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[摘要]文章结合南靖县山梅公路改建工程（以下简称山梅线），针对公路平面、纵断面、横断面设计、路基软基处理等方面应考虑的问题进行了分析，从设计角度提高三背回填的质量，以提高公路的施工工艺水平。
[关键词]公路设计；平面；竖面；线形；路基
前言
早期修建的公路,线形比较差，技术等级较低，由于交通量和重型车辆的迅速增加,道路破坏严重，对行车造成很大的安全隐患，交通事故频繁发生，迫使这些道路进行改建,以提高公路的使用质量和服务水平。
一、路线基本方向的选择
公路选线中，根据政治、经济因素所确定的路线必须通过的点(包括起讫点)称为据点；根据自然条件或工程经济所决定的路线应穿过或避开的点称为控制点。一系列的据点和控制点的组合，构成的路线方案就是路线的基本方向。因此，路线基本方向的选择，首先要明确路线在公路网中的位置和作用，以及在整个交通网系中所承担的运输任务。
山梅线是连接南靖县西北部乡镇及永定县的重要交通运输通道。本项目位于漳龙高速公路南侧，与漳龙高速公路相距40公里，走向与漳龙高速近于平行，并可通过多条道路及漳龙高速南靖互通区相联通。山梅公路改建后，其西可进永定，与龙岩至梅州铁路相连；东可经漳州到厦门；南下则可连平和、云霄，经同三高速公路至东山岛入海。本项目的建设，可大大促进沿线乡镇的资源开发和集疏运，促进地区旅游业发展，居民生活水平得以提高改善。同时本项目的建设也是完善南靖县漳州公路网的需要，项目建成后，西南部山区的交通条件将得到较大改善，便捷与外界联系，进一步完善市、县公路网，尤其是构成南靖县东西连接，南北互通，比较合理完善的公路网布局，为漳州市区域经济开发提供重要的基础交通保证。因此本项目以满足地方经济和居民需要为主，把该地区的居民区、旅游景点通过本项目连接起来。
二、公路平面线形设计
1、首先在路线带的大比例尺上（1:1000-1:2000）进行纸上定线，此方法可以从图上俯视较大范围的地形情况，能比较容易找出控制路线的特征点，深入细致的研究一切有利和不利条件，以做出不同的方案，定线者可以在室内对所有方案进行比选，能够较好的解决路线平、纵、横的协调配合。然后进行直接定线，设计人员根据纸上定线的方案直接到现场分析地形、地质情况、掌握线带的细部情况，借助方便的仪器，根据现场的综合判断、配合纵断面、横断面确定路线具体位置。最后根据确定方案进行实地放线，以测量数据为依据，进行重新调整设计，以达到最佳的方案。
2、山梅线全线长约55.1公里，线型既有沿溪线，也有越岭线。
1）沿溪线与山区其它线型相比，既有纵坡平缓，工程量小，施工、养护及营运条件较好等优点。沿溪线的布设，由于河谷两岸的地形，地质条件往往差别很大，所以，必须慎重考虑河岸的选择、跨河桥位的选择和线位高低的选择。路线是布设在河岸的一边好，还是避开困难工程建跨河桥好，这两者之间应权衡利弊,作出抉择。如山梅线K11+000～K11+800处由于地形较差，通过修建南坑Ⅰ号、Ⅱ号大桥两次跨越船场溪，使得路线走向拉大南坑镇区发展空间，平面线型较好，通过修建防洪堤可提高镇区防洪标准。
2）越岭路线要克服很大的高差。因此选越岭线须从纵坡设计入手，路线的平面位置及长短主要取决于纵坡的安排。越岭线的布设主要应解决的问题是选择垭口；选择过岭的方式；选定垭口两侧山坡的展线方案。选择垭口要考虑越岭方案的重要控制点，应在符合路线基本走向的较大范围内加以选择。
选择过岭方式应考虑因素较多。就过岭方式来说，主要有三种形式：①浅挖低填，适用于岭宽脊厚的垭口。②深挖垭口,适用于山脊瘦削,地质情况良好的垭口。深挖程度视地形、地质、气象等条件以及两侧展线的垭口要求决定。越瘦，越宜深挖。但地质条件差时，应以不危及路基稳定为度。③隧道穿越，当挖深较大，采用隧道比明堑经济，特别是垭口瘦薄，用不长的隧道穿越能大大降低路线爬升高度，缩短展线长度，提高线形标准，减少运营费用，技术经济指标都比较优越时，应该采用公路隧道穿越方案。山梅线K28+800～K40+000通过自然地形，绕山嘴、侧沟展长路线，在K37+354～K38+575采用隧道穿越，克服高差展线。
3、平面线形设计时，还应注意以下几点：
1)应尽量选用不设超高的平曲线半径。一方面可以避免因处理单向排水而增加工程费用；另一方面，可以保证公路的通行安全、舒适。
2)路堤挡土墙之类的结构物因台后填土区很难控制好填筑质量，而影响公路使用质量，应尽量少用。
3)应尽量避开人口密集的地带。路线穿越这些区域使正常的人行通道遭受破坏，同时拆迁的难度、费用、施工的地方干扰要增大，从而要增加工程的造价和施工难度。如山梅线K43+900路段，路线采用绕镇区外围的方案，即方便交通，又消除安全隐患。
4)避免横坡较陡的半填半挖。这种路基一方面使左右半边路基沉降不均，另一方面施工时对横坡较陡的基础未处理好，很容易引起滑坡和不均匀沉陷。
5)尽量避开较大型的农用水利设施，比如水塘、水库等。否则会因征地赔偿增大工程造价，同时增加工程质量的保证难度。
三、纵断面设计
为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和频繁。尽量避免使用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓—些。
纵断面线形设计时，还应对沿线的自然条件和经济性，公路的通行能力做综合考虑。施工中土石方的大小与纵断面设计密切相关，设计时应尽量考虑填挖平衡，设计时坚持以下原则：
1、道路纵断面线形必须根据地形条件设计平顺，坡长控制在规范指标内。
2、竖曲线设计要满足规范要求，尽量做到“平包坚”。
3、当相邻纵坡变化较小时，竖曲线尽可能选择大一些。
4、要注意在长下坡中适当插入坡度变化的缓和段。
5、避免在同向弯曲的两个竖曲线之间设置短的直线坡度路段，特别是在凹形竖曲线的情况下。
6、直线部分的凹形纵断面路段，容易超过规定的速度行驶，很可能发生交通事故，所以把纵坡做的缓和些，或者变更平面线形，插入平顺的曲线。
7、尽量减少零填挖地段。因为这种地段水稳定性差，或因处理水稳定性而增加工程造价。
8、应尽量将路线走高一些，避免采用明涵这种结构，因这种结构物不但增加造价，而且容易跳车。
9、严格控制高填方，因高填方工后沉降难以控制特别是处于软基地带的高填方，在难以避免时，可以采用多种方案进行经济技术比较。
四、平、纵线形组合设计
平、纵线形的组合设计是线形设计的最后阶段，平、纵线形组合设计时遵循以下原则：
1、要使公路线形成为视觉上自然疏导驾驶员的线形。
2、要使其成为不妨碍路面排水的线形，要选择不会形成过大合成坡度的平纵线形组合。
3、在一个平曲线内，避免纵断面反复凹凸。
五、横断面设计
由于一般在公路修建前公路的路基宽度都已经给定，所以横断面设计的主要问题是超高设计和加宽设计。山区低等级公路平面线形指标都不高，大部分曲线半径都小于不设超高的最小圆曲线半径，这样—来这些曲线上必须设置超高。超高横坡度的大小由平曲线半径根据相应规范确定。在两相邻曲线之间，特别是相邻的反向曲线之间，应设置长度大于超高渐变段长度的直线。在设计中，应避免出现反向的单圆曲线径相连接的情况，这样将会使超高横坡无法过渡。
六、路基软基与提高路基水稳定性应考虑的几个问题
1、路基通过软基地段必须进行软基处理
在软基处理方法中选择既经济、工后沉降小又方便施工的软基处理方案是软基处理的关键。
2、零填挖及挖方路基应高度重视路基的水稳定性问题
1)零填挖路基因路基低，水位高，路基的水稳定性差。处理这种特殊路基最好的办法是除换填或原状土处理压实外，尽可能的降低地下水及隔断地下水源。比如，通过加深两边水沟或在水沟地下设盲沟，将水阻断并引出路基外。
2)挖方地段路基，往往误认为路基基础好，路面不易破坏。其实挖方地段很容易破坏，公路使用一段时间后，路面出现开裂。这种破坏主要是水破坏所致。常年雨水多，从边坡两侧经过水沟底渗透到路肩处，甚至路基中间。如果有地下水必须做地下水的排水处理。对挖方地段的处理，经过实践采用水沟底下设盲沟，并阻断外来水源的方案。
3、考虑施工成本和施工质量保证的难易
1)就地取材，可以降低成本，减少施工组织的难度。
2)采取成熟的施工工艺，易于施工和工程质量的保证。
3)结构形式尽可能统一，可以减少人员、模板、工具、设备成本，减少场站用地。大批量生产便于施工和质量保证。
4、从设计角度提高“三背回填”质量
“三背回填”主要指桥台背、涵台背、挡土墙背部分的回填。
1)回填材料的选择。在砂砾级配好、施工方法合理的情况下可以保证填筑质量。在使用量小、不利于机械作业时，最好采用浆砌片石回填。
2)采用可以减小沉降量或避免沉降量的方案。对位于填方段的小跨径的板桥应采用先填后采用挖孔灌注桩这样的埋置式桥台。这种方法可以减小沉降量。
3)设计应考虑回填土压实的影响。
七、结束语
公路设计与施工是两项相辅相成的工作。设计时要加强图纸的复核、审核力度，不要为了赶进度而影响设计质量，这样才能减少变更量，提高设计水准。施工期间，设计人员应配合施工，全力做好设计后续服务。
作者简介
吴志文，男，1978、3出生、籍贯：福建平和，学历：本科，现职称：工程师，研究方向：公路设计。
[关键词]公路设计；平面；竖面；线形；路基
前言
早期修建的公路,线形比较差，技术等级较低，由于交通量和重型车辆的迅速增加,道路破坏严重，对行车造成很大的安全隐患，交通事故频繁发生，迫使这些道路进行改建,以提高公路的使用质量和服务水平。
一、路线基本方向的选择
公路选线中，根据政治、经济因素所确定的路线必须通过的点(包括起讫点)称为据点；根据自然条件或工程经济所决定的路线应穿过或避开的点称为控制点。一系列的据点和控制点的组合，构成的路线方案就是路线的基本方向。因此，路线基本方向的选择，首先要明确路线在公路网中的位置和作用，以及在整个交通网系中所承担的运输任务。
山梅线是连接南靖县西北部乡镇及永定县的重要交通运输通道。本项目位于漳龙高速公路南侧，与漳龙高速公路相距40公里，走向与漳龙高速近于平行，并可通过多条道路及漳龙高速南靖互通区相联通。山梅公路改建后，其西可进永定，与龙岩至梅州铁路相连；东可经漳州到厦门；南下则可连平和、云霄，经同三高速公路至东山岛入海。本项目的建设，可大大促进沿线乡镇的资源开发和集疏运，促进地区旅游业发展，居民生活水平得以提高改善。同时本项目的建设也是完善南靖县漳州公路网的需要，项目建成后，西南部山区的交通条件将得到较大改善，便捷与外界联系，进一步完善市、县公路网，尤其是构成南靖县东西连接，南北互通，比较合理完善的公路网布局，为漳州市区域经济开发提供重要的基础交通保证。因此本项目以满足地方经济和居民需要为主，把该地区的居民区、旅游景点通过本项目连接起来。
二、公路平面线形设计
1、首先在路线带的大比例尺上（1:1000-1:2000）进行纸上定线，此方法可以从图上俯视较大范围的地形情况，能比较容易找出控制路线的特征点，深入细致的研究一切有利和不利条件，以做出不同的方案，定线者可以在室内对所有方案进行比选，能够较好的解决路线平、纵、横的协调配合。然后进行直接定线，设计人员根据纸上定线的方案直接到现场分析地形、地质情况、掌握线带的细部情况，借助方便的仪器，根据现场的综合判断、配合纵断面、横断面确定路线具体位置。最后根据确定方案进行实地放线，以测量数据为依据，进行重新调整设计，以达到最佳的方案。
2、山梅线全线长约55.1公里，线型既有沿溪线，也有越岭线。
1）沿溪线与山区其它线型相比，既有纵坡平缓，工程量小，施工、养护及营运条件较好等优点。沿溪线的布设，由于河谷两岸的地形，地质条件往往差别很大，所以，必须慎重考虑河岸的选择、跨河桥位的选择和线位高低的选择。路线是布设在河岸的一边好，还是避开困难工程建跨河桥好，这两者之间应权衡利弊,作出抉择。如山梅线K11+000～K11+800处由于地形较差，通过修建南坑Ⅰ号、Ⅱ号大桥两次跨越船场溪，使得路线走向拉大南坑镇区发展空间，平面线型较好，通过修建防洪堤可提高镇区防洪标准。
2）越岭路线要克服很大的高差。因此选越岭线须从纵坡设计入手，路线的平面位置及长短主要取决于纵坡的安排。越岭线的布设主要应解决的问题是选择垭口；选择过岭的方式；选定垭口两侧山坡的展线方案。选择垭口要考虑越岭方案的重要控制点，应在符合路线基本走向的较大范围内加以选择。
选择过岭方式应考虑因素较多。就过岭方式来说，主要有三种形式：①浅挖低填，适用于岭宽脊厚的垭口。②深挖垭口,适用于山脊瘦削,地质情况良好的垭口。深挖程度视地形、地质、气象等条件以及两侧展线的垭口要求决定。越瘦，越宜深挖。但地质条件差时，应以不危及路基稳定为度。③隧道穿越，当挖深较大，采用隧道比明堑经济，特别是垭口瘦薄，用不长的隧道穿越能大大降低路线爬升高度，缩短展线长度，提高线形标准，减少运营费用，技术经济指标都比较优越时，应该采用公路隧道穿越方案。山梅线K28+800～K40+000通过自然地形，绕山嘴、侧沟展长路线，在K37+354～K38+575采用隧道穿越，克服高差展线。
3、平面线形设计时，还应注意以下几点：
1)应尽量选用不设超高的平曲线半径。一方面可以避免因处理单向排水而增加工程费用；另一方面，可以保证公路的通行安全、舒适。
2)路堤挡土墙之类的结构物因台后填土区很难控制好填筑质量，而影响公路使用质量，应尽量少用。
3)应尽量避开人口密集的地带。路线穿越这些区域使正常的人行通道遭受破坏，同时拆迁的难度、费用、施工的地方干扰要增大，从而要增加工程的造价和施工难度。如山梅线K43+900路段，路线采用绕镇区外围的方案，即方便交通，又消除安全隐患。
4)避免横坡较陡的半填半挖。这种路基一方面使左右半边路基沉降不均，另一方面施工时对横坡较陡的基础未处理好，很容易引起滑坡和不均匀沉陷。
5)尽量避开较大型的农用水利设施，比如水塘、水库等。否则会因征地赔偿增大工程造价，同时增加工程质量的保证难度。
三、纵断面设计
为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和频繁。尽量避免使用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓—些。
纵断面线形设计时，还应对沿线的自然条件和经济性，公路的通行能力做综合考虑。施工中土石方的大小与纵断面设计密切相关，设计时应尽量考虑填挖平衡，设计时坚持以下原则：
1、道路纵断面线形必须根据地形条件设计平顺，坡长控制在规范指标内。
2、竖曲线设计要满足规范要求，尽量做到“平包坚”。
3、当相邻纵坡变化较小时，竖曲线尽可能选择大一些。
4、要注意在长下坡中适当插入坡度变化的缓和段。
5、避免在同向弯曲的两个竖曲线之间设置短的直线坡度路段，特别是在凹形竖曲线的情况下。
6、直线部分的凹形纵断面路段，容易超过规定的速度行驶，很可能发生交通事故，所以把纵坡做的缓和些，或者变更平面线形，插入平顺的曲线。
7、尽量减少零填挖地段。因为这种地段水稳定性差，或因处理水稳定性而增加工程造价。
8、应尽量将路线走高一些，避免采用明涵这种结构，因这种结构物不但增加造价，而且容易跳车。
9、严格控制高填方，因高填方工后沉降难以控制特别是处于软基地带的高填方，在难以避免时，可以采用多种方案进行经济技术比较。
四、平、纵线形组合设计
平、纵线形的组合设计是线形设计的最后阶段，平、纵线形组合设计时遵循以下原则：
1、要使公路线形成为视觉上自然疏导驾驶员的线形。
2、要使其成为不妨碍路面排水的线形，要选择不会形成过大合成坡度的平纵线形组合。
3、在一个平曲线内，避免纵断面反复凹凸。
五、横断面设计
由于一般在公路修建前公路的路基宽度都已经给定，所以横断面设计的主要问题是超高设计和加宽设计。山区低等级公路平面线形指标都不高，大部分曲线半径都小于不设超高的最小圆曲线半径，这样—来这些曲线上必须设置超高。超高横坡度的大小由平曲线半径根据相应规范确定。在两相邻曲线之间，特别是相邻的反向曲线之间，应设置长度大于超高渐变段长度的直线。在设计中，应避免出现反向的单圆曲线径相连接的情况，这样将会使超高横坡无法过渡。
六、路基软基与提高路基水稳定性应考虑的几个问题
1、路基通过软基地段必须进行软基处理
在软基处理方法中选择既经济、工后沉降小又方便施工的软基处理方案是软基处理的关键。
2、零填挖及挖方路基应高度重视路基的水稳定性问题
1)零填挖路基因路基低，水位高，路基的水稳定性差。处理这种特殊路基最好的办法是除换填或原状土处理压实外，尽可能的降低地下水及隔断地下水源。比如，通过加深两边水沟或在水沟地下设盲沟，将水阻断并引出路基外。
2)挖方地段路基，往往误认为路基基础好，路面不易破坏。其实挖方地段很容易破坏，公路使用一段时间后，路面出现开裂。这种破坏主要是水破坏所致。常年雨水多，从边坡两侧经过水沟底渗透到路肩处，甚至路基中间。如果有地下水必须做地下水的排水处理。对挖方地段的处理，经过实践采用水沟底下设盲沟，并阻断外来水源的方案。
3、考虑施工成本和施工质量保证的难易
1)就地取材，可以降低成本，减少施工组织的难度。
2)采取成熟的施工工艺，易于施工和工程质量的保证。
3)结构形式尽可能统一，可以减少人员、模板、工具、设备成本，减少场站用地。大批量生产便于施工和质量保证。
4、从设计角度提高“三背回填”质量
“三背回填”主要指桥台背、涵台背、挡土墙背部分的回填。
1)回填材料的选择。在砂砾级配好、施工方法合理的情况下可以保证填筑质量。在使用量小、不利于机械作业时，最好采用浆砌片石回填。
2)采用可以减小沉降量或避免沉降量的方案。对位于填方段的小跨径的板桥应采用先填后采用挖孔灌注桩这样的埋置式桥台。这种方法可以减小沉降量。
3)设计应考虑回填土压实的影响。
七、结束语
公路设计与施工是两项相辅相成的工作。设计时要加强图纸的复核、审核力度，不要为了赶进度而影响设计质量，这样才能减少变更量，提高设计水准。施工期间，设计人员应配合施工，全力做好设计后续服务。
作者简介
吴志文，男，1978、3出生、籍贯：福建平和，学历：本科，现职称：工程师，研究方向：公路设计。