基于安全角度的公路路基设计探讨

【摘 要】 随着我国公路路网的不断扩大，公路建设在材料、工艺、管理等各方面都在快速发展，新型材料的施工工艺的不断应用也在施工质量和安全方面产生了一下压力，运输的首要标准就是安全，对施工设计的安全评价是保证公路安全的手段之一，本文结合实际，从安全角度对公路路基的设计进行系统分析，促进公路路基工程的施工和管路水平的提高。

【关键词】 公路 路基 安全

1 路基设计安全评价

路基设计师公路施工设计的重要组成部分，高质量高标准的路基设计方案是公路安全运营的基础。对路基设计的安全评价目的是保证路基设计方案的合规合理性。对公路路基设计的安全评价内容主要包括：路基的强度、边坡的稳定性、排水结构合理性等。路基的强度是保证公路路基稳定，满足设计承载力要求，保障公路的行车安全。对于承载力强度小于150kPa的路基地面要进行施工加强，对于存在软基、岩溶等问题的地质通常采用袋装砂井、灌浆、碎石桩等手段进行治理。对于路基边坡的安全评价的主要因素就是边坡的稳定性。由于很多边坡失稳导致的事故频发，对于路基边坡设计的稳定性需要准确的计算并通过防护加固等措施来保证边坡的稳定性。排水结构设施的设计目的就是针对雨雪天气，排水结构设施必须满足公路的排水要求，以保证行车安全。

对于路基设计的安全评价的根本目标就是保证施工质量，最大限度的保证公路建成后的行车安全，如何做到路基设计安全评价的有效性是安全评价的根本。

2 路基设计的安全检查内容

2.1 路基断面以及行车道的检查

各个等级公路的设计对应不同的交通量，同时对于安全行驶的要有在存在一定的区别。高速公路的行车速度是最高的，其次是一级公路，在车道设计方面不仅需要行车道设计，还需要变速车道、紧急停车带等专用车道的设置；而其他低等级的公路则需要对错车道进行设计；一些特别的路段，包括城郊结合路段、连续下坡等也需要按实际行车安全的需求进行特别设置。总之要充分考虑车道的实际运行的需求，将其特性充分的加以考虑，以避免为今后的交通问题带来严重的安全隐患。对公路的路基设计进行安检的要点总结为下：（1）检查典型的横断面设计图和路基的标准横断面图；（2）检查不同等级路段的横断面不同的功能；（3）检查附属车道的设置条件和几何尺寸以及过渡段的设置位置和设置长度；（4）检查主线与附加车道的衔接协调性。

2.2 安全净空区检查

安全净空区是指行车车道的边线外部的空置区域，该区域是保证驾驶员的行车舒适度，如何净空区的设计不合理或里面有一些不合理的设置，如灯柱、标志杆、树木等，都会直接影响驾驶员的视距，提高交通事故的发生率。对安全净空区的检查主要有：（1）对公路横断面的侧向余宽的检查；（2）对行车道的安全净空区的设计宽度进行计算检查。

还有就是公路通道安全净空区设置的检查，乡村道路与公路向交叉时可以采用两种连接方式进行连接，这两种方式分别是进行平面路口的交叉和立体通道交叉。过多的平面路叉对于公路的行车会产生干扰，多数的交通事故都是发生在交叉路口，严重的影响了公路的安全正常行车能力。因此应当保证一定宽度的通道净高和净宽。安全检查的主要内容：（1）检查交叉通道的位置是否设置合理；（2）交叉通道的净空设置宽度是否合理。

2.3 路肩与中间带检查

路肩的设置主要作用除了要保护行车道的稳定外，还包括为非机动车辆或行人提供通道、为故障车辆提供停车条件以及提供行车的侧向余宽。假如公路路肩的宽度过窄，那故障车辆的停车就会占用机动车道，影响其他正常行驶车辆的行车安全，路肩过宽就会造成道路资源的浪费。对公路路肩的检查主要内容包括：（1）对公路的路肩宽度设置进行检查；（2）检查高速公路、一级公路在采用分离式断面时，左侧硬路路肩的设置宽度；（3）对行车速度20km/h的四级公路的土路路肩宽度进行检查。

公路中的平曲线路段其路肩横坡的作用是使积水的快速排出，以保证公路路面的有效摩擦系数，保证车辆雨天形式的安全，同时防止积水沉积下渗破坏路基路面结构稳定。对于路面的平曲线路段的路肩横坡值和路拱的坡度应当与路面的超高值保持一致性，并考虑折合成纵坡的大小。对于平曲线路段路肩的主要检查内容包括：（1）对平曲线路段的路肩横向走向的检查；（2）对平曲线路段的路肩横坡的坡度值的计算机检查；（3）对平曲线路段过度段的设置位置及距离进行检查。

2.4 路肩的稳定性检测

山区公路会存在很多陡坡路段，陡坡路堤与高边坡路堤的合理规范设计是保证山区公路行车安全的重要基础，对于陡坡路堤和高边坡路堤的规范界定是：当路堤边坡的高度>20m时，则界定为高边坡路堤，若斜坡率大于1：2.5时则定位陡坡路堤。高边坡路堤和陡坡路堤与地质存在着紧密的联系，地质条件的好坏直接影响路堤边坡是否会发生沉陷或者滑坡等现象，加入公路的路堤出现不稳定问题，那直接影响行驶车辆的安全。安全检测的主要内容包括：（1）检测高路堤的边坡坡率值；（2）检测高路堤的稳定性计算过程；（3）检测高边坡的水土防护措施。

在高边坡挖方时的安全设计直接影响施工安全，如果挖土方的边坡高度>20m，则属于高边坡挖方，由于水文地质条件的影响，很有可能会出现边坡失稳等不良现象，造成边坡的坍方，同样会对行驶车辆产生重要的安全影响。安全检测的主要内容包括：（1）检测挖土方的高边坡的坡率大小和设计方案；（2）检测挖土方高边坡的边坡稳定性；（3）检测挖土方高边坡的防护和稳定措施。

3 公路路基设计安全评价工程实例

某高速公路是某省高速公路网络工程的干线公路之一，通过对交通量的计算预测，该高速公路通车后，预计2020年的交通量可能达到44500pcu/d。该高速公路按《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）的规定采用双向四车道设计建设，设计路基的宽度为24.5m，行车速度为80km/h。2009年11月由完成施工设计图，2012年3月进行施工设计的安全性评价与运营速度及行车安全研究。

该高速公路项目的设计技术指标的情况见表1。

安全评价检查的内容依据表1中的各项指标为准，结合建设的实际情况，以通车运营后的行车安全为目标，针对各项指标进行定性定量的分析，给出检查结果，以供路基设计方案的改进。

（1）路基横断面检查。路基横断面的构成主要分为行车道、中间带、路肩等，该高速公路的路基横断面设计符合高速公路设计规范的标准。对于行车道宽度的界定国内外的研究一直认为：假定车道宽度设计为特定某值时道路的通行能力为理论最大值，如果公路的行车道宽度小于该值，那该公路的通行能力会随之降低。但是各个国家对该数值的大小没有统一的标准，日本的公路技术标准定为3.5m，美国的公路通行能力手册将该值定为3.65m，而我国的公路标准将该值定为3.75m。

该高速公路的设计速度满足80km/h，路基宽度满足24.5m，行车道宽度满足3.75m，车道设计为4车道，经检查其路基横断面组成设计安全。

（2）紧急停车带检查。紧急停车带的设置是为了预防车辆行驶是出现突发事件，根据公路安全检查标准中的规定：高速公路当右侧硬路肩的宽度小于2.50m时，为使发生故障的车辆因避让其它车辆能尽快离开车道，应按500米左右间距设置港湾式紧急停车带。在该条高速公路的路基设计中，紧急停车带的设置共有四处，设置位置为爬坡车道路段，紧急停车带的渐变段距离为25米，其紧急停车的有效距离为35米，路宽为3米，符合公路安全设计规范的要求，能够有效满足行车中的紧急停车需求。

（3）通道安全净空区检查。对于横穿乡村公路的问题，该高速公路设计中共设置了128道立体交叉，立体交叉有效避免了行车干扰，通过逐一检查该高速公路的立体交叉桥梁的桥下净高及净宽的设计均符合设计规范要求，并且设置的位置科学合理，有效满足各自的使用需求和行车安全。

（4）路肩和中间带检查。路肩和中间带的宽度直接影响行车安全和行车速度。根据交通组织的调查研究发现，路缘宽度不能低于0.5m，路缘宽度过窄会影响行车，造成行驶车辆向外偏移，路缘宽度应大于0.5米，必须与车道宽度相对应。该高速公路的路缘宽度设置为0.6m，符合大于0.5m的设计要求，有效保证行车安全和行车舒适度。

从整体来说，该高速公路工程项目的路基设计满足公路设计规范的要求，路基和行车道宽度满足设计交通量的需求，紧急停车带、通道安全净空区的设计比较合理，能够有效防范行车中的突发状况，路缘宽度的设计有效保证行车的舒适和安全，但山区路段的防护措施设计还需要进一步改进，需要根据实际采取有效的防护手段。

4 结语

公路路基设计安全检查是设计阶段的最后一个环节，也是最为重要的环节，在检查内容全面合理的基础上要保证检查力度和质量，对于检查出的问题及时采取改进措施，为保证检查的有效性应采取不同单位分别进行设计与检查工作，最大限度的保证公路路基设计方案的合理安全。

参考文献

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