关于公路建设的一些基本知识

公路是指按照国家规定的公路工程技术标准修建，并经公路主管部门验收认定的城内、城乡间、乡间能供车辆行驶的公共道路。公路包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道。

一.公路与道路的区别
公路是指联接城市之间、城乡之间、乡村与乡村之间、和工矿基地之间按照国家技术标准修建的，由公路主管部门验收认可的道路，包括高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路，但不包括田间或农村自然形成的小道。

道路是供各种车辆（无轨）和行人通行的工程设施。按其使用特点分为城市道路、公路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。其中城市道路是指城市规划区内的公共道路，一般划设人行道、车行道和交通隔离设施等。包括城市快速路、城市主干道、城市次干道、城市支路、胡同里巷等。

二.公路建设基本知识
1.拐弯防沉闷
第一：也许你会想，两点之间直线最短，那为什么公路常需要拐无数个弯，而且，有时甚至需要转360度的弯。这是因为行驶了一天的司机已经很累了，可能还要加夜班，如果总是直线，容易使驾驶员神经松弛，产生单调，沉闷的感觉，会降低司机的灵敏度，这样就加大了交通事故的发生。同时，人的眼睛长时间观察极远的目标，也会失去观察远处目标的能力。这样就需要那无数个弯了。

2.分段示速度
第二：公路上的线为什么一段一段的。公路那些线做成一段一段的也是为司机准备的，它可以提醒司机时速的快慢，比起看时速表来的可方便多了。

三.公路用地范围
“公路用地”是指公路两侧边沟（或者截水沟）及边沟（或者截水沟）以外不少于1米范围的土地。公路用地的具体范围由县级以上人民政府确定。

四.公路建设过程
1.规划
公路网规划的制定是一项繁重复杂的工作。由于各地情况的变化，例如政治、军事等战略的改变，矿藏资源的开发，海岸、商埠经济的发展，城乡人民生活的改善，旅游事业的兴起，其他运输方式的改变，资金的增加等，都可能使规划随之变化。因此，在制定规划时，事先应充分掌握各方面的信息，进行有充分预见性的可行性研究，避免规划的盲目性带来不良后果，然后有计划按步骤地分期付诸实现。

近日，国家发展改革委、交通运输部印发《国家公路网规划》的通知，与2013版规划相比，规划总规模增加了约6万公里。其中国家高速公路净增里程约2.6万公里，7条首都放射线、11条北南纵线、18条东西横线的主骨架没有变，主要是增设了12条都市圈环线、11条并行线和58条联络线，调整了6条既有规划路线走向。

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2.勘察设计
拟建路线的第一步，应根据线路所经控制点，进行勘察和测量，选出距离最短、工作量最小、工程举办容易、造价低廉、后遗病害最少、养护费用最低、使用效益最大的线路。如果线路有几种选线方案，则应进行比选，以便从中选定最优方案。
各项新建或改建工程的设计，应本着就地取材、因材施用、利废增益的原则，重视长远的经济损益分析来进行设计。公路等级一旦确定，则线形几何标准也随之确定。尤其是丘陵区和山岭区的纵坡度是很难改变的。又如路基路面工程往往占造价比重最大，但可以从低级过渡到高级，分期修建。这些项目的设计，都必须充分考虑前期工程能为后期利用，而不致废弃，造成浪费。
此外，路面等级愈低，造价愈低，但公路养护和更新费用则愈高，行车消耗费用愈大。因此，决定路面等级不能孤立地考虑造价，而是要根据较长时间，从造价、养护更新费用，特别是行车消耗费用这三者进行经济损益分析，选择经济合理方案。
现代的勘察设计工作已利用卫星地图或航测地图，并用电子计算机分析和绘图，用地震法探测地层地质，用γ射线量测密度含水量，用激光测距等新技术和其他新设备，使勘察设计工作缩短了作业时间，提高了作业效率和精度，降低了成本。
除了以上设备外，在公路设计阶段，为了能对公路设计进行三维可视化分析，选出经济合理的设计方案，在进行公路设计时，一般会应用道路设计BIM软件OpenRoads Designer。

道路设计BIM软件OpenRoads Designer引入全新的综合建模环境，提供以施工驱动的工程设计，有助加快路网项目交付，统一从概念到竣工的设计和施工过程。该应用程序提供完整且详细的设计功能，包括：

1.创建纵断面图和横断面图
从设计中的任意点创建纵断面图和横断面图。借助动态横断面在修改设计时实时查看更新。您可以查看地面变化以反映设计编辑，包括地表特征、廊道组件，以及建筑限制或车站等注释。

2.结合环境进行设计
轻松将传统勘测、图像、点云和三维实景模型集成至设计和施工模型，借助这些功能，清晰了解现有状况并加快设计建模工作流。集成地理空间信息，确保模型的精确地理空间定位。

3.对地形进行建模和分析
创建既包含地形数据又包含公路或场地特征的智能模型。您可以根据特征一目了然地区分设计中的结构、外观和符号。

4.土石方建模
创建3D挖填土石方模型，作为数字孪生模型，精确计算、可视化并总结挖填量分析。OpenRoads Designer 独特的建模功能帮助提升土石方量工作流，实现效率最大化，节约成本。

5.进行设计时间分析
通过设计时间分析确保深入了解整体项目绩效，以获得各种分析的最优设计结果，如对排放系统、地形、安全性、坡度、现场可见性、滑水的分析。

6.可视化设计
借助约束驱动的模板、上下文敏感的直观界面和动态三维建模工具体验实时设计。在建模工作流中按需随时将设计可视化。无需执行转换、软件或特殊工作流流程。
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3.施工
优质工程不仅要有良好的设计，而且在更大程度上取决于施工质量的好坏。在施工中，材料、机具、操作是保证产品质量的主要环节。一切施工都必须严格遵守每项施工规范。
一是材料的准备，包括检查材料品种、规格、数量、堆放场所、供应和保管工作等；
二是施工机具，包括品种、型号、数量的配备及修理工作；
三是操作，应精心进行，每道工序完毕须经检查合格后方可进行下一道工序。全部工序完毕，经检查验收后方可交付使用。

公路工程的一些项目在使用中，会随着时间的延续产生不可避免的损耗，如路面在行车荷载下产生轻微变形、车辙、磨损，就必须及时养护、整修，才能维持正常使用效能，延长使用寿命。公路工程对各个工程项目都制定有相应的养护规范。忽视养护，损坏严重才进行补救，造成的损失往往更大。

4.养护
早期的施工、养护工作，一般是用简单的工具和人力或畜力操作。随着机械工业的发展，蒸汽机和内燃机等动力机械广泛应用于施工中，并出现各种单用机械和联合操作机械。
在筑路机械中，繁重、量大的工程所使用的机械，例如土石方的挖掘、运输、压实等使用的机械，正向着多用途、大功率的方向发展；路面铺装机械向着自动就地加工，提高废旧料利用率，简化工序，一次完成的大功率大型机械的方向发展。养路机械则向着一机多用和小型化的方向发展。桥梁工程用的机械趋向适用于轻型、装配化和预制构件所需机械发展；吊装设备则向大型机械发展。各种施工机械的发展，使以往难以进行的工序得到解决。施工机械的进步反过来又促进材料和结构物的革新。这种互相促进作用有益于提高工程质量、降低生产成本。

五.BIM技术在公路项目中的应用
BIM技术除了传统的建模外，还可在项目中进行多方面的应用分析，下面以梅观高速清湖南段市政道路工程为例，一起看看BIM技术在公路项目中的具体应用。

工程概况
本项目位于深圳市梅林关至清湖立交南侧，起于民乐立交北侧原梅林主线收费广场南端，止于留仙立交起点附近，路线全长约2.24km（起点桩号K0+120，左幅终点桩号K2+353.039，左幅长2.233km，右幅终点桩号K2+363.483，右幅长2.243km）。

本项目涉及道路工程（加宽、新建），桥梁工程（拆除、新建）、管廊工程（顶管、预制、现浇）、涉铁施工（桥梁、管廊）、管线迁改，绿化迁改，交通疏解等。项目工程周边城镇化程度高，电力、电信、通讯设施完善。

案例详情：http://www.i3vsoft.com/articles/bimjszmggs.html