普通干线公路的设计创新

GXF360 2019-09-21

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随着国道路网命名编号调整的推进，国省干线面临更加迫切的升级改造。（摄影：钟晓亮）

干线公路设计创新是品质工程创建的重要环节，是创建“品质工程”的基础和前提，是全面推动公路勘察设计质量提升，推进公路质量安全水平提升的有效途径。笔者从山西省的实践出发，探讨普通国省干线公路升级改造中的设计创新。

普通干线公路升级改造前期工作的特点

山西省干线公路现状及面临的问题

山西省普通干线公路网通车里程12530公里，其中一级公路1867公里、二级公路9014公里、三级公路1357公里、四级及以下公路292公里，二级及以下公路占到总里程的85%。干线公路承担的车辆行驶量平均占到山西全省的48.5%，干线公路为山西全省经济社会发展提供了强有力的支撑，保障了千家万户的出行。

山西干线公路运行中面临的主要问题有：多数穿城段干线公路城镇化严重，亟待绕城改线；等级偏低且占比偏大，通行能力不强，急需提升等级；“重载化”严重，目前山西干线公路的观测总里程为11122公里，重载交通干线公路里程达7127公里，占总观测里程的64.1%，多数干线公路路面结构超负荷运转，急需升级改造；道路服务能力和现状不能满足人民群众的出行需求。

干线公路勘察设计工作面临的现状和问题

在现行标准和投资规模下，干线公路升级改造面临许多矛盾和问题，主要体现在以下几个方面：一是升级改造过境项目，线路走廊带受城镇、村庄、企业等影响较大，道路设计过程中的土地利用和标准提升之间的矛盾突出；二是路面大修、危桥加固、险山治理、安全设施改造等中小型项目分散于各个地市，多而短，单个建设项目体量不大，标准和规模难以统一；三是对老路的土地、公路资源再生利用要求较高，沿线建筑物不断增加，过村镇路段多，拆迁难度大、成本高；四是近十五年来，干线公路普遍进行了2次至3次路面改造和大修，且主要集中在路面结构的升级改造方面，路基高度随之不断提高，给今后的大修改造设计造成很大难度（占地、排水、平面交叉及征地拆迁），矛盾日益突出；五是干线公路投资不足，设计方案标准不高，造成干线公路大修改造后使用年限短，养护成本高。比如近年来，山西省实施的干线公路改造大修项目，基本由各分局设计所设计，设计创新不足、标准不统一，给下一步改造升级造成一定难度；六是设计单位多、设计理念不更新，新材料、新技术、新工艺应用推广和利用力度不大，有限的投资未能让效果最大化。

提升勘察设计质量的创新措施

创新勘察设计工作思路

针对国省干线公路面临的地域差距大、通行现状不平衡、投资少、等级偏低等特点，提出以下几点勘察设计思路。

第六，加强肠道的调理。养鸡就是养肠道，肠道的健康程度决定了鸡群的营养吸收能力和抗病水平的高低，肠道微生态系统的稳定关系重大，根据鸡群的肠道状况，适当的添加微生态制剂，用以调节肠道菌群平衡，提高饲料的消化利用率，减少肠道有害菌的数量，进而达到降低料肉比和料蛋比，减少肠道疾病，提高经济效益的目的。

措施一：选择过境改线项目的路线方案时，要加强与地方规划部门沟通，结合城市长远规划，考虑与既有及规划阶段的城市道路的衔接，在设计中充分考虑干线公路的技术指标和建设规模，兼顾城市发展和干线公路建设运营。

措施二：干线公路升级改造工程主要是旧路拓宽、路面改造、技术指标提升等内容，要注重旧路走廊、老路资源利用，尽量节约用地、节约投资、注重环保。

天然气涡轮计量系统如图2所示，一般由涡轮流量计、压力变送器、温度变送器、色谱分析仪、流量计算机5部分组成。涡轮流量计是该计量系统的核心，压力变送器、温度变送器采集输气工况条件下的压力、温度信号。色谱实时在线分析管道中的天然气组分，以确定天然气的压缩因子。流量计算机则将采集到的压力、温度、工况体积流量、气体组分进行运算分析，得到标准状况下的气体体积流量，并用于计量交接，同时保存相应的流量历史数据。

措施三：要注重现有公路交叉方式的改建升级，尽可能兼顾沿线百姓的出行便捷。

措施四：要重视交通安全设施的提升改造，进一步把安全设计放到第一位，路面大修、危桥加固、地质灾害治理、安全设施改造等养护设计项目应注重试验检测、地质报告、安全评价报告等数据分析，不搞千篇一律，注重方案研究，细化路况调查。

措施五：干线公路大中修不能一味加铺抬高，不利于被交道路衔接，不利于排水且给居民出行造成不便，应尽量利用旧路结构，使用再生技术，对面层和基层进行再生，既节约材料又不抬高路面。

三是城乡低保标准差距较大。城乡二元结构与发展不平衡的问题长期困扰我国经济社会发展，尽管通过加快城镇化和工业化步伐，缩小了城乡发展差距，但在各项经济指标中仍然反映出这种差别。在城乡低保政策制订与实施中也不例外。据统计，2005年我国城市居民最低生活保障平均标准达到每月156元，农村居民最低生活保障标准每人每月94.67元，城市高出农村64.78%；2016年全国城市低保平均标准每人每月494.6元，农村低保平均标准每人每月312元，城市比农村高出58.53%。尽管2016年城乡低保标准差距略有缩小，但仍然十分明显。

措施六：危桥改造要重视桥梁加固技术选择，不能简单地拆除桥梁重建，尽可能节约投资，提高通行能力减少断路带来的保通压力。

措施七：地质灾害治理过程中要重视地质勘察、重视支护措施比较，做到安全经济。

措施八：养护工程设计更要注重道路交通保通措施设计，保证保通措施可行，费用合理。

创新前期工作模式

各地区管养单位所属设计单位对所在地的道路情况熟悉，而且多年来与管养单位配合也比较默契，给前期工作的开展带来便利，但各地区的测设单位普遍存在专业配备不全、设计人员水平不高、人员流动性大等特点，对一般的路基防护设计仅限传统思维，在桥梁隧道的加固维修、较大的道路升级改造方面方法单一、形式固化，从工可的方案制定到设计阶段的专业配备，都与实际要求相差甚远。传统的前期工作方式已不能满足当前项目建设特别是品质工程的需要。

建议干线公路的设计分类规划、分类设计、统筹协调，建立总体设计机制，由牵头单位总体设计，协同单位同步开展具体设计，这样可更好地缩短项目审批时间，统一标准，提高资金利用率。

其次，积极推广绿色安全防控技术。在充分利用现有人才队伍的基础上，要进一步加快绿色高产创建示范区内的专业人才队伍建设。在示范区内统一开展病虫害量化防治，积极推广高效低毒低残留的化学农药，进一步加大生物防治和物理防治力度，推广性诱导剂、生物农药杀虫灯等新型防治方法。水稻施肥过程中，要坚持以有机肥为主，化肥为辅，切实控制好化肥，尤其是氮肥的使用量。积极鼓励高产创建示范区，开展三评一标和地理标志性申报、认证，生产绿色有机稻米。

积极进行“四新”技术在勘察设计中的推广应用

山西省交通运输厅印发的《山西省公路“品质工程”深化创建实施意见（试行）》，要求设计单位优先考虑先进、适用的“四新”技术，并推广应用到设计中，“四新”技术的应用，将极大地推动勘察设计水平适应时代要求，跟上科技进步的步伐。

建立干线公路技术状况大数据库，结合交通运输部有关运输结构调整改革中涉及公转铁、公转水的新动向。规范干线公路交通量数据提取工作，普查当前交通量观察点运行情况，分析交通量演变走向，为干线公路投资模式、经济评价提供决策依据，更好地实现资源共享。

加快推进公路路面材料循环利用，路面材料循环利用是公路交通行业节能减排工作的重点之一，也是转变公路交通发展方式的重要内容。为加快推进公路路面材料循环利用，公路改建和养护工程设计应优先采用路面材料循环利用技术，加强对路面再生结构组合和再生材料的设计，明确路面旧料预处理要求、再生混合料设计方法及技术标准，细化施工工艺、关键环节控制及质量检评标准，形成可靠耐久、经济合理的设计方案。

通过测定结果，不难看出云南省8个地区的苍耳子皆符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》和2015年版《中华人民共和国药典》，供样品中的4种重金属As、Hg、Pb、Cd都低于限定值，所以云南省8个地区的苍耳子皆为安全药用中药材。同时也为滇产苍耳子的优质分级管理提供基础性依据，进而完善现代方法评价内容。

突出全寿命周期成本理念，将公路运营和维护纳入工程设计与建设一并考虑，突出全寿命，强调系统性，强化结构设计与养护设施的统一。推进钢结构桥梁的应用，发挥其在全寿命周期成本方面的比较优势。积极应用高性能混凝土，保证结构使用寿命，有效降低公路运营养护成本。

国道108线山西祁县段是重载交通线路，升级改造难度大。

积极应用建筑信息模型（BIM）新技术，BIM技术可用于工程项目勘察、设计、施工、运营维护各阶段，实现工程项目全寿命周期中各参与方在同一多维信息模型基础上的数据共享，为工程项目全过程方案优化和科学决策提供依据，是工程管理信息化一次质的飞跃。

主动引入绿色公路设计理念，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，落实“四个交通”发展要求，促进公路发展转型升级，建设以质量优良为前提，以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征的绿色公路，实现公路建设健康可持续发展。

标杆管理法[1]由美国施乐公司于1979年首创，其本质是向组织外部的参照物学习，持续地进行组织自身与一流实践的比较，驱使组织改善绩效行为的有用方式，其核心是向业内或业外的最优企业学习。通过学习，企业重新思考和改进经营实践，创造自己的最佳实践，这实际上是模仿创新的过程。标杆管理方法较好地体现了现代知识管理中追求竞争优势的本质特性，因此具有巨大的实效性和广泛的适用性。

在勘察设计中的创新实践

创新重载交通路面结构设计方案

为支持山西转型跨越式发展，2017年9月1日，国务院下达了《关于支持山西省进一步深化改革促进资源型经济转型发展的意见》（国发〔2017〕42号），对山西省公路基础设施建设给予政策性支持，并将山西省列入“普通重载交通建设试点”。笔者所在单位承担了“重载交通建设试点试验路段G338闫家庄至芙城口段改造工程”及“重载交通建设试点试验路段S216寿阳白家庄至榆次东外环段改造工”的前期工作。据统计结果显示，82%的货车接地压强大于设计标准轮胎接地压强0.7兆帕，代表值为0.8兆帕至0.9兆帕。为此，我们结合重载交通特点采用高模量沥青混合料减少车辆荷载作用下沥青混凝土产生的变形，提高路面抗高温变形能力，改善路面的疲劳性能，延长路面的使用寿命；采用改性乳化沥青厂拌冷再生、泡沫沥青就地冷再生技术及就地水泥冷再生技术等，完成旧路材料的再生利用，减少资源浪费及环境污染。

对于赵五娘，人们谈的最多的就是她的孝。一些剧评家认为，赵五娘是“孝妇贞女”的典型，她恪守了封建道德并成了封建道德的典范。另一些剧评家认为，赵五娘有两重性：作为值得赞扬的勤劳、善良、宽厚的品质和自我牺牲精神。

粉煤灰路基填筑利用

在国道307线山西省汾阳市过境改线工程中，结合汾阳市地域特点、产业分布及项目建设等实际情况，对CFB（循环硫化床）粉煤灰路用性能及路基填筑技术进行研究，利用粉煤灰60万余立方米，约80余万吨，为CFB粉煤灰的循环利用开辟了新的途径。不仅解决了该路段的路基填料问题，减少了环境污染、节约了土地资源、减少了灰场的建设费用，实现了经济效益和社会效益并举的目的，而且为山西国峰煤电有限责任公司排放的CFB粉煤灰找到了变废为宝的合理途径。该研究成果可指导类似粉煤灰路基设计和施工，为CFB粉煤灰在路基填料的应用提供有用的工程技术基础。

绿色公路设计

国道208线清徐县常家庄至晋中长治界一级公路新建工程位于山西省祁县境内，路线分别与高速公路、国道、高铁、普通铁路交叉，同时该路线进入山区后与国家级湿地公园伴行，为此，设计时全线贯穿绿色公路设计理念，一是平原区采用低路堤浅路堑方案，并对旧路材料再生利用；二是交叉工程采用特殊设计，利用既有高速公路、高铁桥孔下穿交叉，采用2孔75米转体T构方案上跨铁路，以减少对既有高速、高铁、铁路运行的干扰；三是路基防护与生态防护相结合，在保障边坡稳定与安全的前提下，尽可能以生态防护为主，如植被混凝土防护、骨架植被防护、客土喷播植草、三维网植草等；四是采用桥面及路面径流收集净化系统；五是隧道内采用隧道专用LED节能灯具，生命安全防护工程采用自发光标志标牌等。