降不均匀等现象，严重威胁着公路的施工进度和使用情况。
2.2.2地质勘探所得信息和资料的可靠性不高。
地质勘探工作中对软土地基进行深度勘察可以更加全面的获得地质资料，但是由于勘察的技术限制或者是勘察方案设计的不够合理，使得软土地基的勘察深度不够，所获得的地址资料不够全面和详细，精确度较低，这样就直接导致地质勘察所获取的信息和资料的可靠性不高，也就会使得后期的设计人员在进行勘察决策时没有可靠的地质信息作为理论基础，决策时容易出现失误，进而影响到公路工程的质量。
2.2.3施工时容易发生质量事故。
由于软土地基的特殊性使得软土地基的承载能力较差，负荷承载量较低，这些不良的物理性质直接使得软土地基的稳定性。在公路的施工过程中剪切破坏现象时有发生，从而使得地基会不均匀沉降，给上部结构带来一定的损害，这样就会直接影响到工程的整体质量，增加了质量事故的发生率，这就间接或者直接给公路施工建设单位带来经济效益的损失，不利于施工单位的长远发展。
3.解决软土地基勘察中问题的方法和措施
在公路的施工过程中，勘察工作人员在设计勘察方案时要根据软土地基的不同构造和特点进行分类，然后谨慎分析勘察设计方案中存在的问题，并根据不同的公路类型和不同问题采取不同的处理措施。
3.1在公路施工前期要提高地基的强度。
在公路工程施工的前期，施工单位可以通过预压法来提高地基的强度，在公路的软土地基上可以预先施加与方案设计相同的负载量或者是相对较大的负载量，这样就可以提高地基的强度，使得软土地基的固结速度增快，同时也使得在工程后期的使用过程中的沉降值下降，提高工程施工的效率。同时，也可以通过在公国软土地基上面铺设高质量的砂垫层以达到加快软土固结速度的目的，这一措施还可以加速地基的沉降速度，从而进一步的提高了地基的强度，为后期的施工工程带来便利。
3.2在公路施工时要注意加强软土地基的稳定性。
地基的稳定性直接影响公路建设工程的进度和质量，要加强软土地基的稳定性，可以运营置换地基方式来改善软土地基稳定性较差问题。施工单位可以将不够稳定的地基挖出，将淤泥进行清理，然后填充具有高抗强度的工业材料对软土地基进行加固，然后将填充物与原来的地基进行粘合，提高两者之间的粘合性，从而可以形成相对稳定的复合地基，这样就可以大大提高软土地基的稳定性。提高软土地基稳定性的又一方法就是在软土地基中添加强度较高的化学材料，使得原有的地基与先加入的化学材料进行化学反应，将软土中的水分吸收掉，提高固结速度，可以通过大家熟悉的硅化法和水泥搅拌法等进行地基复合处理，从而提高地基的承载能力。
3.3要选择适合的勘察设计方案
公路建设前期要选择合适的地址勘察设计方案，在地址勘察过程总要善于选择钻探工艺，不能采取猛烈的冲击式钻探手段，因为钻探工艺太过猛烈会使得塌孔和孔内缩颈现象严重，使得残留的沉渣增多，提高了施工和取土试样等工作难度。因此，施工单位要保证在进行钻探工作时软土地基中的软粘土和淤泥土不会受到相应的牵动，要尽量选择泥浆护壁和根管护壁等手段进行回转钻探，从而提高勘察设计工作的有效性和合理性。其次，在钻孔取样时要注意对底层进行甄别，并提高对底层划分的精确度，降低样品受到外界因素干扰的程度，保证样品测试的质量。钻孔取样时一定要在设计的范围内进行，满足绘制典型地质分段的详细地质断面对静力触探和钻孔之间的间距要求。再者，工作人员还要重视现场原位测试，要详细了解软土地基的特点，采用科学的测试手段对软土进行必要的现场原位测试，全面掌握软土的化学性质和物理特性。工作人员在对软土地基设计勘察方案时要在保证建设质量的前提下注重经济效益，以便为施工单位的长远发展铺垫基础。
【结语】 施工单位在公路的建设过程中要重视对软土地基的勘探工作的重要性，要采用科学的方法对软土地基进行必要的勘察，同时要对勘察设计方案的合理性进行评估，详细了解不同的勘察设计方案给公路施工工程质量带来的影响。软土地基的勘察人员要十分谨慎的了解软土地质的特性，要及时发现在设计勘察方案时出现的问题并要根据相应的问题采取积极有效的措施，从而保证公路建设的施工质量，提高公路建设的使用效率和使用寿命。
参考文献：
[1] 王翔：软土地基处理技术在高速公路中的应用[J].西部探矿工程， 2006 ，（ 3 ）： 117-119.
第4篇：路基设计方案范文
关键词:公路；涵洞；探讨
引言
路基路面的强度及稳定性同水的关系十分密切,路基路面的病害大部分是由水害引起的,因此路基路面设计、施工、养护中,必须高度重视路基路面排水工程。作为高速公路排水系统的重要组成部分,涵洞是公路跨越沟渠及排除地表径流的重要设施,也是沟通公路沿线原有农田排灌体系的重要手段。山区地形复杂,高速公路路线线形标准要求高,高填深挖路段较多,涵洞布设数量较多,涵洞设置的恰当与否,直接关系到路基的稳定及工程造价。在涵洞的设计中,对于其结构设计,每个工程设计人员都能给予足够的重视,而且有标准图套用,一般不会出现很大的问题,但在涵洞的详细勘察、细部及附属设施设计方面往往重视不够,导致涵洞设计疏漏较多,不能有效地服务于施工。
一、涵洞勘察设计问题出现原因
1) 勘察周期过短,勘察深度不足。随着基础设施建设投入的增加,高速公路建设的速度明显加快,测设周期和建设周期逐步缩短,时间紧、任务重,且山区地形、地质条件复杂,经常会遇到很多复杂地形,导致设计单位在公路勘察方面容易出现详勘不详等问题。
2) 设计拘泥于标准规范,未考虑沿线居民要求。随着我国经济发展,山区人民生活水平显著提高,农业机械化程度大幅提高,大型农业机械跨越式增长,山区群众维权意识不断增强,高速公路沿线群众对涵洞、通道等小型构造物的标准提出了越来越高的要求,而设计人员勘察设计阶段未能广泛而深入地征求沿线居民的意见,涵洞设计满足标准、规范要求而不符合群众使用要求的现象时有发生。
3) 勘察设计与施工是有一定差别的,实际施工中有些问题是设计中考虑不到或无法预知的。另外,勘测设计与施工有一定的时间间隔,地方道路、灌溉系统的变化可能要求增加涵洞或者对原有的涵洞(通道) 位置进行调整。
二、涵洞勘察设计常见问题
1) 地质勘探试验工作量不足,地质物理力学参数不足,基础资料数据不准确,导致涵洞基底处理方案设计不当;
2) 涵洞平面布置时,设计方案未经反复比选,涵位一味沿沟谷中心布设,导致施工时移位;
3) 涵洞跨径及净空设计不足,能够满足相关标准、规范要求,但不能满足沿线居民生产、生活要求,待施工单位施工完毕,沿线居民发现问题,要求调整断面尺寸或进一步要求增加涵洞,导致后续施工受阻或已建成涵洞废弃;
4) 涵底标高设置不当,导致涵洞基础悬空,或者涵洞使用功能不能得到完全发挥,过人兼过水涵洞只能过人或者只能过水;
5) 涵洞进出水口设计不合理,不能做到因地制宜,教条化地选用进出口形式,影响涵洞排水能力和排水效果。设计时仅考虑周边自然排水断面,未考虑与原有人工排水设施衔接,导致涵洞进水口标高低于原地面标高但高出原有排水沟渠底面标高,影响涵洞排水功能的发挥,引起排水不畅,造成壅水,导致已建涵洞废弃,重新增加涵洞。
三、对施工单位的不利影响
由于设计单位在勘察设计阶段的疏漏,导致设计对施工的服务水平明显下降,涵洞基底处理、移位、标高调整、新增、取消的变更比较多,这些因素往往对工期的影响较大。特别是目前大型工程变更程序复杂、变更设计需要一定周期,业主、设计代表、监理、施工单位、当地政府要在一起共同研究才能形成统一意见,受多方面因素的制约,对工程建设的不利影响就更明显。而山区高速公路,由于线形标准高,深挖高填路段较多,且部分涵洞设置在高填方路段,高填方又属于控制性工程,待涵洞变更设计、施工完毕,剩余有效路基填筑时间大幅减少,造成工程质量与工程进度之间的矛盾显著加大,要保证工期就要加快路基加载速率,路基加载速率加快必然引起质量隐患,要保证路基施工质量,就必须按照相关标准、规范要求控制加载速率,则必然导致工期严重滞后。
四、问题解决办法
质量是工程的生命,设计是工程的灵魂,提高设计质量是提高整个工程质量的首要环节。为了最大限度地避免设计疏漏,设计人员应提升理念,加强勘察,优化设计,提高设计质量,提高设计对施工的服务水平,尽量减少变更,给施工创造良好的先决条件。
设计单位应重视以下几个方面的工作:
1) 增加地勘工作量,确保地勘质量。在布置地质试坑或探孔时需要根据实地情况沿涵轴方向布设2 个～4 个孔,而不能采用传统的一涵一孔,以确保地质资料的准确性;
2) 加强方案比选,优化设计方案。对于一些不良地质路段的涵洞,当地形条件允许时,可考虑前后移动以尽量避开不良地质,特别对于过深过弯的山沟,可考虑将涵洞较高、地质稳定的地方,原沟堵死,建坝引水入涵,具体勘察设计过程中应先在纸上定位,再到现场精确放样,实地布设,反复比较,择优确定;
3)深入调查、加强协调,减少外部干扰或变更。对于一些通道涵的设置,在勘测阶段应就位置、形式、跨径及功能进行详细调查和比
选,权衡利弊,必要时邀请业主、当地政府一起研究确定,并形成
正式的书面协议或者会议纪要,以指导下阶段设计;
4) 在外业测量中,要根据山区高速公路所在区域的自然地理环境,针对其地形特点采用灵活的测设方法,力求测量成果准确可靠,满足内业设计的需要,使涵洞设计更加趋于合理、适用,从而取得良好的经济效益和社会效益;
5) 由涵洞进水口和出水口组成的洞口工程是排水的主要工程,是调节水流流速、形成良好流态、避免壅水和冲刷的重要设施。在涵洞的设计中不应该仅仅把进出口设计作为涵洞的附属部分来考虑,而应将其放在自然排水断面和人工排水断面相衔接的大系统中加以设计,确保水流顺畅、结构稳定、养护简单。
当然,实际施工中有些问题是设计中考虑不到或无法预知的,涵洞设计疏漏是不可能完全避免的,这就要求施工过程中勘测、设计和施工三方密切配合。设计单位通过技术回访和派驻设计代表了解施工方面的要求和需要,参与涵洞设计修改,进行补充完善,来提高设计对施工的服务水平;施工单位需要认真复核图纸,深入现场详测,积极发现设计漏洞,提供处理意见,优化完善设计方案,避免工期拖延及成本增加给自身带来的负面经济效益和社会效益。
设计单位与施工单位之间建立信息反馈制度,将施工准备阶段作为再勘察过程对待,通过建立设计施工问题动态跟踪表,及时了解并解决原有勘察设计存在的问题,动态设计、信息化施工,大大提高了工作效率,为后续施工赢得了工作时间,值得其他工程借鉴。
第5篇：路基设计方案范文
关键词：高速公路；照明系统；设计方案
引言
当代社会，我国经济飞速发展，人们的生活水平不断提高。经济的发展以及人们生活水平的提高，使得人们已经不满足于自己所属地区的经济和设备条件，而且与其他地区互通有无是促进经济发展的重要方式，在此背景下，交通运输起到了十分重要的作用。虽然目前我国铁路、航空、海上运输等交通方式获得了广泛地应用，但是这些交通方式相比于公路运输，仍然存在一定的短板，如买票这一问题，限制了这些交通方式的应用。而公路运输，具有更加方便和简单的特点，不管是对于公共出行还是普通百姓的日常出行，都是很好的选择。由此可见，公路在人们生活和社会发展中的重要作用是不可替代的，人类自身发展和经济发展需求的满足都离不开高速公路这一连接性纽带。然而在高速公路建设中，照明系统是相当重要的。照明系统是否符合具体高速公路工程的实际状况，对高速公路的正常运行是至关重要的。只有根据高速公路的实际情况，设计技术合理可行、成本预算符合整个工程预算、控制方式符合实际情况、并且节能效率较高，符合可持续发展观的照明系统才是照明工程应该达到的目标。本论述以我国某高速公路的具体实际情况为例，从技术分析、成本、总体设计理念、照明设备选择节能和控制方式、供配电设备以及照明设备防雷接地保护等方面出发，对该高速公路拟采用的照明系统设计方案进行了比较。
1某高速公路的具体实际情况概述
本论述以我国某省的一个高速公路重点建设项目为背景，该高速公路项目所处的位置距离市中心较近，因此预计该高速公路建成后，将成为承载城市主要车辆的高速公路并且是交通要道。具体地，该高速公路项目设计为双向的六车道，设计的理论速度为110km/h，标准的道路基准宽度为35m，且在该项目中有10处互通的立交并且设有10个收费站以及1个隧道。根据以上高速公路的实际路况可知，照明系统整体设计的关键在于这10个互通的立交和10个收费广场以及隧道照明。
2高速公路照明系统设计总原则
高速公路照明系统的设计是一项专业性很高的工作，国际照明委员会出版了较多的著作，说明了公路照明系统设计的一些原则以及标准，我国也结合国内高速公路建设的实际情况，出台了一些相关的标准。总体来说，通常每一个高速公路照明系统的设计都应该符合“经济、合理、高效”的总设计原则。具体来说，公路照明系统的设计都应该遵照且符合以下几项总的设计原则：（1）首先要确保车辆的行车安全；（2）符合高效节能的环保理念，照明体系应根据实际情况采用节能灯具；（3）整个照明系统的控制方式要合理，做好相关的成本控制。
3高速公路照明系统设计方案比较
根据上述高速公路实际状况，全线照明成本较高，因此主要在立交桥、收费广场区域及隧道设置照明。
3.1立交区域的照明方案设计比较
立交区域在高速公路中非常常见。这样的路段相比于正常的平坦路段，起伏较大、迂回盘旋处较多，因此具有较多的盲区，这样的路段在夜间行车需要极好的照明条件。与此同时，由于这样的路段需要良好的照明，相对应地投资成本也就较大，所以在设计立交互通区域的照明系统时，既要保证该区域良好的照明条件，又要兼顾成本以及投资的合理性，二者要合理兼顾。具体有以下三种方案。方案一是在立交道路的路基段设置单侧的普通路灯，灯杆高为10m，单灯功率为135W；方案二是在立交道路的路基段设置普通路灯，立交互通区域的中间设置高杆照明；方案三是在各个互通立交分流会交点处设置高杆照明，单灯功率为12kW。这三个方案中，方案一符合成本控制的条件，但是照明效果不够理想；而方案二整体的照明效果是三者之中最好的，但是成本太高；方案三较方案一照明效果更好，可以良好地避免眩光，且照射面积较大，是最合理可行的一个照明设计方案。图1为城市中常见的高速路立交区域的路灯。
3.2收费广场的照明方案设计比较
收费广场是高速公路的重要组成部分，在夜间须具有良好的照明使得车辆能够在进入收费站时可以看清对应的收费窗口以及准确了解收费站的车辆情况。只有这样才能保证收费工作快速、有秩序地进行，避免发生车辆碰撞和拥堵事故。该区域的照明设计方案和比较见表1和表2所示。经过比较，收费广场通常情况下选择两边对称的排列方式进行收费广场照明灯具的合理布置，而具体是采用高杆照明还是低杆照明要根据路灯的具体安放位置和两种照明方式的特点来定。
3.3隧道的照明方案设计比较
通常情况下，隧道由于隧道顶的作用，除了隧道两端能够有较好的光照条件外，隧道内部缺少光照，各处都是黑暗的，并且有一些隧道不是直线型的，因此拐弯处的盲区将会比在正常路段盲区更大。并且当车辆驶入和驶离隧道时，车辆驾驶人的视觉会经过暗适应和亮适应两个过程。为使司机在隧道中具有良好的视觉效果，公路隧道要提供符合司机视觉生理要求的适应照明。根据以上所述隧道中的视觉特点以及结合目前的高速公路隧道照明系统的实际设计情况，通常情况下在隧道内设计照明系统时，可以有两种选择方案。方案一是直接采用专用隧道灯，并合理搭配高压钠灯；方案二是在隧道内安装荧光灯防水支架。对于方案一来说，通常用到的高压钠灯投资成本较低，并且具有长寿命以及照明效果好、维护方便等优点，但是这种灯具通常情况下达不到较高的安装高度，从而导致了照明时光亮的均匀度达不到隧道照明的要求，同时眩光指标较差；方案二采用的荧光灯防水支架光线柔和，但是成本较高。因此，通常情况下，使用隧道灯搭配高压钠灯即可以符合一般隧道的照明要求。图2为常见的高速路隧道路灯。
3.4其他条件的选择
除了结合高速公路立交桥、收费广场和隧道等具体实际情况来选择合适的照明系统之外，在公路其他地方设计照明系统时，首先要符合节能减排的科学理念，并且要合理选择适合的灯具和灯杆的高低、控制方式和供配电设备以及照明设备防雷接地保护等，充分合理地从实际情况出发，做好公路照明系统的设计和选择。
4结束语
良好的照明系统对于高速公路的建设和发展是相当重要的，对保证车辆在高速公路中安全、有秩序地行驶是必要的。我国对于照明系统标准的相关文件尚未出台，而如果对整条高速公路都设置照明，这无疑会加大能源的消耗，增大成本。因此，结合公路实际情况，在隧道、立交互通和收费广场处设置照明，是可行的。在这些特殊区域进行照明系统设计时，首先需要根据具体高速公路施工项目中这些特殊场合的实际需要，充分了解在什么地方设置怎样的灯具、选择什么样的控制方式，进而达到照明效果符合实际需要同时兼顾设计成本，切实做好高速公路照明工作，保证公路车辆行驶安全、舒适。
参考文献：
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［5］刘勇，王东.高速公路隧道照明系统技能设计探讨［J］.公路交通技术，2011（02）.
第6篇：路基设计方案范文
杭州湾大桥北接线连接杭州湾和沪杭高速公路，是杭州市通往江苏省的高速通道，车道为双向六车道，设计速度为120km/h。在杭州市往沪杭新区方向设置了杭州湾沪杭高速公路，在对杭州湾沪杭高速公路的车道进行设计时，采用了双向六车道的设计方案，并将速度设计为120km/h。在浙江省通往江苏省方向上，设计了浙江高速公路，而在对其进行车道设计时，采用了双向四车道的设计方案，并将其速度设计为120km/h。浙江高速公路、杭州湾高速公路、杭州湾大桥北连接线和沪杭高速公路在浙江省交汇，形成6肢交叉多肢枢纽。该区域内地方道路东西大道与高速公路相衔接，形成了该区域内交通流的重要节点。
2各方向高速公路交通流量
杭州湾大桥北连接线高速公路与杭州湾沪杭高速公路方向、杭州市到沪杭新区方向是交通流的主要方向。杭州湾跨海大桥到浙江省方向、杭州湾沪杭高速公路到杭州湾市方向是交通流的次方向。其它方向的交通流可忽略不计。对图1中的3条高速公路的交通运输情况进行数据统计，并对其未来的交通运输流量进行预测分析，并将分析结果以数据的形式进行表现。预计在未来15年内，该枢纽内杭州湾沪杭高速公路的流量为19694pcu/东西，杭州湾大桥北连接线高速公路一级杭州湾跨海大桥的交通量为18598pcu/东西，江苏省到杭州湾市的交通量为9352pcu/东西［1］。
3方案思路
3条高速公路集中在统一枢纽，通过的交通量巨大。而为了满通的安全、畅通、舒适以及满足该区域范围内交通流的正常由于，在设计方案阶段时综合考虑了各方面的因素。
3．1设置的枢纽交叉肢数要尽量减少
“互通交叉肢数与匝道数量间的关系表示，6肢交叉全互通枢纽的匝道数为24条，5肢交叉全互通枢纽的匝道数为16条，4肢交叉全互通枢纽的匝道数仅为8条”［2］。因此减少匝道设置数量有必要减少互通交叉肢数。如果条件允许减少交叉肢数，则尽可能减少交叉肢数。如果所示交通枢纽所处区域有支撑的条件，要适当减少互通布设的肢数。结合图1路网布置，改交通枢纽中，浙江高速公路与东西大道间路线距离不长。同时也要在，杭州湾跨海大桥北连接线高速公路与东西大道之间设置互通匝道，实现两条高速公路的连接。因此，在进行枢纽平面设置时将2肢合为1肢。整体枢纽额肢数降低了1肢，匝道布设数量也相应的减少了8条。
3．2减少零交通量方向的匝道设置作为多肢交叉的枢纽互通
对该区域内枢纽互通在各个方向上的交通量进行考虑，并结合图1所示交通枢纽中的路网关系，综合该路网所处地域周边的道路情况，浙江高速公路通往浙江省、杭州湾沪杭高速公路通往杭州市、杭州湾跨海大桥北连接线连接江苏市的交通量，可以发现通过本枢纽转换的数量很小，并存在绕行的情况。对区域内部的交通道路进行探测，其中与高速公路互通连接的道路多为公路，此两方向的小交通流只需要凭借地方路网的运输能力就能够解决。在考虑到改建时，需要布置的匝道数量，以及布置匝道的难度，同时也为了实现最低的工程造价。在对图1交通枢纽进行改建方案设计时，不考虑杭州市到江苏省方向匝道数量以及浙江省到沪杭省匝道数量。
3．3对枢纽匝道布置要坚持以人为本
该枢纽为5肢高速公路交叉的复杂型枢纽互通。交通运输过程中的安全性、人员在高速路上通行时的方向识别性、高速公路对于交通运输能承受的通行能力都对枢纽匝道布置提出了新的要求。
(1)依据交通流分布在各个方向上的大小，具体对匝道的主次方向进行设置，同时在设置匝道时还要遵循相关技术标准，如设计方案中的速度、平曲线半径以及纵坡度等。
(2)对枢纽区高速公路的出入口进行设计时，尽量采用单一出入口形式，采用合理方式归并各个方向上的匝道出口位置，如果条件允许，应尽可能在主线右侧进行出口的设置，将高速公路的出口归并，提高高速公路的通信识别性。
(3)对枢纽区匝道进行布设时，以合理指标、较优平纵面线优先对大交通量、主交通流的匝道进行布设，实现主交通流放线的舒适性和便捷性。
(4)本枢纽互通设计的匝道路基宽度进行设计时，依据各个匝道的实际交通量和匝道长度确定。设计中主要采用了Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等匝道断面形式对枢纽处的匝道路基宽度进行设计，以满足枢纽各匝道通行能力与实际交通量相协调的要求。
(5)为满足匝道与主线的良好衔接，在衔接段设计了适当长度的辅助车道、加减速车道等设施，有效保障了各条高速公路在枢纽内通行和转换的交通流平稳、顺畅。
3．4完善交通工程设施
高速公路的路基工程、土建工程是保障该区域内交通工程安全性的重要因素。其他交通工程设施如交通预告、交通引导等，同样是保障枢纽区车辆运输过程中安全和畅通的重要因素。如在交通枢纽区设置预告方向标志、增设门架式标志牌等，提高车辆运输安全性、畅通性。加强运营中的交通管理，也是提高枢纽区交通运营安全和顺畅的重要手段，如对复杂枢纽区进行交通工程的专项设计。
4方案设计
4．1方案设计过程
(1)综合考察枢纽互通所处区域的地形、地位以及现场情况，对各条高速公路主线间的相关关系进行分析，确定枢纽地面一层为浙江高速与杭州湾大桥北接线，地面二层为沪杭高速跨浙江高速公路以及杭州湾大桥北接线高速公路。然后依据各匝道主、次交通流方向和交通量大小，对主交通匝道的布设位置和纵断面优先确定。将杭州湾跨海大桥与沪杭高速公路东方向设置为带硬路肩单向双车道A、B匝道，设置杭州湾跨海大桥与浙江高速公路浙江省放线为带硬路肩单向双车道C、D匝道。
(2)在交通流方向设置匝道平、纵面线形6条，依次为G、H、I、J、K、L。再根据已设置的主交通匝道和次交通匝道对平面布设位置、纵断面设计进行综合考虑，处理好线路之间的跨越关系、匝道与主线高速公路的衔接位置，对出入口进行统一合并，尽可能减少枢纽的占地面积。
(3)处于地面层的A匝道为右转弯匝道，在对第三层的B匝道进行设置，综合考虑了上跨所有主线和匝道以及减少纵坡起伏的可能而设置;C匝道上跨A匝道后与杭州湾跨海大桥北接线高速公路相接，再与浙江高速公路对接;处于地面层的D匝道与浙江高速公路顺接后，在于杭州湾跨海大桥北接线高速公路相接［处于第三层的E匝道上跨C匝道、D匝道、沪杭高速公路、G匝道，后与杭州湾跨海大桥北接线相接;F匝道为右转匝道，并于北接线和沪杭高速公路连接;处于第三层的G匝道下穿B、E匝道，上跨北接线和F匝道，连接沪杭高速公路和浙江高速公路;位于第二层的H匝道下穿沪杭高速公路主线桥，上跨浙江嘉苏和杭州湾跨海大桥高速公路，后与沪杭高速公路连接。I、L匝道通过圆环匝道连接北接线和沪杭高速公路间相应方向;位于第一层的J、K匝道为右转弯匝道，与沪杭高速公路和北接线高速公路间相应方向连接。
4．2方案设计技术指标
4．2．1带硬路肩单向双车道设计在对主要交通流方向的A、B、C、D进行车道进行设置时，车道设计主要采用带硬路肩单向双车道。设计参数见表1。在对A、B匝道与北接线以及沪杭高速公路连接部进行设置以及对D匝道与杭州湾跨海大桥高速公路连接埠进行设置时，均采用单向双车道与高速公路连接的直接式加、减车道，并设置了相关规范中要求的600m长度的辅助车道。浙江高速公路与C、D匝道直接连接，并按照主线分布方式在A、C匝道分岔处设置了减速车道和渐变段。
4．2．2不带硬路肩单向双车道设计在对F、E、G、H匝道车道设计时，采用不带硬路肩单向双车道设置方法进行设计，设计参数见表2。单向双车道匝道的交通量低于1200pcu/h时，对其与高速公路连接部的加、减车道设置时，主要按照单向单车道连接方式设置。并用标线虚化的方式对端部附近的内侧车道进行标记，且主线上不设置辅助车道。
4．2．3单向单车道设计对I、J、K、L匝道设计时，主要采用单向单车道设计方法。设计参数见表3。同时按照相关规定对设置加、减车道。
5结语
第7篇：路基设计方案范文
关键词：山区公路险要路段；路侧护栏；非线性有限元；仿真；碰撞
中图分类号：U213 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0094-01
按照有关部门统计，我国每年由于交通事故伤亡人数超过10万，交通安全已经成为我国现代化发展建设过程中不可避免的问题。山区公路由于所处地形与其他地区相比较，较为特殊，存在严重安全隐患。车辆在形式山区险要路段上，非常容易冲出路外，所造成的后果将无法预计。对山区险要路段护栏分析研究，采取离散分析方法，突破时间及空间的限制，对汽车与护栏之间碰撞流程进行仿真性研究，提高山区公路安全性能。
1 护栏结构设计
本文在对山区公路险要路段侧护栏优化设计方案设计过程中，就采取间断式混凝土护栏形式，重点对山区公路险要路段软弱路基上护栏设计问题进行分析，以F型护栏作为前提条件，对山区险要路段护栏固定问题进行设计。
山区公路险要路段路侧护栏优化设计方案为：在F型护栏作为前提，安装底座，底座上面具有3个固定孔，其中两个固定孔安装钢筋混凝土桩，剩下一固定孔安装三角形肋板，进而有效对护栏进行支撑固定。护栏主要分为两种设计形式，这两种护栏形式在混凝土设置相似，仅仅在钢筋混凝土桩固定上面存在一定差异。
护栏上面所具有的3个固定孔主要作用就是对混凝土桩进行安装固定，迎撞面桩材料为钢筋混凝土，在实际应用过程中具有良好抗剪能力及抗拉能力。与此同时，车辆在撞击到护栏上面，护栏能够有效承受车辆剪力及压力。护栏底座与桩主要作用就是在护栏遭受到撞击之后，具有受力点，车辆向道路方向进行移动，充分发挥出护栏所具有的防护作用[1]。
2 山区公路险要路段防护整体碰撞模型
整体碰撞模型内，车辆自身重量大约为4吨，车辆配重为3吨，整体重点大约为7吨，车辆整体高度约3m，车辆整体宽度约2m，车辆整体长度约8m。整体碰撞模型采取壳单元形式，单元材料型号为24号，车辆车门及驾驶室都为壳单元，厚度大约为1mm，依旧应用24号单元材料。整体碰撞模型内车辆在碰撞上最开始行驶速度为50km/h，开始碰撞角度为20°。整体碰撞模型内护栏采取间断式结构，护栏施工材料为钢筋混凝土，研究过程中一共具有6断钢筋混凝土护栏，为了能够有效提高研究精确度，所以对护栏进行了标记，一共进行8次碰撞[2]。
在对碰撞试验仿真性计算上，需要遵守以下条件：首先，护栏与车辆在第一次碰撞过程中，并不对车辆与护栏之间再次出现碰撞因素进行分析；其次，需要对车辆碰撞护栏过程中所产生的摩擦力进行分析研究，但是忽略空气阻力；再次，车辆与护栏在碰撞过程中混凝土桩可能出现的破坏情况进行考虑。但是由于护栏材料为钢筋混凝土，变形难度较高，所以本文在分析研究过程中暂时不进行分析，仅仅对车辆与护栏之间所产生的碰撞力进行研究；最后，车辆驾驶人员在护栏碰撞各个时间段内要是都不采取防范措施，车辆在整个碰撞过程中属于自由运动。
3 碰撞结果分析
在对碰撞试验进行仿真性分析研究过程中，主要通过LS-DYNA进行分析，在分析完毕之后采取LS-PREPOSSTUI碰撞试验结果进行研究。在对碰撞试验结果分析上，从多个指标进行研究，例如车辆行驶速度、车辆位移、车辆行驶轨迹、车辆损坏程度，进而能够得到最佳山区公路险要路段护栏优化设计方案[3]。
在前四次碰撞试验过程中，钢混混凝土桩帽安装在底座之上，车辆对碰撞过程中，都与桩帽接触，进而车辆出现不同程度损伤，同时车辆还存在甩尾情况。虽然钢筋混凝土桩帽能够有效缓解车辆碰撞情况，车辆行驶速度有效降低，但是钢筋混凝土桩在更换上难度较高。在第五次碰撞试验内，车辆与护栏之间碰撞十分强烈，护栏所发生的位移较大，道路变形情况严重，车辆受到严重损坏，对车辆驾驶人员造成严重影响，所以可以排除在外。在第六次碰撞试验内，伤害指标系数较小，护栏所具有的导向作用并不显著[4]。
4 结语
本文在对山区公路险要路段侧护栏优化设计方案分析研究内，采取碰撞仿真分析结果，按照车辆行驶轨道对护栏设计方案进行了解，判断车辆在护栏碰撞之后是否能够正常运行，对F型护栏应用可行性进行研究。研究之后发现，第七次碰撞试验护栏设计方案效果最为理想，能够有效提高山区险要路段安全性能，保证车辆安全行驶。
参考文献
[1]福建计划3年内改造1066座危桥险要路段加设护栏[J].福建交通科技，2012，04：2.
[2]张翔，贺志昂，李雪松.HA级特高等级钢护栏施工工艺研究[J].公路交通科技（应用技术版），2016，10：205-207.
第8篇：路基设计方案范文
Abstract： In this paper， the value engineering method is adopted to evaluate the design scheme of highway inter-change and expansion.By using the functional analysis of the design scheme， AHP is used to calculate the function weight and reduce the subjective factor. The empirical analysis of the Guangzhou Qingyuan highway project， the new method of the project is carried out. The results show that the method is effective.
关键词：价值工程；层次分析法（AHP）；互通式立交；改扩建
Key words： value engineering；analytic hierarchy process （AHP）；interchange；modification and extension
中图分类号：U412.35+2.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）02-0224-03
0 引言
随着社会经济的发展，我国已建成的高速公路已经无法满足迅速增长的交通量需求，原有交通路已经成为“瓶颈路”，车速大大降低，甚至拥堵严重，迫切需要改扩建。作为交通转换节点的互通式立交的改扩建是高速公路改扩建工程中重要的组成部分，不同的互通式立交改扩建设计方案对通行能力、服务水平、交通组织、社会环境、自然环境等影响是不同的，因此对互通式立交改扩建设计方案的研究是十分重要的[1]。然而互通式立交改扩建设计方案评价是个复杂的系统工程，本文从价值工程的角度出发，对设计方案的功能及费用进行分析，在技术和经济的层面上对方案进行评价。在功能权重的确定中引入AHP法，运用AHP法能够有效避免功能权重确定的主观性等特点，从而使方案的评价更具科学性、系统性。
1 基于AHP的价值工程
价值工程是指通过各相关领域的协作，对所研究对象的功能与费用进行系统分析，不断创新，旨在提高研究对象价值的思想方法和管理技术[2]。价值的一般表达式为：
V=F/C （1）
式中：V―价值；F―功能；C―寿命周期费用。
1.1 AHP法计算功能权重 价值工程中对各功能进行相互比较可以运用AHP法中的标度[3]。AHP根据建立的功能层次分析模型，在各层元素中进行两两比较，构造出比较判断矩阵，计算矩阵的特征向量和特征根，并进行一致性检验得出各指标的权重。
首先，构造功能层次分析模型，进而确定两两比较判断矩阵。为了使决策判断定量化，需要把判断矩阵数值化，两两比较结果一般采用A.L.saaty提出的1-9标度进行专家评分[4]。构造的判断矩阵如下所示：
式中：bij―元素bij表示元素i和元素j相对于上一层次元素A进行比较时，元素i和元素j相对重要性的数值；n―判断矩阵的阶数。
其次，构造出两两判断矩阵后，则计算层次单排序及其一致性检验。层次单排序计算可归结为计算判断矩阵的最大特征向量λmax及其对应的特征向量[5]，可采用根法进行计算。最后，在单排序的基础上计算层次总排序的权重值并进行一次性检验，从而得出各功能权重值为：
W=（W1 W2 … Wn）T
1.2 评价步骤 价值工程作为一项技术经济的分析方法，价值工程做到了将技术与经济的紧密结合[4]。由公式（1）可知价值分析的公式中涉及三个指标值，分别是功能系数（Fi）、成本系数（Ci）和价值系数（Vi）。
1.2.1 计算功能系数 首先，构造功能评价矩阵。设有m个设计方案，n个功能评价指标的评价问题中，通过0-10专家评分法得到评价指标的评价矩阵，并进行一致性检验：
进而就出功能系数Fi：
1.2.2 计算成本系数
首先，应确定每个设计方案的寿命期成本，寿命期成本（C）应包括建设成本（C1）和运营养护成本（C2），两者相加即为该设计方案的寿命期成本[6]：
Cj=Cj1+Cj2，其中j=1，2…m表示有m个设计方案。
从而得出成本系数Ci：
1.2.3 计算价值系数
根据公式（1）可得价值系数（Vi）：
根据上述公式计算出来的结果，由价值工程评价理论可知价值系数相对较大的备选方案为相对最优方案。
2 设计方案评价应用
2.1 广清高速公路概况 广州至清远高速公路是广东省“九纵五横两环”重要组成部分，也是广州市“四环十八射”中第二条射线。广清高速公路改扩建工程起点为庆丰收费站K2+890，终点位于清远西主线收费站前方约50m处，终点桩号为K60+450，路线全长57.66公里；原高速公路四车道路基宽24.5m，设计车速100km/h，路段采用两侧加宽拼接成整体式路基形式（标准宽度八车道41m），其中重要控制点包括新华互通式立交。
新华互通交叉桩号为K22+469.664，新华互通主要服务于花都区新华镇及周边地区交通流上、下广清高速，原为半苜蓿叶型互通，被交叉风神大道现为18m的城市主干路，直行交通量较大，半苜蓿叶型互通和被交路平交，交织点多；且原被交路为城市道路，机、非混行，对现在交通安全构成较大隐患，急需设计新的改扩建方案。
2.2 新华互通设计方案 方案一：半苜蓿叶+定向匝道型式，建设费用为27856万元，运营养护费用为3742万元；其设计方案平面图如图1。
方案二：单喇叭+T型，建设费用为23567万元，运营养护费用为3186万元其设计方案平面图如图2。
2.3 互通设计方案功能层次分析图 从价值工程功能分析的角度出发，研究改扩建互通式立交基本功能辅助功能和辅助功能，在利用AHP法的原理建立新华互通设计方案的功能层次分析图如图3。
2.4 AHP法进行功能评价 建立改扩建互通式立交方案评价的功能层次分析图之后，需对功能层次分析图进行评价，即确定功能权重。各功能权重的确定通过建立比较判断矩阵来计算，邀请相关行业专家结合设计方案的实际情况使用1-9标度法赋予分值，并进行一致性检验。
WB1-C=（0.667 0.333）T、WB2-C=（0.637 0.105 0.258）T
WB3-C=（0.637 0.258 0.105）T、WB4-C=（0.528 0.333 0.140）T
WB5-C=（0.492 0.250 0.177 0.081）T
最后，计算功能层次总排序（见表6）。
由表6可知功能指标C对方案评价A的功能权重为：
WA-C=（0.175，0.110，0.067，0.062，0.010，0.025，0.185，0.075，0.030，0.091，0.057，0.024，0.044，0.022，0.016，0.007）
2.5 确定功能系数
根据图1，由专家组成的评分小组分别对方案一和方案二的评价矩阵如下：
R=9 9 9 8 9 9 8 9 6 9 9 9 7 8 9 8 7 8 6 7 6 7 7 7 7 6 8 7 8 6 7 6
再根据功能权重ω计算功能评价指数fi：
fi=Rω=8.5457.013
由公式（2）得出功能评价系数Fi：
Fi=F1F2=0.5490.451
2.6 确定成本系数（表7）
2.7 计算价值系数
根据公式（4）计算各方案的价值系数：
由表8及价值工程理论可知，方案一为最优方案。
3 结论
价值工程在分析的过程中充分考虑了功能和成本两个因素，把技术和经济有效地结合起来。本文将价值工程运用到高速公路改扩建互通设计方案当中，并对传统的价值工程功能计算进行改进，采用AHP法进行功能权重的计算，更能反映出权重的客观性，从而使得设计方案的评价更加科学和完善。本文案例中，广清高速公路在新华互通设计方案上采用了半苜蓿叶+定向匝道型式。在满足互通立交的基本功能的前提下使得造价最低，得出最优的设计方案，可知将AHP运用到价值工程中使得计算结果更加具有说服力，是一种值得推广的方法。
参考文献：
[1]孙绪宝.高速公路互通式立交改扩建方案研究[D].长安大学，2011：13-20.
[2]王乃静，刘庆尚，等.价值工程概论[M].北京：经济科学出版社，2006：11.
[3]段劲.基于AHP和熵的改进价值工程法在边坡防护方案优选中的应用[J].公路与汽运，2010（6）：94-97.
[4]钟宝清.基于AHP的价值工程在桩基础方案优选应用的研究[D].广州大学，2014：24-25.
第9篇：路基设计方案范文
【关键词】高清箱载系统 视频系统 音频系统
为了满足中心外出节目报道、小型访谈、会议类等节目的高清制作需求，中心采购兴建4讯道高清箱载现场录制系统，选用高清广播电视设备，以给节目制作提供更好的设备保障和技术支持。因此，在箱载系统设计时确定了以下的设计思路。
1 箱载系统设计思路
1.1 系统安全性
系统具有很高的运行可靠性，系统信号要稳定要优异，系统要便于操作、维护。系统中选用的设备经实践证明是稳定、可靠、成熟的产品，关键设备充分考虑备份及设计冗余。
1.2 系统先进性
系统选用稳定、成熟、先进的技术和设备，系统设计和设备规格应符合专业广播电视规范和电视技术发展潮流，适应高清数字技术发展的要求，使系统功能和性能上有一定的前瞻性，适应未来节目制作技术及制作需求的发展，并在主客观两个层面确保系统的质量。
1.3 功能完善性
在合理选用相关设备，充分发挥各设备功能的基础上，通过优化设计，使系统整体功能实用、丰富、完备，同时保证制作过程的便利。
1.4 操作灵活性
系统的结构设计合理规范，工位的设计符合箱载的特点，保证系统设备操作直观、简便，系统信号调配监视方便灵活，设备维护管理更方便。
1.5 系统开放性
系统采用模块化设计理念，易于扩展和拆分。系统具备较强的可扩展能力，具有良好的开放性，各功能区有丰富的信号接口板，同时符合相应标准和规范，易于互联互通。
1.6 系统的特殊性
本系统设计充分考虑设备在飞行箱内进行集成的特殊性，对设备保护，系统运输，设备布局，系统连接均有针对性的设计。系统易于安装和运输、系统便于移动、便于拆分和组装、各个工位便于拆分、组合。系统布局合理美观、操作方便，工位设置、画面显示布局美观大方，实用性强。系统布线规范、标准、连接方便。
2 箱载系统设计方案
本系统设计为4讯道，工作在高清模式下，可以同时制作高清和标清节目。系统包括摄录一体机、摄像机三脚架 、数字高/标清视频切换台 、高/标清存储卡录像机 、通话系统 、视频周边设备 、监视系统 、音频设备 、TALLY、航空箱系统等。
2.1 视频系统
各路信号源分别接入切换台，切换台信号源依次为4台EFP摄像机信号，录像机信号。切换台出来的信号可以直接采集到非编工作站，用于节目编辑；也可以把节目录制到录像带上，作为素材备份。
视频系统框图如图1所示。
2.1.1 摄像机
系统配备了4讯道的标清数字摄像机，使用的是SONY公司的PMW-EX280数字摄像机4台。每台摄像机具备HD-SDI和HDMI两个高清输出接口，可在连接到切换台的同时，输出到在摄像机上上方放置的7寸大尺寸高清寻像器，使摄像师更好的监看拍摄画面。每台摄像机配备两张容量64G存储卡，在切换台末端记录最终PGM信号的同时，每台摄像机可将本机画面记录在机内存储卡上，作为单独的讯道录制，为后期编辑提供更多的素材保障。
2.1.2 切换台
系统采用索尼8路高清切换台MCS-8M，其具备4路HD-SDI、3路HDMI和1路DVI-I输入，还可通过DVI接口接入电脑信号等。切换台的PGM信号输出，其中1路输出作为系统最终的PGM信号。系统的PGM信号首先进入周边系统，进行音频加嵌、下变换/数模转换及分配，得到的数字信号中其中1路送到8寸高清波形监视器进行独立画面及波形监看，2路送到高清存储卡录像机进行最终的节目采集录制。其余的PGM SDI或模拟信号送到外接口板根据需要方便使用。
2.1.3 录像机
系统最终记录采用索尼高清半导体存储卡录像机PDW-50，此录像机可工作在高清或标清模式，标清时记录IMX50M或DVCAM格式的标清文件；其输出HD SDI接口具备下变换功能，也可以用录像机记录高清HD422或420格式文件在非编采集时下变换成标清输出。
2.2 音频系统
调音台是音频系统的核心和中枢，在系统中占有极大的比重。相对于视频而言，音频在技术上较为成熟。频率响应、失真度和信噪比被称为音频设备和系统的三大指标。我们采用的是百灵达12路机架式调音台，其信号质量及功能和稳定性方面已经在实际应用中得到了肯定。
最主要的声音信号源部分为现场无线领夹和手持话筒话筒，计算机、DVD等立体声声音信号都是直接接入调音台进行混音，提供丰富的声音信号。
2.3 同步系统
系统采用切换台自带的黑场信号发生器和输入通道的帧同步功能，提供稳定同步信号，保证系统稳定与完成设备测试，为转播及制作设备保驾护航。
在视频信号系统中，每一场每一行的信号中都是有同步信号的，用来表示行场的开始，模拟信号的同步头一般为负电平，数字信号则是有专门的标志字。
2.4 通话系统
采用火河科技的一拖四通话系统。全双工系统，最长通话距离500米，可同时连接8路子机，4路子机为标准配置，子机与子机可互相通话，皆可音量调整，子机含TALLY灯及外接TALLY灯，可外接头戴式耳机/麦克风，自动切换，标准19英寸1U机箱，方便集成，可安装于机架。
2.5 Tally系统
系统中切换台的TALLY接口支持8路摄像机的信号灯输出，直接连接到各摄像机，对摄像师进行提示。
2.6 监视系统
图像监视系统是视频系统中重要的组成部分，保证了录制的可靠性和系统的简洁实用性。
3 小结
箱载系统自购置使用两年来，现场录制过访谈类节目、小型综艺类节目、文艺演出、儿童互动类节目，在节目的录制等方面都取得了不错的效果。箱载系统对场地要求比较灵活，对现场采访的环境也可以很好地适应，各方面投入均相对而言较小。让制作人员在不同制作环境下制作出高水准的高清电视节目。
