公路建设文献综述
毕业设计文献综述
课题名称：通丹线（大阳）二级公路设计学院：
专业：土木工程
姓名：
班级学号：
指导教师：
二○一三年三月十二日
关于公路的发展与设计的文献综述
摘要：随着我国经济的迅速发展，城市化进程日益加速，机动化水平不断提高，公路建设速度与质量直接影响到国家的经济发展。我国在建国后逐年不断的加大假设投资力度，现如今正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。本文介绍了国内外公路发展状况及国外公路相关技术的研究，新型路面的介绍与我国公路潜在的问题及市场分析。
关键词：公路设计发展现状未来规划新型技术
引言
随着我过现代化城市的建设和发展，人们的活动半径越来越大，对公路运输的要求也越来越高。由于道路运输有着灵活机动，运送速度快，运输的技术简单，投资回收快的特点，公路运输也最受到欢迎。目前我国道路客运设施尚未得到根本改善的条件下，道路年客运运输量占了全国总年客运量的70%以上，有的省则高达90%。世界各国经济发展的历史证明，道路运输是商品经济发展的催化剂。经济发达国家，其交通运输特别是道路运输必定很发达。因此，道路运输发展水平作为衡量和反映一个国家和一个地区经济发展水平的主要指标之一，公路是本世纪20年代兴起的一种安全、快速、通过能力大的新型交通手段。我国大陆从建国初就开始了高速路修建的前期准备工作，其中包括高速路的技术资料翻译、科学考察、可行性研究以及测设工作。1981年交通部制订的《公路工程技术标准》中列入了公路的技术标准[1]。
一、国内外公路发展状况
现今世界各国都大力修建高速、高等级公路。每万人的公路长度：美国为63KM、法国140KM、日本92KM、印度22KM、我国11KM[2]。我国的公路交通建设大致经历了四个阶段。建国初期，由于对公路运输在国民经济中的基础性和先导性认识不足，公路“长期滞后”于国民经济的发展。20世纪60年代以后，我国经济的全面发展，公路基础设施成为国民经济建设中的最薄弱环节，出现了“全面紧张”的局面。20世纪90年代以后，中央将交通运输事业尤其是公路的发展作为国民经济发展的全局性、战略性和紧迫性任务，公路建设得以迅速发展。新世纪以来，我国继续加大基础建设投资力度，公路建设获得了前所未有的大发展，
使“全面紧张”的交通状况在近几年内得到根本改变，取得了一系列不平凡的成就[3]。
目前世界各国的公路总长度约2000万公里，约80个国家和地区修建了高速路，建成通车的高速路已达20万公里，其中美国、英国、德国、法国、意大利、日本、加拿大和澳大利亚这些主要经济发达国家公路里程约占世界公路总里程的一半以上。美国现有公路总里程和高速路里程最长，分别约占世界公路总里程和高速路总里程的30%以上和40%以上，已经形成了8万多公里的州际高速路网，公路已成为美国人日常生活必不可少的一部分。西欧各国和日本，由于国土面积小，公路网基础好，高速路也逐步成网，公路运输一直为内陆运输的主力。相比之下，前苏联和印度、巴西等发展中大国公路里程较少，道路质量差，汽车运输在整个交通运输体系中的地位和作用远低于美、日以及西欧诸国[14]。目前，许多国家的高速路已不再是互不连接的分散的线路，而是向高速路网的方向发展，欧州正将各国主要高速路连接起来，逐步形成国际高速路网。总之当今世界公路基础设施的发展趋势是，发达国家以完善、维护和提高现有路网和通行能力为主，发展中国家则是普及和提高相结合，在增加公路通车里程的同时，大力提高干线公路的技术水平[4]。
二、我国公路建设的前景
五十多年来，我国公路建设已取得巨大成就。回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距[5]。从公路技术等级看，在全国公路总里程中还有近20万公里等外公路，等外公路占公路总里程的比重达到14.4%，西部地区更高，达到21.8%，技术等级构成仍不理想。从行政区划分布看，由于经济发展和人口分布的不平衡，公路发展在各地区之间存在着较大差距，总的来看，东部地区公路密度较大，高等级公路的比例也较高，明显高于全国平均水平，更高于中、西部地区水平[6]。因此，随着国民经济的发展和改革开放的深入，各级政府形成要做到经济的可持续发展必须优先解决交通问题的共识。国家把道路交通运输放在优先发展的地位，公路建设投资大幅度增加，公路网的规划与建设也积极提到日程上来。然而考虑到建设资金短缺的问题，国家采取了有针对性的公路建设实施方案，重点提高经济相对发达地区的公路技术等级，同时根据西部大开发战略，大力扶持西部地区公路基础设施建设。这无
疑给西部地区的公路建设创造了机遇，也为西部经济的发展带来了动力[7]。
三、与公路相关技术的研究
（一）交通工程
交通工程设施标准包括八个方面：交通安全设施、监控、收费系统、服务区、公路沿线供配电、公路照明、公路管理、智能运输系统。
目前，交通安全设施以及服务区、公路照明、公路沿线供配电等在我国高速路上的发展比较迅速，具备了一定设计制造能力，但与世界发达国家相比，我们在监控、收费、智能运输系统方面还有圈套差距，这也是我国今后需要努力的方向。
现阶段我国的收费系统采用的是传统的人工收费。人工收费的缺点是完成整个收费过程较长，车流速度慢，每条车道每小时仅能通过100至500辆车，为此收费站经常出现塞车现象，过路过桥费非真实性程度较大。而当今发达国家已经普遍实行了电子不停车收费，车辆不间断通过收费车道同时被收取过路桥费。电子不停车收费的优点是工作效率高，可通行的车流量大，每一条车道每小时可通过800~2400辆车，过路过桥费的收取真实性很高。然而电子不停车收费需要建立一套行之有效的管理系统。首先每一辆车要安装一个可附带IC智能卡的电子标签，收费车道上方安装天线，天线与计算机连接在一起，计算机系统负责从收费从车道上方安装天线，天线与计算机连接在一起，计算机系统负责从收费车道采集有关车辆的信息并处理晕些信息，并经中央结算系统处理所有的结算后，通过从司机所持的IC卡中或从其银行账号里扣款，向司机或车辆收取过路过桥费[8]。
（二）平面线型设计
我国公路平面线形的使用主要是直线、圆曲线、缓和曲线，对各种线形的选择，应结合各种因素进行考虑。
直线是公路设计中运用最广泛的线形，直线在勘察设计过程中有勘测设计简单、距离短的优点，但直线单调，驾驶人员容易产生乏味感，降低集中力，加之驾驶者在直线路段一般都会加速行驶，故过长直线的运用不利于行车安全。在选用直线线形时，一定要十分慎重，要对该路段的圆曲线半径、超高、视距等采用运行速度进行检验。我国规定一般直线最大长度为20(v+△v)，其中v为设计行车速度，AV为通常在直线段的实际行驶速度与设计行车速度的差值，一般取AV =15~20km/h。
圆曲线线形要适合地形的变化，并能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性。圆曲线半径的选用与设计速度、地形、相邻曲线的协调、曲线长度、曲线问直线长度、纵面线形的配合、公路横断面等有关。选用过大的圆曲线半径，会使得圆曲线过长，这与长直线一样容易使驾驶人员产生疲劳感，容易诱发交通安全事故。因此，在选用较大的圆曲线半径时，也应该持谨慎态度。在选用较小的圆曲线半径时，应对相邻路段进行车速极差检验，对视距进行验算，给交通工程的设置提供理论依据，以确保行车安全[9]。
（三）我国公路发展规划
近年来，我国加大了公路建设投资，公路建设飞速发展，高速路通车总里程已达2万km，接近世界发达国家水平，但在交通安全设施、监控系统、收费系统、公路管理、智能运输系统等方面仍然比较落后，没有跟上公路建设的速度，不能最在限度发挥高速路的作用。为了尽快改|考试大|变我国公路交通工程设施建设滞后于公路建设的状况，我们应在国内已建高速路交通工程设施的基础上，广泛吸取先进国家的成功经验，引进先进的技术和装备，通过必要的专题研究和攻关，建立科学、合理和完善的与国际接轨的交通工程技术标准体系，以指导和规范我国交通工程设施的发展，促进我国公路建设的快速增长[10]。
公路交通工程设施标准体系是一具相互依存、相互衔接、相互补充、相互制约的有机整体，所以它应具备广泛性、配套性、协调性三个重要特征。广泛性是指公路工程交通设施标准体系涉及的范围很大，从静态的交通安全设施到动态的监控技术，从高速路通讯系统到移动通讯，从收费制式到收费设备，从为旅客服务的设施到为车辆服务的设施，从高速路对供配电的要求到供配电的构成和供配电方式，从高速路立交、大桥及收费站照明到隧道照明，从高速路的交通管理、信息管理，从普通物流到智能运输系统，从通用技术到高新技术，内容极其广泛；配套性主要是指交通工程分系统的标准，除了在本系统内相互配套以外，还须与公路沿线设施的其他标准配套，如监控、通信、收费等系统与管理机构、房建设计等标准的配套，以有得系统功能的发挥；协调性表现在两个方面，一个是相关性协调，一个是扩展性协调，相关性协调是指相关因素之间必须衔接与统一，即交通工程设施标准及监控、通信、收费系统等标准必须与有关国家标准衔接一致。扩展性协调，主要表现在现有的交通工程设施标准必须向想念领域扩展，如收费系统必须向完全无阻拦收费领域扩展，监控、通讯系统也应向智能化方向扩展[11]。
四、新型路面的研发
随科学技术的发展在对大气污染治理的过程中发明了吸收法、吸附法、催化转化技术这些技术已广泛地应用于汽车尾气的治理中。汽车在怠速时排出大量尾气含有大量的一氧化碳和氮氧化物。现在科学家针对汽车尾气的排放
采用安装催化器的方法使尾气从气缸中排出后排入催化反应器。在催化剂作用下使一氧化碳和碳氧化合物被氧化为二氧化碳、水和氮气净化了尾气中的污染成分。一些发达国家对汽车尾气提出更高的排放标准迫使汽车制造商不但采用一段净化还发明了二段净化尾气的方法。二段净化是在一段中一氧化碳把氮氧化物还原成氮再排入二段催化器。在二段催化器中再把一氧化碳和碳氢化合物氧化成二氧化碳和水以减少氮氧化物的排放达到尾气排放标准。而本项目的技术是利用碳素类物质以及多孔性无机材料的复合物制成可降低汽车排放的CO、HC、NOx污染物及工业废气的材料力图在改善环境问题的同时
减少建设投资费用。除污路面的机理该道路材料是由碳素化合物和无机材料复合形成一种多孔性硅基聚合物用以吸附汽车所排放的CO、HC、NOx和工业废气等污染物在常温下将CO、HC、NOx等转化为无害的二氧化碳、水和氮气达到净化环境、改善空气品质的效果。我国每年约有农作物秸秆5亿t吉林省每年就白白烧掉0.12亿t左右。其燃烧值约为标准煤的50%每生产1t玉米可产2t秸秆2t玉米秸秆就可以生产出0.63 t秸秆生物质炭。秸秆生物质炭进一步处理为活性炭可以应用于铺设道路吸附汽车尾气及空气中的废气。我国农村有着丰富的农作物秸秆资源，大量的农作物秸秆被废弃于田间直接燃烧
既造成大量的生物质能浪费，给大气带来严重污染。而开发农作物秸秆生物质炭不仅具有资源再生、技术可靠的特点，而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。秸秆生物质炭应用于道路吸附汽车尾气及大气中废气技术
属国内首创。原料以我国北方地区资源广大的玉米秸秆、棉花秸秆和小麦秸秆等为原料，物美价廉，安全，市场上具有极强的竞争力[12]。
五、我国公路的市场分析及潜在问题
依据美国公路网发展的经验，公路形成网络的过程中，将同步带来车流量高速增长的时期，其后车流量增长基本与GDP的增长同步。因此，从2010年末我国完成5.5万公里，实现“东网、中联、西通”的目标，基本贯通“7918网”中的“五射两纵七横”14条主干线路开始，到2020年我国完成“7918网”所规划的所有8.5万公里的公路里程里的这段时间，我国公路都将保持快速增长的态
势[9]。从我国公路和高速路的发展来看，客货周转量在过去25年里的复合增长率保持在10%以上，基本与我国经济发展相一致，说明随着经济增长，公路客货周转量保持同步增长基本是没有问题的。“十二五”期间，我国国民经济将保持持续快速增长趋势，预计GDP年均增长7.5—8.5%。经济总规模不断扩大，工业化进程将以制造业规模快速扩张为主要特征，对能源、原材料需求大幅增加，市场活力增强，物流和人流加快，必然使“十二五”期间公路客货运输需求保持持续增长势头。从长期来看，普遍预测，我国在2050年将成为全球最大的经济体，超过美国。随着我国经济总量的不断增长，高速路行业必将分享国民经济的增长[13]。
由于生产任务繁重和设计周期短、设计部门踏勘调查的深度不够, 对建设项目的外部环境和条件了解的不深, 设计“用心”不够, 设计“制作”多于“创作”、“粗放”多于“精细”, 致使有特点有特色的设计少。其结果是一些项目方案欠仔细斟酌, 标准把握不准确, 路线大填大挖, 结构粗制滥造, 既破坏了环境, 又增加了造价, 有的还留下了日后的隐患, 造成很多遗憾工程。
结论
从上述的论述当中，我们可以看出我国的公路建设、设计、发展与国民经济息息相关，从建国以后逐年加大建设力度，技术质量逐年提高，但仍与发达国家有一定差距。这就敦促我们该时刻努力，怀揣着为建设祖国繁荣发展的未来去奋斗拼搏。
参考文献
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