摘 要：菱镁产业大道是连接海城市和大石桥市这两个菱镁矿产基地的道路工程。本文作者本着“安全、舒适、经济、和谐、美观、耐久”的设计原则，通过对其“平、纵、横”三个指标的综合考虑，优选出最佳的设计方案，满足了业主的使用要求。
关键词：路线设计；路基设计；路面设计；环境保护设计
1 概述
海城市和大石桥市是世界著名的菱镁矿产地之一，其菱镁资源具有储量大、品位高、易开采的特点。经过多年的发展，大石桥镁矿加工企业已形成较大规模，海城东部矿石原料需向西绕行G202方能运达大石桥，这不仅增加了运输里程、提高了运输成本，也加大了国省干道的交通拥堵程度，货车肇事事件时有发生。海城菱镁产业大道的修建在东部打通了原产地与加工区的通道，为矿石的运输缩短营运里程，降低运输成本，亦可带动沿线经济发展。
我院本着“安全、舒适、经济、和谐、美观、耐久”的原则，对该项目施工图进行了设计，项目全长32.64公里。
1.1主要技术标准
一级路；里程桩号K0+000―K32+702.537；设计速度60km/h；路基宽度20m；路面宽度18m；最大纵坡5%/900m；最小坡长150m；凸形竖曲线最小半经2000m；凹形竖曲线最小半径2000m。
1.2采用相关设计技术规范
本次设计均采用现行公路工程规范、技术标准。
2 路线设计
2.1 平面设计
本次选线遵循以下原则：
（1）在道路设计的各个阶段，运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究。在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。
（2）路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，尽量采用较高的技术指标。不轻易采用极限指标，也不可不顾工程量大小，片面追求高指标。
（3）选线注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。
（4）选线时保护好沿线的自然景观，其人工构造物应与周围环境相协调。
（5）对于特殊地质地段，一般情况下应设法绕避。当必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。
设计路段内共有平曲线81处，其中新建路段最大平曲线半径4000米，最小平曲线半径185米；利用旧路段最大平曲线半径3000米，最小平曲线半径60米。平面指标基本满足规范要求。
2.2路线纵断面
纵断面设计原则：
（1）结合近期、远期开发区规划，减少占地，新建段在满足桥涵排水要求的同时尽量降低路堤高度。
（2）大桥设计高程按设计洪水位计算取定。
（3）旧路改建段按照补强进行设计，考虑旧路顶面各点填高均满足最小补强厚度要求的原则确定纵断设计线，尽量利用旧路，减小工程量。
新建路段路线最大纵坡5%，最小坡长150米，最大坡长800米，凹形、凸形竖曲线最小半径均为2000米。受厂房拆迁限制，改建路段（利用钟李线）最大纵坡6.92%，最小坡长150米。纵断设计高程为路线中心线黑色路面顶面高程，纵断面各项指标均满足规范要求。
3 路基设计
路基宽度20米，路面宽度18米、土路肩宽度2×1米；路拱横坡2%，土路肩横坡为3%。超高以路中心线为旋转轴。
3.1 填石路基
海城市有西洋集团、后英集团两大矿业集团，其开选矿后的混石尾料可作为路基填筑材料。本着因地取材的原则，本设计选用混石作为路基填料。
石方路基填筑应符合下列规定：
（1）路堤施工前，应先修筑试验段，确定满足《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）中孔隙率标准的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。
（2）路床施工前，应先修筑试验段，确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。
（3）填石路堤应分层填筑压实。岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。中硬、硬质石料填筑路堤时，应进行边坡码砌。边坡码砌与路基填筑宜同步进行。
（4）压实机械宜选用自重不小于18t的振动压路机。
3.2路基填挖交界处理
半填半挖路基中填方区宜采用冲击碾压或强夯等进行增强补压，以消减路基填挖间的差异变形。纵向填挖交界处应设置过渡段，土质地段过渡段宜采用级配较好的砾类土、砂类土、碎石土填筑，岩质地段过渡段可采用填石路堤。
3.3特殊路基设计
在土质挖方路段，路槽下超挖70cm后换填80cm（考虑沉降10cm）混石。旱田段填方小于1.5米路段，路槽以下换填80cm厚混石。路线经过水田段（K26+400―K26+560），首先应排除公路用地范围内的地表水，当路基填高小于150cm时，将地表土挖除后路床范围内换填100cm混石，当路基填高大于等于150cm时，自地面线下挖地表土而后换填80cm混石。
路线经过鱼塘时，采用抛石挤淤方式处理基底。抛石深度地面以下按200cm考虑，填筑至垫层底面。
换填混石、抛石可利用开挖的石方或其它满足强度要求的透水性材料。施工前应选取典型路段填筑试验段并以此确定实际需要换填厚度。换填石料宜用直径不小于30cm的大石，大石顶面用细料将缝隙填平并用重型机械压实。
3.4排水工程
公路路基排水设计应防、排、疏结合，并与路面排水、路基防护、地基处理以及特殊路基地段的处置措施相互协调，形成完善的排水系统。
全线排水设施由路缘石、截水沟、边沟、排水沟及泄水槽组成，以排除路面、路肩和边坡坡面上流下的表面水。
4 路面设计
4.1路面结构
本项目可以选用沥青混凝土和水泥混凝土路面两种型式。由于沥青混凝土路面具有表面平整、行车舒适、振动小、噪声低、施工周期短、养护维修方便等优点，同时在构造物处的处理较容易，因此本项目均采用沥青混凝土路面。结构计算以路表弯沉值作为路面整体刚度的控制指标，以沥青面层底部及基层材料层底拉应力作为验算指标。推荐路面结构如下：
项目沿线砂砾材料较为丰富，因此本项目基层结构采用水泥稳定砂砾。水泥稳定砂砾具有早期强度高、施工容易控制等优点，但是反射裂缝稍多，在设计过程中可以通过调整水泥稳定砂砾的级配以及限制水泥用量等措施来缓解这一矛盾。
本工程路面采用BZZ-100标准轴载进行设计，设计年限15年，设计年限内一个车道累计当量轴次 249×104轴次，路面设计弯沉值Ld=31.5（1/100mm）。
根据《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》进行路面结构计算，选定结构为：4cm 密级配细粒式SBS改性沥青砼表面层（AC-13）；粘层；6cm密级配中粒式普通沥青砼下面层（AC-20）；0.5cm纤维改性稀浆封层；20cm水泥稳定砂砾上基层（水泥含量4%）；20cm水泥稳定砂砾下基层（水泥含量4%）；20cm天然砂砾垫层。
考虑本项目是利用旧路改造项目，需对新旧路基结合处进行处理，设计中考虑在填筑前须先将旧路路基边坡面开挖成台阶状。单侧加宽部分第一级台阶宽350cm，高100cm，其上三级台阶的宽×高均为150cm×100cm。双侧加宽部分均开挖成宽120cm，高分别为120cm、80cm、80cm的三级台阶。
4.2 沥青面层材料及混合料设计
要求采用90号B级道路石油沥青。沥青混合料的配合比设计应遵循现行规范的有关规定执行，通过热拌沥青混合料的目标配合比、生产配合比及生产配合比验证三个阶段，确定矿料级配及最佳沥青用量。沥青、集料、沥青混合料的配合比等指标应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）相关要求；
4.3交叉口设计
交叉口设计的基本要求：一是保证车辆与行人在交叉口能以最短的时间顺利通过，使交叉口的通行能力适应各条道路的行车要求。二是正确设计交叉口立面，保证转弯车辆的行车稳定，同时符合排水要求。
交叉口设计的主要内容包括：
（1）正确选择交叉口的形式，确定各组成部分的几何尺寸；
（2）进行交通租组织，合理布置各种交通设施；
（3）验算交叉口行车视距，保证安全通视条件；
（4）道路与乡村道路的交叉，应充分考虑沿线土地开发、群众生产和生活需要，兼顾交叉对公路通行能力、服务水平和投资的影响，确定合适的交叉间距。
5 环境保护设计
公路建设的环境问题，有建设期和营运期对环境的污染及不利影响、工程对土地的占用、工程的土石方开挖对土壤生态环境影响、植被破坏和水土流失的影响、车辆行驶噪声、施工期机械噪声和汽车尾气等形成了对沿线环境的影响。
公路设计时期主要考虑的因素包括：
（1）考虑的主要因素是水土保持，做到公路与周围景观协调，减少对原有的地形、地貌的破坏，在方案选择上做到便民不扰民、减少拆迁，使路线走向选在城镇规划区以外并与城市规划衔接的主要道路相结合，避免对水利设施的干扰。本路线尽量避开村屯，路基边坡植草防护，自然沟渠处均设桥涵，避免压缩河道，使水流通畅，减少水土流失。
（2）绿化可起到稳定路基、保持水土、美化路容、诱导行车视线、隔离噪音、改善大气质量的作用。设计未含绿化设计。
6 结论
公路工程设计受社会经济、自然地理和技术条件等因素的制约。设计者的任务就是在调查研究、掌握大量材料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路线来，从而达到业主预期的使用要求。
参考文献
［1］张雨化.《道路勘测设计》.人民交通出版社
［2］《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）.人民交通出版社
［3］《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）.人民交通出版社