高速公路设计方法探析

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摘要：以某新建国道项目为工程背景，将“绿色循环低碳”概念融入高速公路的设计规划中，确定总体设计思路，并提出具体优化方法：做好前期设计规划、路面与路基的优化、桥涵立交的设计，可为相关工程项目提供参考与借鉴。

关键词：高速公路；节能减排；路基

1项目概况

某高速公路项目设计总长为10.3km，为典型的双向四车道形式，基于市政功能及一级公路双重标准展开施工作业。项目建设目的是连接现有公路网，提升附近村落行车便利性，从而解决省道的交通阻塞问题，完善交通配套基础设施，使县区与市区联系更为紧密，助推县域经济发展。

2总体设计思路

近些年，私家车数量增幅巨大，为满足群众的交通需求，各地政府加大了高速公路建设规模，但不可避免地带来一些环境问题，例如汽车行驶过程中的尾气造成了严重的大气污染。因此，在高速公路设计时应遵循绿色、循环、低碳的环保理念，通过合理设计、规划减少建设中和投入使用后造成的污染。本文所指的绿色循环低碳高速公路是指在设计、建设中将绿色、节能减排作为重点目标，综合考量多方面因素，确保工程在建设期、使用期尽可能避免对公路沿线生态环境的影响[1]。通过把绿色生态、节能减排等设计理念应用于实践中，结合工程具体情况不断优化设计来实现节能环保、延长使用期限等目的。

3具体优化方法

3.1优化高速公路设计与规划思路

（1）充分考虑公路使用后可能产生的问题。高速公路的设计应将使用时可能遇到的问题考虑在内，包括使用消耗及养护成本[2]。如通过使用沥青乳液可以在环境温度下实现旧路面利用，能减少材料运输，从而降低了燃料消耗、减少了排放。因此，回收利用方法既保护了环境，又节约了能源。（2）充分考虑公路建设中的客观因素。由于在高速公路建设的过程中，易造成开山凿洞问题，不利于生态保护，因此项目应结合所在地自然特征来设计分析。合理选线是公路建设重中之重，应在满足工程设计要求的前提之下，最大程度降低对生态环境产生的影响，尽量避开不良地质地段，降低施工的技术难度与施工成本。（3）根据不同的施工情况选择公路设计指标。在高速公路建设过程中，不仅要考虑客观因素，还要考虑工程造价和项目的可行性，选择合理的公路设计指标。对于地理相对复杂的高速公路建设地区，设计人员可以将其划分为若干部分进行分段设计，每个区域采用不同的公路设计标准，以确保方案的可行性。复杂地理区域公路施工时，设计人员可以通过减小最小圆曲线和竖曲线的半径、降低最大纵坡标准来进行设计施工。因此，根据实际情况，选择公路设计指标是提高公路设计可行性的重要途径。（4）根据项目状况优化公路路基设计。公路路基设计环节是保障公路项目质量的关键因素，如果路基设计不合理，高速公路的使用寿命将大幅降低且使用过程中公路移位、裂缝等问题会不断出现，既加大了安全风险，无形中也会对周边环境造成破坏。因此设计人员应确保设计合理，降低路基对于地貌的破坏，优化设计方案，保证土地资源的充分利用。

3.2优化高速公路路基与路面设计

首先，高速公路施工周边工程产生的废土、渣石可用于公路回填，特别是隧道挖掘工程产生的大量废土、废石应加以利用。使用RAP生产新材料可以使沥青路面的施工成本显著降低，同时也对节约建设成本、保护环境等有巨大益处。

3.3科学设计桥涵立交

在设计桥涵立交时应重点关注地形条件与车流量这两个指标，在此基础上分析是否需要建设立交。地形和车流量符合立交建设标准时，设计人员规划时应优先考虑减少生态破坏、利用当地地形，达到工程与自然的有效融合，降低工程成本[3]。应尽可能减少桥梁跨度及周边环境修复所需资金，将节约、环保理念融于桥涵立交建设中。

3.4设计中融入绿色循环低碳的理念

（1）重视绿色循环低碳设计理念。设计人员可以将绿色植被带和碳中性材料纳入高速公路规划设计中，以减少化石燃料和温室气体排放。使用碳中性材料可以吸收车辆释放的热量和废气。（2）注重公路建设与自然协调。公路建设不可避免地会对附近的生态环境产生一定的影响，如植被破坏、水污染、空气污染和噪声污染等。高速公路设计需要充分考虑其运输能力和环境保护的可持续性，在设计过程中也要考虑在保证造价、质量的基础上融入生态环保理念。随着社会的进步和物质文化水平的提高，公众对公路功能的观念发生了变化，不仅要求公路安全、快速，而且更加注重其舒适性、美观性和与周围环境的协调性。公路景观建设是公路建设极为重要的方面之一，应贯穿公路规划设计的全过程。（3）结合新技术保障植物生长环境。例如，可通过喷射混凝土植被覆盖技术来重建高速陡峭混凝土面斜坡；通过将水泥和绿化添加剂与特定比例的液压覆盖材料混合，并将其直接喷洒在陡峭的混凝土面斜坡上，可创造适合植物生长的环境，并能培育一个能够自然演替的植物群落，保障植物生长环境。（4）ETC车道设计。收费口的停车、启动、排队候车都在无形中增加汽车尾气排放和周边分贝指数，而ETC系统可以在不破坏道路的情况下安装，也可以从过往车辆中收集数据，识别车牌、车型以及RFID电子标签，自动收费，无需车辆减速支付，因此不仅能提高道路通行能力、降低管理成本，还能降低噪声水平与废气排放，故需做好ETC车道设计。（5）考虑跨学科发展。公路路线选择应注重环保技术的吸收和采用。要坚持以可持续发展战略和交通建设与环境保护协调发展为指导思想。结合公路交通环境保护规划和环境管理体系，在道路设计、施工、使用过程中最大限度地减少对环境的影响，保持生态平衡，保护人类良好的生活环境。

4结语

综上所述，高速公路的修建一方面有利于促进我国社会经济快速发展；另一方面，如果设计不当也会导致占用过多资源、破坏环境等问题。本文明确了绿色循环低碳高速公路总体设计思路，提出了低碳设计优化方法，高速公路工程在设计的过程中应该坚持绿色循环低碳的设计理念，优化设计思路与方法，促进社会和谐发展。

参考文献：

[1]仝瑞金，曾昭远，邱德森.浅谈高速公路绿化景观设计[J].广东交通职业技术学院学报，2018，17（4）：11-14.

[2]张正一，王朝辉，张廉，等.中国绿色公路建设与评估技术[J].长安大学学报（自然科学版），2018，38（5）：76-86.

[3]毕清华，王双，曹子龙.基于SWOT法的河南省绿色交通中长期发展战略研究[J].交通节能与环保，2018，14（4）：42-48.

作者：陈楠 单位：云南省交通规划设计研究院有限公司