超高设计中公路工程设计论文

摘要：公路设计作为公路项目的重要组成部分，其对设计方案的合理与否往往直接影响着整个公路工程建设完工进度和质量。然而，当前我国在公路工程设计中依然存在着诸多的问题，如果不能及时的解决弊端问题，则将会对我国政治、经济、文化建设的各个方面产生严重的不良影响。下面是小编为大家整理的《超高设计中公路工程设计论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

超高设计中公路工程设计论文 篇1：

公路路线设计的一体化与可视化技术的应用

摘要：针对现阶段公路路线设计要求越来越高的现状，提出了可以使路线设计实现一体化和可视化目标的具体方法，旨在为实际的设计工作提供技术参考，不断提高路线设计技术水平，适应公路工程建设发展需要。

关键词：公路路线设计;一体化设计;可视化设计

当前的公路路线设计还以二维设计为主，但公路却是一个复杂的三维实体，采用二维的方法设计显然是无法满足要求的，这就要求在实际的路线设计工作中借助现阶段技术研究成果，使路线设计实现一体化和可视化。

1公路路线设计现状痛点分析

现在公路设计在AutoCAD平台上，利用基于CAD二次开发的道路设计软件进行，相对于传统的手绘图时代，依靠人力和个人经验来完善设计方案，设计质量和精度有明显改善。现在公路设计中，首先利用外业勘测回来的地形图进行公路路线的平面拟定，然后构建建设场地的曲面4D模型，利用曲面数字模型获取拟定平面的纵地面及横地面线高程，之后根据平面各节点的控制填高进行纵断面拉破设计，在纵断面设计完成后根据平面处的建设条件、纵断面填挖高度进行横断面带帽设计，最后完成平面、纵面和横断面设计，计算工程数量和工程造价，整个过程循序渐进。公路是一个三维带状实体，寻求的是平面、纵断面和横断面组合系统最优，而公路平面设计是与纵断面、横断面息息相关的，三者任何一点细微的变化都相互影响，当发现某些段落工程规模偏大、路基填挖过大或者受建设条件限制需要优化路线方案时，则需要从路线平面拟定开始，不断的重复以上过程，直到得出最优方案。但在复杂地区公路设计中，公路路线方案是不断优化的过程，显然现状的优化过程效率低下，反复的循环容易人为的疏忽平纵横某个点，设计方案难于达到最佳。

2公路路线设计一体化与可视化技术简介

2.1一体化技术

平面、纵向与横向的一体化设计和以往的设计在设计环境上完全不同，想要实现一体化设计，首先要建立一个设计环境，提供适宜的设计平台。采用计算机同时开启多个视角，把平面、横向与纵向对应的视图都实时显示出来，以此帮助设计人员以实际操作要求为依据对视图比例进行调节或移动。建立一个这样的设计环境可以把平面、横向和纵向结合到一起，提高设计真实性和立体性，减少其中一个方面单独设计造成的影响，设计人员在进行单独调试时，计算机能对另外视图进行调整，将立体模型转化成独立但存在一定联系的三个模型，解决实际设计中可能出现的问题，在保证设计质量的基础上加快设计效率。

2.2可视化技术

可视化设计是指根据二维设计成果使路线设计实现可视化，在最近几年，许多专家和学者相继开始探究公路整体三维显示及动画的设计和制作，已经给出了一条思路，采用AutoCAD通过编程生成公路整体三维模型，再借助处理软件进行公路动画的设计和制作。该方法看起来很简单，但在实际过程中且有许多问题，包括：公路三维场景包含很多且十分复杂的数据，以上操作过程要耗费大量时间和空间，只能在成果的浏览和分析过程中使用，并不能在具体设计工作中发挥作用;得到公路整体动画以后，只能按照已经设定好的路径来浏览，并不能进行修改，这使得设计人员和决策人员都十分被动，没有主动权。公路修建不仅要与当地实际情况有机结合，还要充分考虑其后续发展，所以公路路线设计要从不同细节和方位进行模拟演示，同时引入可视化技术，使设计更加合理，保证公路的日常化管理与维护工作进展顺利。不过公路三维立体化空间构建涉及大量数据，在一定程度上阻碍了可视化技术的应用，故在具体设计环节，要依据实际情况简化相关数据的应用，以便实现三维浏览。

3公路路线设计一体化技术及应用

3.1环境设计一体化

公路路线设计前，为了减少对周围环境的影响，首先要调研公路整体规划。同时要综合考虑公路之前、现阶段及未来的发展情况，明确设计影响因素，从而更好地实现一体化。公路设计还要考虑平、纵、横三个面之间存在的交互功能，保持路线设计窗口间的关联性。例如，在实际开展路线设计工作之前，若发现参数与设计要求不符，就需要对相关参数进行修改，而横、纵断面相关参数也会随之发生改变，体现出窗口间的关联性。值得注意的是，每个窗口设计都是独立的。

3.2功能设计一体化

所谓的功能设计一体化，主要指在同一个设计平台中，各模块间具备交替设计、关联设计、信息查询及自动生成的功能。

（1）交替设计功能

交替设计功能允许设计人员可以对相关参数和内容进行随意更改。例如，路线设计中各参数之间并不是独立存在的，相互之间会产生影响。这种相互影响能够使路线设计变得更加合理，有效提高设计效率和质量。在公路路线设计中为了避免纵断面参数对横断面设计产生影响，可以先切换至横断面的界面。

（2）关联设计功能

关联设计指不同参数间存在较强的关联性，一旦其中一个发生变化，与其关联的数据也会受到影响。例如，在公路平面设计时，若某一个参数发生变化，相应的纵断面和横断面參数也会随之改变。这项功能让路线设计更加准确，让各功能间的匹配度得到有效提高。

（3）信息查询功能

该功能支持用户进行信息查询，在公路设计过程中，相关人员可借助该系统查询所有参数和设计内容。在实际施工过程中，可利用信息查询功能，保证严格遵照设计参数进行施工作业，这让相关工作更加方便、快捷。除此之外，该功能有助于及时调整和优化路线设计。

（4）自动生成功能

自动生成功能可以实现图纸的自动生成。相关人员依据设计标准在系统中录入各项参数，并确保全部满足施工标准后，利用该功能可自动生成施工图纸。在公路路线设计过程中，纵断面涉及的设计参数较多，为了让设计更加符合各项标准，需要在输入相关参数之前，综合考虑各项因素，从而使最终形成的结构示意图准确无误。该功能涉及范围较广，需要考虑的因素较多，具体操作却很简单，值得推广应用。

4公路路线设计的一体化与可视化技术主要策略

4.1构建数字化地面模型

在公路外业勘测阶段，利用无人机对沿线测量带状地形图，通过利用倾斜影响构建实景模型。在内业阶段，首要利用道路软件纬地道路对地形图的等高线、高程点三维高程信息进行识别读取，构建高精度数字化三维地面模型。

4.2公路路线平面、纵断面、横断面设计

利用纬地道路软件在地形图上，按照“地形选线、地物选线、地质选线、安全选线、环保选线”的原则，进行初次公路路线设计，然后进行根据地质条件、构造物的控制高程初次拟定纵断面，最后进行超高、边坡坡率设计，进行横断面带帽子设计，得出总体的工程数量和工程规模。

4.3公路平面、纵断面、横断面组合设计的合理性

根据初步得出的总体工程规模、平纵横组合设计的合理性、方案的实施难易程度、与环境的协调等综合判断路线方案优化的方向及位置。

4.4利用一体化及可视化技术进行公路路线优化

根据拟定的总体设计原则、路线优化的方向及位置，利用纬地道路三维互通设计功能，对平面进行优化调整，对平面线位明显走高挖方过大或明显走低填高过大段落适当的调整，减小填挖高度，调整平面的时候可以在纵断面窗口查看调整后平面对应的纵地面线，实时动态查看平面调整的位置是否到位，可以在横断面设计窗口中查看边坡高度、支挡构造物、桥涵实施的难易程度;纵断面优化时可以在平面窗口查看附近的地物地质条件，横断面窗口查看帽子图;最后通过可视化的三维实体查看检验设计成果的合理性，检验视距和检查环境协调性。

5结语

综上所述，通过当前公路路线设计现状及痛点分析，提出采用一体化及可视化技术来解决公路路线方案设计及优化过程，提高路线过程设计的效率、精度和深度。通过分析一体化及可视化技术所需的关键技术和实际运用，彻底改变现状低效反复的路线设计方法，实现静态经验设计到动态优化设计的转变，全面提高勘察设计质量和效率，提升公路品质，有助于构建我国交通强国战略落地开花。

参考文献：

[1]杨迪，东方毅.公路路线设计的一体化与可视化技术研究及应用[J].价值工程，2021，40（5）：2.

[2]董興龙.公路路线设计的一体化与可视化技术研究及应用[J].2020.

[3]孙红钢.公路路线设计的一体化与可视化技术研究及应用[J].2021.

作者简介：丁协龙（1987.10.23），性别：男;籍贯：湖北咸宁;民族：汉;学历：大学本科;论文研究方向：公路路线设计;单位：湖北晟世工程设计有限公司;

作者：丁协龙

超高设计中公路工程设计论文 篇2：

公路设计中的缺陷及解决措施

摘 要：公路设计作为公路项目的重要组成部分，其对设计方案的合理与否往往直接影响着整个公路工程建设完工进度和质量。然而，当前我国在公路工程设计中依然存在着诸多的问题，如果不能及时的解决弊端问题，则将会对我国政治、经济、文化建设的各个方面产生严重的不良影响。对此，本文首先从公路设计的基本原则及其重要性出发，其次分析现阶段我国在公路设计当中弊端，最后给出解决公路设计弊端的具体措施，从而为我国其他行业可持续发展奠定良好的基础。

关键词：公路设计；缺陷；创新；措施

1 当前公路设计中需要遵循的基本原则

1.1 确保道路运输安全原则

基于道路运输安全的特殊性，因此，进行公路工程建设施工的过程中，必须以公路运输路段的整体安全性为基本原则，只有这样才能为广大民众创造良好的公路交通运输环境，进而起到保障生命财产安全的作用。

1.2 合理设计路线，确保公路运输道路平稳原则

相比其他设计而言，公路设计方案的完成，需要设计人员综合实际的考察公路沿线周边的自然地理环境，选择和设计道路相对平稳的路线，尽可能的避免通过地形相对复杂的地区，规划出科学合理的道路运输路线。

1.3 及时处理公路道路中的病害的原则

公路道路病害是公路设计中经常会出现的问题，所以这就要求设计人员在实际公路施工中，充分考虑施工路段可能出现的病害，并针对具体的公路病害给出提前制定出有效的解决方案，为确保公路道路运输的整体安全打下良好的基础。

2 在公路施工建设中，公路设计的重要性

2.1 公路设计最重要的就是公路的安全性

无论何种工程都需要以安全性为前提，公路交通运输工程作为我国重要的民生工程，其设计的与否科学往往直接关乎着民生物资运输安全。所以说，公路工程建设必须将安全性作为第一设计理念在设计方案中体现出来。

2.2 使车辆行驶更加平稳、安全

公路设计的过程中，设计师需要通过现代化的科技手段，对交通所经路段的坡度和弯度进行科学的计算，设计和选择出坡度和弯度最小的路线，从而确保车辆行驶的更加平稳和安全，达到减少公路交通运输安全事故的目的。

2.3 有利于对公路运输中的病害作出及时的处理

在实际的公路工程建设施工中，公路设计能够有效的对公路运输中可能存在的病害问题进行科学的预测，并及时的针对病害给出合理的解决方案，从而有效的延长公路交通运输路线的使用周期。

3 我国在公路设计中的缺陷

3.1 公路设计为没有充分考虑到实际工程施工环境

现阶段，在我国实际的公路工程项目建设中，由于设计人员未能对施工项目路段的周边的地质、水文生态环境进行详细的实地考察，而导致设计方案中对公路路段的地质环境的判断出现严重的失误，给后期的施工建设带来较大的困难，造成整个工程建设项目施工工期的延长，工程成本增加。例如，山西省某企业在承建政府省道公路项目的建设过程中，设计团队在没有对该地区的地理环境进行详细的实际考察的情况下，给出了一套公路设计方案，致使在后期的施工难度和工程量加大，工期较之前预期的时间延长了整整2个月，同时整段工程实际造价也超出了预期的30%。

3.2 缺乏对公路设计理论法规体系的正确认知

由于我国的公路建设相对西方发达国家起步较晚，不论是在施工的设计理念上，还是在施工技术上都相对比较落后。因此，近年来，为了提升我国的公路设计工程项目的整体施工质量，国家相关部门开始加强对于我国公路设计理论体系方面的法规建设，以此来不断完善我国公路设计的标准化理论规范。然而，在实际的公路设计中，一些设计人员过于依赖自身的经验，盲目自信而忽略了对理论化设计规范对公路设计的指导意义，造成公路设计方案与实际的施工方案存较大的出入，给公路设计埋下一定的安全隐患。

3.3 在路段的超高缓和路段设计存在问题

在公路项目的建设中，经常会遇到路段超高缓和设计问题，因此，在面对这种设计方案，就需要设计师对公路施工路段的周围环境进行针对性的实际考察，才能设计出适合超高缓和路段的设计方案。而在实际的路段设计中，一些承建单位由于未能对施工路段的环境进行调查，导致设计的方案严重不否和超高缓和路段的施工需求，从而造成施工成本和难度的加大。

4 解决缺陷问题的有效措施

4.1 做好公路设计质量与工程施工实际的结合工作

公路设计环节作为公路工程建设的重要环节，与其他施工环节相比复杂性较高，需要设计人员对影响整个公路项目的因素进行全面综合的考察和研究，而后针对考察结果制定出切实可行的方案，进而确保公路设计效率和质量。与此同时，公路设计作为一项大型的线形工程，其设计方案需要遵循市场经济规则，在确保公路设计整体施工质量的基础上，最大限度的节省工程项目建设的成本。此外，公路设计还应当要注重对于所经路线周围生态环境资源的保护，已达到推动我国社会经济可持续健康发展的目标。

4.2 做好公路设计参数的计算、整理和记录工作

公路设计作为一项复杂工程项目，其建设过程中会产生大量的数据参数，因此，这就需要设计人员做好对于相关数据参数的计算、整理和记录保存工作，为后面实际公路施工建设工作的进行奠定良好的基础，进而实现我国公路交通安全系数整体提升的目标。

4.3 公路设计中充分体现“以人为本”的思想

“以人为本”作为我国民生建设重要理念，因此，这就要求设计师在进行公路设计的过程中必须从人的角度出发，并始终贯穿与整个公路设计方案全过程。与此同时，设计师在对公路路线的过程中，需要结合对不同路段的地形、地貌及路途所经过的自然风光进行科学合理的选择和设计，给开车的人一种视觉的美感与享受。

5 结语

綜上所述，公路工程项目建设施工作为公共基础建设的重要组成部分，对于推动我国社会经济的进一步发展有着不可替代的作用。因此，这就需要设计人员在公路设计中，应当根据实际需求对路线周围的地理环境进行详细的考察，并针对存在的相关问题给出科学合理的而解决方案，从而有效的保障我国公路设计的整体质量和效率。

参考文献：

[1]乔立新.我国公路设计中存在的问题及其相关解决措施分析[J].科技创新与应用，2014，36：242.

作者：薛墒

超高设计中公路工程设计论文 篇3：

公路路线的选择原则和设计中常见问题

摘要：随着经济的发展，我国公路工程项目建设规模逐渐扩大，工程施工环境越来越复杂，给公路路线设计带来更多挑战。科学的公路路线设计可以保证人们的交通出行需求，完成相应的运输任务，降低交通事故率。

关键词：公路路线;选择原则;设计

前言

在我國的公路工程建设中，开展公路全线和设计工作是公路工程建设中较为重要的环节之一，通过科学合理的公路工程设计，便可以提高公路工程的整体使用性能和安全性。因此在公路工程设计中设计单位需要加强对公路的选线和设计工作，明确公路工程设计中的设计要点，进而提高公路选线和设计工作的科学性和合理性，在保护驾驶员生命安全的基础上，为公路工程建设后期的使用效益保驾护航。

1公路路线选项地址及设计工作原则

1.1公路路线设计中的环保性原则

公路工程在路线设计选择中需遵循环保性原则，需要施工单位在公路工程施工中，降低公路工程施工对周边环境带来的影响，将公路路线避开自然保护区域或人群居住区。此外设计人员还需结合公路工程周边实际状况，缩短两地之间的公路间距，进而减少施工成本，在增加企业经济效益的基础上，提高公路工程在投入使用后的环保性和节能性。

1.2公路路线设计中的效益性原则

公路工程在路线选择设计中需遵循效益性原则，公路工程与其他工程相比施工量较大且施工环境较为复杂。因此在实际建设过程中耗费的施工成本较高。在公路工程设计之初就需要遵循效益性原则，减少公路工程在施工中的成本支出，提高工程经济效益，并严格地根据最佳经济要素进行线路选择和设计。

1.3公路路线设计中的最优性原则

在公路工程路线设计过程中，设计单位需要制定出科学合理的公路线路方案。公路线路设计方案需要遵循最优化原则，施工方需要安排专人对施工线路进行实地勘察，结合实际调查情况，进行多次论证和比较，选择最优化的公路施工线路。在施工路线的规划设计中，设计人员需避开标志性建筑物、环境复杂区域等，进而减少公路工程在施工中可能会出现的安全隐患，保护城市区域的建筑完整性。

2公路路线设计中存在的问题

2.1路线缓和曲线比较短

进行公路路线设计时，设计人员主要采用两种设计方式：一是直线设计，二是曲线设计。设计人员会通过合理的定位，保证两种设计方式符合公路要求，并将缓和曲线设计于汇合位置。当驾驶员驾驶汽车时，若遭遇比较严峻的情况，通过这种设计方式就可以保证驾驶员拥有比较缓和的视野。不过，受到周边环境的影响，曲线受到限制，影响驾驶视野。比如，如果车辆行驶在并不平整的地带，驾驶员就会失去“缓和”的享受，当其视野范围因曲线的限制而变得有限时，就会因缓冲时间短而产生行车安全隐患。在缓和曲线比较短的情况下，路线的美观性也会受到影响。进行超高渐变路段设计时，传统的设计方式主要是在缓和曲线某固定位置中设置路线超高渐变段，这种方式比较简单，操作较为方便。

2.2直线设计导致视觉疲劳

在公路设计中，直线设计是一种经济实用的设计方式，既可降低建设成本，又能开拓视野，提高行车的安全性和可靠性。根据相关研究结果表明，如果直线太过长，就会由于线型比较单一使驾驶员产生精神疲劳。因此，需适度设计直线。无论是高速公路还是普通公路，均需注意直线过长的问题。在山区公路建设中，若将直线作为主要的设计方式，就会使得超速行驶的司机受到惯性影响，进入曲线部分时，由于行车速度过快，遇到急转弯后，就会出现交通事故，比如车辆侧翻。

3加强公路路线设计的措施

3.1合理进行线路设计

设计人员要高度重视路线设计，并对每一个影响路线设计的因素进行收集、整理和分析，减少这些因素对线路设计的影响，使路线设计更加科学合理，符合城市发展的情况，为人民出行提供便利。为减少公路使用过程中存在的问题，保证驾驶安全，就要在路线设计中做到以人为本。需根据本地区的地形地貌、地质条件进行线路设计;保证公路线型与周边景观彼此协调，提高公路的美观性，减少交通事故发生的几率。许多设计人员会采用直线设计，这种设计方式不仅可以降低设计成本，还能为广大驾驶员提供更加广阔的视野，提高车辆行驶的安全性。直线设计方式并不复杂，然而，若只采用这一种设计方式，当公路投入使用后，司机驾驶汽车长时间行驶在直线公路之上，就会产生视觉疲劳和错觉意识，视线不能及时得到汇聚，就会错过许多重要的路标信息，还会诱发交通事故。

3.2科学进行视距设计

在公路路线设计中，视距设计非常重要。为保证视距设计更加合理，设计人员需严格按照国家的相关规定与标准进行设计，重视细节，保证驾驶安全。比如，公路干线要满足3min的超车时间、超车视野及其他要求。设计人员需明确视距设计包含的内容与设计重点，充分做到以驾驶员为本。高度重视超车视距设计，对超车时间进行有效控制，使视距更加广泛，为驾驶员的超车行为提供足够的路宽，使驾驶员在视觉范围内准确进行判断，安全超车。设计人员要结合实际情况进行视觉设计，提高设计的精准度，为行车安全提供保障。总之，由于视距设计非常关键，设计人员需充分考虑各种因素的影响。

3.3对公路平面线形进行优化

平面设计是公路路线设计中非常重要的内容。在公路平面设计中，为保证驾驶员拥有良好的视野和合理的空间，就要对直线长度和曲线半径进行控制，使车辆行驶速度更加合理。进行曲线路段平面线形设计时，要合理控制圆曲线半径，保证车辆行驶安全可靠，一旦出现突发状况，可实现有效的缓冲。设计人员要不断优化设计过程，对各种因素进行综合分析。

3.4做好公路平面组合设计

公路平面组合设计包含的内容比较多，设计人员需及时解决坡度与弯度问题，就能保证平面组合得到合理设计，提高车辆行驶的安全性与可靠性。设计人员要重视竖曲线长度的设计，遵循平包竖的设计原则。进行凸凹曲线设计时，要对曲线极值部的距离进行有效控制，避免产生凸线与坡度过大的现象。

结束语

在公路路线设计中还存在许多问题，需关注高度关注缓和曲线设计、线位调整、变坡点的偏差问题。重视公路路线设计要点，对线路、视距、平面线形、平面组合进行合理设计，提高车辆行驶的安全性。在设计中，要充分将路线设计与环境相结合，减少对环境造成的破坏;结合地理环境，合理运用直线设计，避免司机产生视觉疲劳;重视缓和曲线的设计与超高设置的优化，提高公路路线设计水平。

参考文献

[1]吴琼.公路路线设计中存在的问题及要点综述[J].工程建设与设计，2020（17）：236-237.

[2]陆亮，孙剑.公路路线设计的一体化与可视化问题[J].中阿科技论坛（中英文），2020（08）：57-59.

作者：张磊