时间：2023-03-20 16:26:38
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(1)公路景观设计滞后于路基路面及其他附属设施的设计,有的甚至忽视了景观设计,条块分割,人工雕凿痕迹明显。许多已经出版的书籍和已经成文的规定都把公路的景观设计等同于“美化设计”或“绿化设计”。
(2)设计中过分注重形式美,对司乘人员实际的景观体验重视不足。设计者常采取传统的园林景观设计手法来设计公路景观，许多公路被“装饰”成富丽堂皇的绿化带；缺乏全局意识,过分注重形式美,忽视了人们在车辆高速运动中的景观体验,造成过往旅客和驾驶人员眼花缭乱,易产生视觉疲劳和不良情绪。
2.基于动态特性的公路景观设计的基本思想
公路沿线的周边环境不仅要满通功能，而且还应该赋予人们优美、宜人的景观视觉。公路的景观设计,一方面要强调公路与沿线的自然环境、交通设施、车辆等的协调统一，使公路成为环境的一部分，实现与自然环境的和谐；另一方面也要强调根据车辆高速行驶的动态特点,实时调整景观的表现形式，既满足静态视觉的要求,同时也满足车辆行驶中人的动态视觉的要求，为司机和乘客提供实时变化的审美效果。
动态中人的景观尺度感、动态中人对环境的参与特点和人的心理感受是公路景观设计中至关重要的因素,公路景观设计应充分考虑人的视觉及行为特点，满足动态变化的要求。基于动态特性的公路景观设计方法是指根据司乘人员的动态视觉特性,充分考虑行车速度对景观尺度、人的美感特性、景观组合方式等方面的影响,从人的动态体验出发,对公路沿线各种景观要素进行组合和优化设计。
公路景观设计面对的关键问题是如何处理速度（V）、时间（T）与景观效果的关系问题。这里的V和T不是传统物理学意义上的车速和时间，不能简单的理解为两地之间的位移跟速度和时间的线性关系。动态景观设计理论对V、T的理解，需从景观设计角度进行如下阐释：以车辆为参照物，V可以理解为公路景观以及与公路相关的自然景观（包括大地景观、气象景观、植物季相变化景观等）、人文景观(城市、河堤、名胜古迹等)的不断运动；T应该理解为上述一系列运动景观的动态组合。也可以这样表述：公路景观设计应该营造出一系列闪现在人视野中犹如电影胶片般的动态、连续的画面。由于公路上的车辆一般都会经历起步、提速、持速运行、减速、再提速、再持速运行……这样一系列不断反复的运动，相应的，这一系列动态画面景观也经历着同样的运动和变化，设计人员进行公路景观设计时应充分考虑这种变化，区分具体情况下人的不同视觉感受，而不能采取一刀切式的设计。
3.基于动态特性的公路景观设计基本要素
3.1.动态中的景观敏感度
景观敏感度是指景观引起人们注意力难易程度的量度,相对于静态景观而言，车辆行驶过程中，公路景观的动态敏感度在很大程度上将会被弱化，因此，欲使道路景观对行驶中的司乘人员起到与静态相同的视觉效果，就必须通过专门设计，弥补车速对动态景观敏感度的弱化影响。动态中景观敏感度（S）的大小和车速（v）、司乘人员前方视野中能清晰辨认景物的最大距离（Dmax）、清晰辨认景物的最小尺度（Hmin）、路侧能清晰辨认景物的最小距离（Dmin）四大因素密切相关，其关系可用下式表示：
S＝f（v,Dmax,Hmin,Dmin）
根据相关研究成果，为了达到最佳动态景观敏感度（Smax），不同车速（v）与Dmax,Hmin,Dmin之间有一定的对应关系，见表1。
表1车速（v）与Dmax,Hmin,Dmin关系表
(Table.2relationamongspeed-v,Dmax,HminandDmin)
V(km/h)2060100140
Dmax前方视野最大晰辩距离（m）150370660840
Hmin前方视野晰辩最小物质尺度（m）0.351.102.003.00
Dmin路侧晰辩最小距离（m）1.715.098.5011.9
以限速60km/h为例（当处于特定路段比如起步区、隧道内、急弯区时，需慢速行驶），司机前方的景观或景观单元的最远距离不应大于370m；不应小于5.09m；它们的高度应大于1.10m。当景观或景观单元的三维尺度超出这些阈值时，司机的景观敏感度为零，即对这个速度下行驶的司机来说是“视而不见”的。
导致动态中景观敏感度变化的因素很多，除了本文列出的v、Dmax、Hmin、Dmin等四大因素外，敏感度的变化还受景物表面相对于视线的坡度、景物在视域内出现的机率、景物的色彩、质感、明度和人的视力、情绪以及天气的变化等很多不确定因素的影响，由于篇幅所限，本文不再详细叙述。
3.2.动态中人的景观尺度感
静态中人的景观尺度感是在人的生活起居中形成的，包括人的对周围环境形成的空间感、场所感，一般是宜人的小尺度；而在车辆行驶情况下，车辆的运行使人们对公路沿线景观的尺度感发生了变化,进而带来道路与周围环境产生新的比例关系，路边景物一晃而过,只有尺度较大的物体才能看清，这种大体量的景观尺度是人们视觉的需要,符合动态中人的心理感知和生理特点。高速行驶下的汽车只有穿行于大尺度的景观空间，司乘人员才能产生融入自然的感觉而不是被排斥感，所以，动态中人的景观尺度感常是宜车的大尺度。因此，公路景观设计中景观尺度的确定,应充分考虑动态中人的视觉、心理和生理的变化，根据路段的性质、车速等因素来综合确定。
3.3.动态中人的视觉特性
所谓的模拟计算法就是针对建设地实际情况以及公路建设方案进行模拟计算，合理规划公路建设的相关指标和具体数据，在选择公路建设方案时选取与模拟结果最为接近的方案。容耀华（2006）在对某高填方软土路基特殊路段处治方案进行比选时，借助于数值模拟手段，对路堤与江堤并行特殊路段的处治方案进行模拟，重点研究了路堤施工过程路基的变形及其对江堤安全的影响。通过对不同设计方案计算结果的分析，从安全可行及经济的角度进行了方案的比选，从而确定了最终设计方案。通过模拟计算能够有效分析高速公路建设过程中所遇到的技术问题，简化了设计的难度，保证建设质量。
1．2优缺点对比分析方式
不同的环境下不同设计方案都有各自的优点和缺点，优缺点对比分析法就是针对特定的环境下不同方案所产生的优缺点进行对比分析，从而选择优点较多的设计方案。康华刚（2007）在研究西康高速公路秦岭终南山特长隧道消防设计方案比选时，采用优缺点列举对比分析法对灭火设施组合、消防干管布置、消防水源选择等关键性方案进行了比选。
1．3价值工程法
针对公路建设方案应该建立相应的价值评定指标体系，从而判断各个方案的工程价值，确定方案选择。而价值工程法就是在这一基础上构建起来的。在公路建设过程中通过结合实际条件客观的评价不同工程的机制，通过分析指标权重来选择公路设计方案。秦志斌（2011）在研究山区公路对自然环境的影响多目标评价时，首先构建了三级评价指标体系，然后运用主观赋权法（层次分析法AHP）和客观赋权法（熵值法）结合起来确定评价指标的权重，根据各评价指标的权重大小来确定其对于目标的重要性和对实际问题（山区公路路线对环境的影响）的作用大小。
2对不同公路线路设计方案比选方式的评析
在公路线路设计过程中选择不同的比选方式会对设计方案有较大影响，上文所介绍的四种设计方案对比方式在实际工程建设过程中是比较常用的，但是不同的对比方式具有不同的特点，具有一定的优势和缺陷，接下来就对这四种方式进行深入分析，从而在实际公路建设过程中可以选择更适合的方式来进行方案对比分析，提高公路建设质量。
2.1五种对比方式优点
五种对比方式都有其不同的优点，比如多指标综合比选法通过分析公路建设方案的不同指标来判断线路方案是否适合当地的公路建设，这种方式可以利用指标来衡量建设方案质量，更加直观。而模拟计算方式可以通过模拟还原实际建设状况，使建设方案更加贴近建设环境，符合建设需要。在设计方案差别较小，而且方案较多的情况下优缺点对比分析方式可以更加客观的反映各种方案的优势和缺陷，从而根据实际需要引导建设者选择更为适当的方法。通过衡量方案价值确定选择何种公路建设线路，价值工程法能够更精确的判定线路的价值，从而全面反映不同方案的价值，为线路选择提供必要的帮助。
2．2五种对比方式缺点
不同的对比方式除了各具优势以外还存在不同的问题和缺陷。多指标综合比选法的却缺点是过分偏重于指标衡量，虽然涉及的指标较多但是仍然缺乏实践性，不能够反映方案是否真正符合实际建设需要。而模拟计算方式虽然可以通过模拟计算实际环境来确定方案的实效性，但是在计算过程中如何选择适当的指标仍然存在问题，特别是计算过程中由于计算较为复杂，所以经常存在计算错误。优缺点对比方法能够直观的反映各种方案的优缺点，但是仅仅局限在现有的方案之中，不能通过对比判断实际建设所需要的具体方案，从而影响建设质量。通过衡量方案价值尽管能够确定方案的价值，但是并没有规定何种价值的方案更符合各地建设需要，不能够具体问题具体分析，所以仍然具有局限性。
商务园位于通州新城西北部，濒临温榆河两岸，地理区位优越，西距北京CBD约12km，北距首都机场约10km，规划面积约2.94km2。商务园主要服务于国内外大型企业的总部和后台服务部门，是通州实现“区域服务中心”职能的重要功能区（见图1）。
总体设计理念
商务园位于温榆河两侧，自然条件优越，犹如树叶之脉、人体之脉，道路系统就像是商务园的脉络，为园区输送着温榆河绿色生态走廊的养分，而建筑就像是叶脉上悬挂的露珠，在道路系统的联络下，与整个温榆河生态走廊有机融合，形成“自然、建筑、人”各园区要素的共生合一，道路系统自然成为商务园的“生态之脉”（见图2）。
商务园是国际化的金融服务后台，“高品质、高起点、高标准”是其基本要求，“生态之脉”的总体设计理念可以较恰当地适应环境条件、满足功能需求。
路网概况
商务园路网共由33条主干路、次干路和支路组成，各司其职，共同承担园区的交通功能。我们选取了商通大道（主干路）、滨渝东路（次干路）、商务园七号路（支路）3条道路作为概念设计的重点研究范畴，充分体现“生态之脉”的设计理念，从而形成从自然的温榆河生态走廊向人们灵感栖息地———商务园的过渡与渗透（见图3）。
道路概念设计
1商通大道
商通大道为贯穿园区南北的城市主干道，两侧主要为商务办公、商业金融、市政设施、科技研发用地，与周边建筑及人的关系尤为紧密。商通大道主要承担园区对外交通联系，是园区内外人流往来的重要通道。商通大道自然也就成为“生态之脉”的设计理念中的“人脉”。“人脉”象征了商务园人杰地灵的美好未来（见图4）。在保证交通功能的前提下，结合道路两侧用地性质及地势条件，突破常规的设计方法，打破道路规划红线的限制，结合两侧建筑退让红线的空间，对平面、横断面及竖向进行灵活地设置（见图5）。采用“分散、消隐”的设计手法，将机动车道布设成两幅路，中央设置5m宽绿化分隔带，两侧设8m宽机动车道，双向4车道。配以道路绿化，弱化了道路空间的空旷感，烘托出舒适宜人的空间氛围。借用“园林式道路”的设计手法，突破传统的“平行式”布设方式，随周边景观、建筑布局的不同,灵活布置人行道、非机动车道，便于道路和建筑的人流交换，同时远离机动车道，体现以人为本。在平面上与机动车道时远时近，在竖向上可随地势起伏错落，使“园林式林荫道”成为其最主要的特征。
在道路与建筑结合的方面，充分利用现状地势较低、道路填土高度2～4m的特点，灵活处理建筑与道路之间的过渡空间，将建筑的底层结合道路布设、地形地势与现状环境，处理成停车与休闲空间,既营造了“自然、建筑、人”共生合一的氛围，同时又避免了大量的土方填筑（见图6）。
2滨渝东路
滨榆东路为温榆河东岸的城市次干路，基本与温榆河东巡河路平行。道路西侧紧邻生态公园和高尔夫球场，东侧比邻商务办公、商业金融以及科技研发用地，地理位置得天独厚，与自然环境无缝衔接，绿色是其主色调，滨榆东路自然成为“生态之脉”的设计理念中的“绿脉”。“绿脉”凸现了其生态特点，使其成为温榆河生态走廊的骨干（见图7）。路几何线形的布设上，采用和商通大道类似的思路。西侧非机动车道、人行步道布置在湿地公园内，营造亲水氛围。东侧非机动车道、人行步道采用与商通大道相同的方式布设。滨榆东路成为一条独特的“亲水式园林”道路（见图8）。在排水设计方面，修建雨洪利用设施，结合生态公园进行雨水收集，通过水生植物净化作用形成景观水体，在兼顾景观效果的同时，起到防洪调蓄作用（见图9）。5.3商务园七号路商务园七号路是园区的城市支路，东侧为住宅用地、西侧为科技研发用地，犹如脉络中的“支脉”一样，是“生态之脉”设计主题中“绿脉”、“人脉”向内部空间的延伸。道路设计中弱化交通功能,凸显安静氛围,以塑造生活化的道路空间。将8m宽机动车道靠西侧偏移布设，增加居住区与道路间的绿地空间，减少机动车行驶噪声对住宅的影响（见图10）。
人性化设施
要充分体现“生态之脉”的设计理念，必然要考虑人性化同时又不乏个性化的设施。人性化设施包括形式各异的公交站台、丰富多彩的雕塑和小品、富有个性化的休闲娱乐设施等（见图11~图13）。在这些设施的布设上，既要强调其功能性，同时又要使其富有艺术性，同时紧扣“人脉”、“绿脉”、“支脉”的主题，来塑造独特的道路文化氛围与内涵。
结论
在“生态之脉”总体设计理念的指引下，通过生态化、个性化、人性化的设计，满足了“高品质、高起点、高标准”的总体要求，强化了园区丰富的景观构成、深厚的文化底蕴、国际化的目标定位，必将使通州商务园获得创新能力的同时诞生出竞争优势。
东莞镇区联网公路总长207.7km，公路等级一级，设计车速60km/h，双向四车道或双向六车道。包含老路改造加铺沥青路面、老路拓宽、新建道路三部分。按区域划分为5个标段。本文就一标段软土地基路堤设计进行重点论述。
一、水文地质概况
东莞地处珠三角平原区，地势低平，降雨充沛，河网纵横，地下水位受河水及潮水水位的影响。一标段内主要地表水系为东江及其支流水网，纵横交错。地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，局部具微承压性。地下水位8月期间稳定水位标高介于0.33～2.43m，随潮汐波动，但年变化幅度不超过2m。
原始地貌单元为海陆混合沉积地貌。建设范围内普遍分布有软土，主要特征是摘要：天然含水量高，孔隙比大，压缩性高，强度低，渗透系数小。软土工程性质差。
二、非凡路基处理方法
本项目主要采用了以下几种非凡路基处理方法摘要：
1．垫层法（清淤换填）
本方法用于浅层较软弱地基，即软土深度不超过3米。其基本原理是挖除浅层软土或不良土，换填砂砾，并分层碾压夯实。该方法可以提高持力层的承载力，减少沉降量。但是假如换填厚度超过3m，从经济上来说不可取。
2．塑料排水板
本方法用于深厚软弱地基，且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在软基表面施加大于或等于设计使用荷载，经施工期预压后，使被加固土体中的孔隙水排出，软基完成大部分或绝大部分的沉降，预压完成后卸去预压荷载，地基有些回弹，交付使用后地基承受使用荷载再次沉降，但沉降量很小（仅为卸载时的回弹量加剩余沉降量）。达到减少路基工后沉降、孔隙水排出同时，有效应力增加，土中孔隙体积减小，密实度加大，土体强度提高，地基承载力也得到提高。
本项目中采用等载预压。堆载分级施加，荷载施加按设计加载曲线进行。每200～300m设置一个检测断面，每个检测断面设置沉降板三组及边桩二组。当天天地基沉降量小于0.02mm时，可停止预压。
3．粉喷桩
本方法用于深厚软弱地基，且填土高度大于2m的路段以及桥头、涵洞等承载力要求较高的路段。其基本原理是通过施工设备将水泥和原状土的地基土充分搅拌而形成水泥土，通过水泥的水化反应及土颗粒和水泥水化物的凝硬功能、离子交换功能改变软土的性质，和桩间土形成复合地基，可以大大提高承载力，减少沉降。
三、设计计算
1．塑料排水板
本项目各层土的物理力学指标见表3-1摘要：
各层土的物理力学指标表3-1
注摘要：该路段地下水埋深0.79m，填土高度2m。
（1）设计
井径及间距经多次固结试算确定为摘要：等效井径5cm，井距1m，三角形排列。本段软土层较厚，底层没有透水层，排水板的长度为穿透持力层0.5m。平均长度为13.0m。路基底部设置50cm砂垫层。并设置3%～4%的预拱度，保证砂垫层的使用质量。
（2）计算
①沉降计算
总沉降包括瞬时沉降Sd、固结沉降Sc和次固结沉降Ss三部分。瞬时沉降是在加荷初始，地基土的孔隙水压力来不及消散，土的孔隙来不及调整，由地基侧向引起的。这种沉降一般不大，不宜精确计算。固结沉降是在上覆土压力功能下，地基中的孔隙水逐渐排出，体积发生变化引起的，是地基的主要沉降。次固结沉降是指孔隙水压力消散后，在一定有效应力的功能下，土骨架由于蠕动变形引起的，这种沉降很小，持续时间很长。
本工程采用压缩模量（Es）计算主固结沉降Sc摘要：
式中摘要：—压缩模量；
—地基中各分层中点的附加应力增量；
—分层厚度；
由上式计算得本段软土地基的主固结沉降为Sc=0.311m，总沉降S=mSc=0.421m。
再根据，
分别计算出竣工时及基准期结束时固结度Ut1、Ut2，则基准期（15年）内残余沉降St=（Ut2-Ut1）S=0.163m%26lt;容许工后沉降0.30m.
②稳定计算
采用有效固结应力法对打排水板前后的路基滑动面进行稳定验算，比较其平安系数。
路基滑动平安系数采用下式计算摘要：
式中摘要：—地基土内抗剪力，，；
—路堤内抗剪力；
—当第j图条的滑裂面在路基填料内时，若该土条滑裂面和设置的屠工织物相交，则P为该层土工织物每延米宽（顺路线方向）的设计拉力；
—各土条在滑弧切线方向的下滑力的总和，；
经过计算，打排水板前后该段路基的滑动破坏最危险滑裂面平安系数分别为1.071，1.278，说明打排水板后路基才稳定。
2．粉喷桩
本项目各层土的物理力学指标见表3-2摘要：
各层土的物理力学指标表3-2
注摘要：该段地下水埋深1.05m，填土高度6m，为桥头路段。
（1）设计
桩径500mm；多次试算确定桩距1.2m，正方形排列；桩长须穿透持力层0.5m。桩喷粉量50kg/m（32.5R普通硅酸盐水泥），掺入比约15%。90d龄期无侧限极限抗压强度为1200Kpa。单桩容许承载力为110KN，复合地基承载力为150Kpa。
（2）计算
①单桩承载力及复合地基承载力计算
单桩承载力计算公式摘要：；
式中摘要：—强度折减系数，可取0.35~0.50；
—桩的截面积；
复合地基承载力计算公式摘要：；
式中摘要：—面积置换率；
—桩间土天然承载力标准值；
—桩间土承载力折减系数，当桩端为软土时，可取0.5~1.0；当桩端为硬土时，可取0.1~0.4；当不考虑桩间软土功能时，可取0。
根据地质资料，计算得单桩承载力，复合地基承载力。
②沉降计算
桩土复合层压缩变形按下式进行计算摘要：
式中摘要：—桩土复合层顶面的平均压力
—桩土复合层地面的附加应力，其值为，其中为桩土复合体的平均容重。
—桩长；
—桩土复合体的变形模量，其值为，分别为桩身灰土和桩间土的变形模量。可取（100～200）。
复合体底面以下未加固土体的压缩变形，采用分层综合法进行。
总沉降。
四、结语
软土地基在选择处理办法时，应考虑地基条件、公路条件及施工条件，尤其要考虑处理办法的特征、对地基的适用性和效果，以确定符合处理目的的处理办法。
参考文献
二级公路与其他等级公路存在共同特性，也有自身特有的工程技术标准，各类等级公路均需共同的技术指标来表征公路等级特性。相比其他等级公路，二级公路为供汽车行驶的双车道公路，车道宽度根据设计时速确定，一般为8．5～12m，设置的车道宽度和车道数应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000～10000辆，且按15年预测交通流量设计。根据湖南的地形特点，结合交通流量和行车速度，丘陵区干线公路大多采用二级公路设计标准。当作为集散公路时，对于混合交通量较大、平面交叉间距较小的路段，二级公路设计速度宜采用60km／h；若位于地形、地质等自然条件复杂的山区，经论证，路段设计速度可采用40km／h。桥涵等结构物均采用公路－Ⅱ级荷载；平面交叉应作渠化设计。即便二级公路设计时可以依靠良好的技术标准，但设计时不能照搬标准图，而应以标准图为参考，在合理造价指导下进行优质、创新设计。
1．2二级公路设计内容
二级公路设计内容涉及面较广，涵盖总体设计、公路用地图、路线、路基、路面、桥涵、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施等。每篇章内容均需体现与二级公路相适应的服务水平，但选择的指标较多，指标相应指数可在小范围内变动。
2公路造价指导设计
众所周知，设计与造价并不分家。常规的公路项目一般是在设计各项工程后，根据相应计价规则并查阅图纸进行造价编制，若工程造价不合理，则修改设计方案及工程量，形成新的造价。实际上，大多数公路设计与造价总需要通过几个修改过程才能达到统一，即自我审查、组织评审及院外专家评审、修改后评审等环节，虽然经历反复修改后会提高工程设计水平，但这些修改让相关工程人员承受相当繁琐的工作，甚至出现长周期的修改，如有些公路项目反复修改过10余次。把握好公路整体造价是提升设计水平的重要方法，可避免反复修改图纸，提高设计效率。设计阶段是工程造价控制的关键阶段，对建设工期、工程造价、工程质量及建成后能否产生较好的经济效益和使用效益起着决定性的作用。但较多工程人员对二级公路造价把握不清，致使设计的公路造价太高，如同高速公路，造成资金浪费；或价格太低，致使施工招标困难。对二级公路造价的大致把握能减少设计盲区，提高设计单位的效益。
2．1公路造价的内容指导设计
公路造价可以体现公路设计结果，在每个阶段相互对应，即项目建议书与投资估算、可行性研究与投资估算、初步设计与概算、施工图设计与预算、设计变更与结算对应等（见图1）。现行公路造价由分部和分项工程组成，根据JTGB06－2007《公路工程概算预算编制办法》、JTG／TM21－2011《公路工程估算指标》，公路造价第一部分为建筑安装工程费，第二部分为设备及工具、器具购置费，第三部分为工程建设其他费用，其中第一、第三部分费用较灵活，尤其是建筑安装工程费，为公路造价主体，而公路设计主体也是由第一部分费用来表征。工程人员可通过熟悉公路造价中的工程估算指标、公路工程概算定额、公路工程预算定额及编制办法，了解每个阶段的设计内容及其工程量计量形式。以涵洞设计为例，在工程可行性研究阶段，其造价为估算，按估算指标仅需设计出多长涵洞及几个洞口的涵洞即可；在初步设计中，其造价为概算，需按概算指标设计出涵洞洞身、洞口材料用量；在施工图设计中，需作进一步详细设计，设计涵洞涵身、基础（含基础处理）、盖板、钢筋布置形式、出口形式（八字墙或一字墙）等。公路造价可反弹琵琶指导工程设计，加快设计进度，提高设计效率。但往往工程人员设计时按常规思维，先设计，后造价，从而出现仅通过初步设计却做成了施工图设计等现象，而最后还是要通过造价来修改设计。
2．2公路造价区域性指导设计
工程建设项目造价主要为人、材、机费用，工程项目所处环境区域不同，所采用的设计形式及施工工艺也会有所不同，人、材、机需求量也不尽相同，工程造价也就不相同。但同类区域的工程项目，因所处环境相同，工程造价会呈现一定的相似性，山岭重丘区和平原微丘区的各自工程造价有着相似的水平。而如今二级公路施工工艺已成熟，有的地区二级公路工程整体造价或分部分项工程造价已较为明确，部分省市也已出台相关政策针对本地区的公路整体造价进行统计。如湖南省交通运输厅出台湘交计统［2012］567号《关于湖南省公路建设项目实行限额设计的通知》，其中限额设计是指按照投资或造价的限额进行满足规范要求的设计，表1为其中部分限额设计指标。虽然表1所示限额设计指标现在已不再实施，但公路整体造价可以此为参考，加强对公路分部分项工程整体造价的研究，结合各条公路所在地区实际情况开展有效的勘察设计，通过地区造价总结，合理控制造价并最大限度地做到技术与经济统一。工程人员需加强公路造价与设计的联系，掌握区域性设计下的整体公路造价水平，以造价水映设计合格与否。公路造价的区域性不仅体现在整体部分，分部分项工程也呈现一定的统一性。如湖区的桥梁或挡土墙的单价往往较高，因为湖区的桩基础往往较长，挡土墙一般需采用砼材料。益阳市几条二级公路的部分分部分项工程单价，可供益阳市周边公路设计时参考。
一般而言，设计人员没有充分考虑到经济因素，仅仅只是按照批准的任务书工作，工作存在着很大的缺陷。在执行该方案的时候，施工方案由施工的单位制定，因此，对于一些费用的考虑不够全面，容易给公路工程造成严重的损失。施工单位忽视了设计阶段造价控制的重要性，将这项任务安排给造价管理人员，在方案上的制定上缺乏对经济的考虑，进而造成了施工成本的加大。在设计阶段，造价管理工程的人员只是依据设计文件和相关的定额、取费标准等编制造价文件办事，没有自觉地考虑造价控制的合理性以及经济问题，使得工程的投资费用不断增加。
（2）各部门工作配合不协调
在进行设计阶段的造价控制时，由于概预算人员与工程设计人员缺乏交流，因而合作相当困难，往往会漏掉一些关键性因素，给公路工程造成巨大的经济损失。举一个简单的例子，在进行路面标路面工程计价时，概预算人员必须与设计人员展开讨论，必须分析在路面工程数量表中，桥面铺装部分沥青混凝土路面的数量是否已经包含在内，这样有利于找出漏洞，避免工程造价控制出现误差。
（3）设计人员思想的局限
在设计阶段，工程技术设计人员容易产生错误的思想观，一味地沿用传统的工作方式。在桥涵设计中，为了保证桥梁工程的安全，采取一系列的传统措施，比如增大梁柱截面、增加配筋率等保守的设计方法。这样，工程的质量虽然得到了可靠的保证，但是这给工程带来了严重的经济缺口，容易导致投资出现失控的现象。从长远角度考虑，这是非常不利于工程建设的。
（4）专业技术水平不高
在公路工程的建设中，技术设计人员和造价管理人员缺乏工作经验，只会按照一些设计文件以及相关部门的标准进行设计和套用定额编制概预算，工作存在严重的缺陷。对于公路工程具体的施工工艺、流程等。技术设计人员和造价管理人员认识不全面，所以这样容易忽视实际情况，导致设计阶段的造价控制不合理。
（5）设计招标不尽全面
由于设计单位存在差异，所以工程造价也是不一致的。一般来说，设计人员不同，他们的设计风格和设计水平差距相对较大，所以在设计阶段选择合理的工程造价可以进行多方面的比较。在我国的公路工程建设中，招、投标的方式是选择设计单位的常用途径，但是这也带来了一些问题。在招标文件中，一些工程项目没有针对后期设计过程中，合理地控制工程造价，这造成了设计单位没有形成完整的工程造价控制观念，所以在设计中，往往容易出现漏洞，增加建设工程项目成本。
（6）现行设计费计算方式无法适应工程需求
在现阶段，工程设计费的计算依据的内容都是工程总造价或建设项目的工程总规模，这给设计单位提供了虚报规模的机会。为了赢取更多的利益，一些设计人员有意扩大工程规模，进而导致工程造价不断提高。在后期的工程建设中，暴露出的问题将会更加严重。由此可见，在设计过程中为了保证工程造价控制的合理性，必须对现有的工程造价控制方法进行完善、创新。
二、公路工程设计阶段造价控制的具体措施
1．加强工程设计阶段的招、投标管理工作
随着我国经济的发展达到了一个新的层次，实行工程项目招、投标制度变得十分必要。它的主要目的是通过市场竞争的手段，淘汰掉那些不合理的工程造价，进而选择出利于工程建设的单位。在公路工程的设计阶段，通过招、投标制，设计单位的水平将会不断得到提高，进而设计出更加符合实际的工程造价。在设计招标的过程中，设计单位必须提出不同的设计阶段下投资控制的要求，尤其是在方案的设计上，要进行一个全面、具体的说明，减小误差的产生。只有这样，设计单位为了提高自身的竞争力，在进行设计的时候，对于每一个细节才会严格把关。除此之外，在设计阶段的评标、定标中，建设单位必须完善工程评审机制，除了考虑经济效益的影响外，还应该对设计单位提供的设计方案进行全面的审核，其中安全性、先进性等都是审核应该考虑的重要内容。工程设计方案的评审是为了完善工程造价控制，防止后期的工程建设出现问题。
2．实行限额动态控制
加强设计变更的管理。从表面上看，加强设计变更，实行限额动态控制比较复杂，难以理解。但是它有一个明确的定义，限额控制是指按批准的可行性研究报告、投资估算控制初步设计等，结合批准的初步设计概算控制施工图对工程的造价进行合理的控制。限额设计与节约投资有一定的关系，但是不完全等于节约投资，对于盲目经济效益的行为必须坚决抵制。在进行公路工程设计阶段的造价控制时，必须坚持具体问题具体分析，一切从实际出发等原则，按分配的投资限额控制设计，对于各阶段的不合理变更要进行改进，同时也要保证公路工程的工程造价控制不超过总投资限额。3.严格执行标准设计。此外，标准设计也是设计阶段公路工程造价控制的一项重要内容，它主要是指经国家或省、市、自治区批准的建筑、结构和构件等整套标准技术文件图纸。工程建设标准设计，主要是根据实践总结出来的成果，许多工程案例都证实它适应我国经济的发展以及工程建设的需要。据天津市的调查数据，应用标准构配件，能够降低建筑安装工程造价16%，这大大减少公路工程建设的投资成本。上海的一项调查材料显示，采用标准构配件的建筑工程可降低费用10%~15%。无论是从哪个角度上分析，都可以证实一个结论：严格执行标准设计有利于对公路工程设计阶段的造价控制。
2常规沥青混凝土路面结构层
路面厚度是使用特殊的程序APDS97来计算，采用多层弹性连续介质理论，均布荷载作用下的双圆，以设计的路面弯沉的整体刚度指标计算设计和沥青路面和半刚性的基础，检查底板的拉伸应力，结合各结构层结构的最小厚度进行适当的调整。交通特别繁忙的特重车道路面结构如下:上层是由密级配4cmAC-13SBS改性沥青混凝土组成，中面层采用6cm中粒式密级配AC-20沥青混凝土，下面层是12cmATB-30粗粒式沥青碎石，基层为38cm水泥稳定碎石，最后为20cm水泥稳定碎石基层+30cm稳定碎石稳定土;交通繁忙的重车道路面结构如下:上层是由4cmAC-13SBS改性沥青混凝土组成，下面层采用6cm中粒致密级沥青混凝土AC-20，基层为34cm水泥稳定碎石，底基层为20cm水泥稳定碎石或30cm稳定土。
3两种路面结构经济分析
1)初始成本。参考最近的公路建设材料价格及相关的机械成本，长寿命沥青路面结构设计造价比传统一般沥青路面结构设计的造价高234．1元/m2。
2)维护成本。传统一般沥青路面结构设计寿命为15年，假设在其运营期间，更换3次上层，中间层改变2次的总成本为52元/(m2•年);而长寿命沥青路面结构设计使用年限为30年，以更换5次磨耗层，更换3次抗剪切层，更换1次联结层，费用总计为44元/m2。
3)残值。从工程经济分析的角度来看，按照1/3的初期建设成本考虑，对传统一般沥青路面结构设计剩余价值的原设计是164元/m2，长寿命沥青路面结构设计为208元/m2。
4结语
在本文中，通过传统一般沥青路面结构设计与长寿命沥青路面结构设计的技术和经济成本的比较得出结论如下:
常安高速公路工程项目所处地区为最高气温超过40℃的夏炎热区。在这种苛刻的环境下，必须要求路面混合料拥有极高的抗变形性能。同时，因为在这一个高速公路段，交通量较大且重载车比例高，这些都加重了公路路面负荷。此外，有部分路段为长大纵坡路段，高温条件下重载交通对长大纵坡段层间剪切滑动也产生不利影响。因此，在进行路面结构优化方案设计时，需要重点关注在高温条件下路面的抗车辙性能与抗剪性能。
1.2水稳定性
工程项目沿线年降雨量约为1500mm左右，属于年降雨量＞1000mm的潮湿区。通过对湖南地区整体高速公路使用情况的分析，可看出部分路段的早期水损害问题仍然比较严重。因而，在进行路面结构优化设计时，必须充分考虑到混合料设计、原材料指标控制等对水稳定性方面问题。
1.3低温抗裂性
常安高速公路工程项目所处地区的年极端最低气温低于－10．0℃，属于冬冷区。因此，进行优化设计时，既要保证路面拥有足够高温稳定性，又要确保其具备一定的低温抗裂性能。
1.4抗疲劳性
高速公路的交通量大，且重载车较多，极易造成沥青路面结构层疲劳破坏现象的形成，因此，需在优化方案中采取相应的措施提高其抗疲劳性能。总之，在常安高速公路路面结构优化设计方案中，需要以解决重载交通下车辙病害问题和早期水损害的问题为主要方向。通过优化路面结构、合理设计混合料、严格控制施工质量，并对特殊路段特殊处理，达到减少早期病害、提高路面耐久性、降低全寿命周期成本的目的。
2沥青结构层的优化分析
在原设计中，沥青路面结构层为:上面层为4cm改性沥青SMA－13;中面层为6cm改性沥青AC－20C;下面层为8cm普通沥青AC－25C。进行优化设计时，结合路面结构层的厚度及路用性能，对沥青路面结构层进行如下优化。
2.1沥青上面层优化
根据常安高速公路通车后的交通量预测，在初期没有太大交通量的情况下，路面荷载的影响深度主要在于中面层，因此从功能性和经济性这两方面考虑，在优化中，在上面层采用4cm厚AC－13C，沥青采用SBS改性沥青，在有效降低工程造价成本的同时，也能充分满足其功能要求。AC－13C采用石质较坚硬、耐磨耗的集料，如玄武岩和辉绿岩等，以确保抗滑磨耗表层的功能(如表1)。在此基础上，将地产的辉绿岩材料用于上面层，相比于SMA－13所需要的外购的玄武岩便宜，造价有所降低。并且，考虑到工程项目所在地为高温多雨潮湿区，在上面层采用AC－13C型沥青混凝土。
2.2沥青中、下面层优化
原施工图设计方案的中、下面层结构为:中面层6cm的AC－20C、下面层8cm的AC－25C，沥青的中面层所在层处于整个路面结构的高剪应力受力区域，在高温地区重载交通条件下，中面层应具有较好的高温稳定性，因此，中面层需要采用高温稳定性较好的沥青混合料，沥青胶结料采用SBS改性沥青。沥青的下面层主要起承重层及粘结层的作用，同时还必须具有较好的抗疲劳性能和抗水损害性能，因此需要采用50#A级道路石油沥青。在优化设计中，将原方案中面层6cm的AC－20C调整为6．0cm的Sup－20，胶结料采用改性沥青，并要求达到PG70－22级性能标准;下面层8cm的AC－25C调整为8cm的Sup－25，采用50#道路石油沥青，要求达到PG64－16级性能标准。
2.3水稳基层优化
在原路面结构设计中，由于水泥剂量用量较高，水稳易产生裂缝，1cm的石油沥青表处不能起到抗反射裂缝的作用。因此，在优化设计中，水稳基层通过降低水泥剂量的方式来控制水稳裂缝的产生，同时采取有效的工程措施来延缓沥青路面的反射裂缝。在水稳基层和沥青面层之间设置防水粘接层，以便沥青面层的应力和应变因离开应力集中的接缝或者裂缝端部而得到降低。同时，加强加铺层结构的抗拉能力与抗剪能力。其中，在防水粘接层类型的选择方面，结合高性能聚酯玻纤布、稀浆封层、橡胶沥青应力吸收层(SA-MI)等三类防水粘接层的特点分析，优先选用1cm橡胶沥青应力吸收层来延缓沥青路面的反射裂缝。
3常安高速公路路面优化设计的对比分析
3.1技术分析
传统的AC型沥青混合料采用悬浮密实型连续级配，高温稳定性较差，即使对其级配进行调整，也难以避免传统设计方法的缺陷。而传统的马歇尔设计方法采用击实成型试件，不能准确模拟路面压路机实际碾压的揉搓效果，因此导致试件油石比往往较实际路面大0．3%至0．5%。而在优化设计方案中，引入Superpave技术从施工检测及工程应用效果来看，Superpave设计的沥青混合料表面均匀、密实，高温性能有较大程度的提高，抗水损害性能良好，其各方面性能均优于传统的悬浮密实型AC混合料，能提高整体的路面性能，特别是高温抗车辙性能。
3.2路面基本建设费用分析
优化方案较原设计方案将有效提高路面性能和延长路面使用寿命。并且，通过清单报价计算，优化后的主线路面结构比原设计路面结构可节约基本建设费用2219万元。
3.3使用效果分析
目前，我国高速公路沥青路面的研究和发展方向是，延长沥青路面的使用寿命，减少早期损害，更好的体现全寿命周期成本设计理念。通过上述分析所得，常安高速公路路面结构优化将在解决原工程项目中的特点及难点问题，在保证路面优质服务功能的基础上，实现路面“耐久、节约、环保”的目标。
1老路现状调查
由于是对原有公路改造，对老路现状调查十分重要，老路的现状直接影响到改造方案、工程投资。
1.1平、纵线形现状
本区域内老路一般建于20世纪六、七十年代，建造时一般无正规的平、纵线形设计，所以老路的平纵线形通常达不到设计要求，需要部分调整。只有对老路的平纵线形有基本了解，才能决定线形调整的幅度，一般情况下，对老路平面需测试弯道数、偏角大小、弯道半径、交点间距等，对老路纵断面需测试坡度、坡长等指标。老路如果线型较好或者可以通过微调能达标的，在平纵面设计中均考虑充分利用老路；如果老路线形极差，如弯道多、偏角大、半径小、交点间距极短，且受地形、地物的限制，则考虑改线。
1.2路基、路面现状
路基、路面现状调查包括路基、路面宽度、结构形式及近几年大修改造情况等。只有对老路路基、路面情况充分了解，在路面结构补强设计时才能心中有数，设计方案才能经济合理。
1.3弯沉测试
为评价老路路面结构的整体强度，应对老路面进行弯沉测试，对测试结果应根据弯沉值大小、路面结构情况分段整理计算，以便于下阶段路面结构补强设计。
1.4桥涵现状
区域内河网密集，一般公路上桥涵较多，对老桥涵拓宽改造还是拆除重建由老桥涵现状决定，所以应对老桥涵的跨径、净宽、荷载标准、结构形式、使用情况、是否为碍航建筑物、桥头接线线形等做充分、详细的调查，对大、中桥荷载标准不能确认时，应做承载能力试验。
2主要技术指标的选用
2.1公路等级
公路等级应根据公路网的规划和远景交通量，结合公路的功能、性质从全局出发综合确定。
2.2设计车速
设计车速一般根据公路等级采用，但是在实际应用中，应结合公路的功能、性质、交通组成等综合确定，特别是对于老路改造工程，应顺应地形地物，在保证行车安全、舒适的前提下，从经济合理的角度出发，灵活地选用。对位于城市出入口的一级公路，混合交通严重，车速不宜太快，可参照城市道路标准，采用80km/h的设计车速；对于二级公路，一般情况下应采用80km/h设计车速。
2.3路基标准横断面
路基横断面直接影响到工程的规模和投资，路基标准横断面应根据公路等级、交通量预测分析结果选择，同时又应综合考虑路段功能性质及交通组成，结合地形、地物、城镇规划，注意到绿化美化和环保，采用既能满足道路通行能力、与城镇规划相适应又经济合理、适应地形地物的横断面。
2.3.1一级公路路基标准横断面
区域内改造为一级公路的均为区域间干线公路，不但交通量大，而且本区域内一般公路沿线村庄密集，混合交通比较严重，根据《公路工程技术标准》和本地区经验，为适应集镇城市化的发展，一般采用快慢行道分开的三块板形式。快车道采用双向4车道，单向行车道宽2×3.75m，中央采用双黄实线分隔对向行驶的交通流，两侧各2m的绿化分隔带，2×5m慢车道，2×1m路肩，路基全宽为32m。见图1。
2.3.2二级公路路基标准横断面
二级公路路基横断面一般采用一幅路形式，宽度根据交通量及交通组成采用，一般分三种情况：⑴、如交通量较小，混合交通也不太严重，则路基全宽12m，路面宽9m；⑵、如交通量一般，混合交通一般，则路基全宽15m，路面宽12m；⑶、如交通量较大，混合交通也较严重，则路基全宽17m，路面宽14m，并且用车道线划分快慢行道。路肩可根据实际情况采用土路肩或采取硬化措施。
3路线线形设计
3.1设计原则
公路是一种带状构造物，在保证使用任务和经济合理的前提下，应尽可能保持较高的安全性和舒适性。公路线形是三维的立体线形，为方便设计施工操作，将其简化为平、纵、横三方面描述，线形设计应对这三方面进行综合设计，保持各要素间的协调一致，做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理。公路的线形运用在很大程度上取决于工程投资与线形舒适性的平衡。在线形设计中应着重考虑线形的连续流畅和立体线形设计，并应顺应地形，地物，注意和环境协调一致，对于老路改造工程应灵活运用线形设计指标，在困难地段适当调整，在满足线形要求的前提下，充分利用老路。
3.2平面线形设计
平面线形设计时，在一般较为顺直的路段，尽可能采用较高的指标进行调整，以求改造后的良好行驶条件下；在较困难路段，应充分利用规范允许的曲线组合，在满足技术指标的前提下，充分利用老路；在老路线形极差且又受地形地物限制无法调整时，应考虑改线方案。
对于老路改造工程，路线定线时，应以老路为主要控制物，充分利用老路，同时还应将大型建筑物、大河等作为控制点。穿越城镇区时，应注意结合地方发展，尽量与城镇规划相协调。在平面线形方案初步形成后，应征求沿线地方政府及交通主管部门意见，尽量让路线方案使各方满意。
3.3纵断面设计
纵断面设计时，应注意以下几方面：
1、满足各控制点的高程要求
纵断面控制点一般有桥梁、相交道路、城镇等。桥梁设计高程应满足桥下通航净空要求及设计洪水频率要求的泄洪断面要求；对立体相交的道路要满足本路和被交路的行车净空要求，对平面交叉的道路要顺适衔接；路线穿越城镇时应尽量和地形、地物相一致。
2、充分利用老路路面结构
在一般路段，路线的纵断面设计与路面结构的补强设计是相辅相成的，纵断面拉坡时，应尽量拟合老路，避免大填大挖。在老路路面情况较好时，为充分利用老路路面结构，尽量不要开挖老路，使补强厚度最大限度地接近填高。
3、其它
老路改造纵断面设计时，为充分利用老路，一般纵坡较碎，坡长较短，但在有条件时，还应尽可能取较高的指标，以求良好的行驶条件，并适当注意平纵组合，使纵断面方案不但经济合理，而且有良好的线形。
4路面结构补强设计
路面结构补强设计时，应根据原老路路面结构具体处理。
4.1旧水泥混凝土路面
当老路路面为水泥混凝土路面时，一般先测试混凝土板块弯沉，根据弯沉测试结果综合路面其它情况先对老路面进行处理。当老路面较好时，对老路面不予处理；当老路面一般时，对混凝土板块进行钻孔压浆处理；当老路面较差时，应新浇砼板块。在对老路面处理后，一般要在上面加铺补强层。本地区一般采用沥青面层作为老路面的加铺层，这种形式的路面结构能吸收两种材料的优点，“刚柔相济”，即旧水泥砼提供了稳定、坚实的基层，沥青路面提供了行驶舒适的面层。为防止和延缓旧水泥混凝土板的反射裂缝的发生，通常要在旧水泥混凝土裂缝和接缝位置铺设土工格栅、土工布或粘贴改性沥青油毛毡。有条件时沥青表面层采用改性沥青SMA结构，其防反射裂缝的效果更好。
4.2旧沥青路面
旧沥青路面对病害较严重路段应根据实际情况处理。当面层、基层裂缝较严重时，应开挖处理，然后在沥青补块上铺设玻璃纤维格栅；对较大的沉陷，应查明原因，翻挖处理。一般路段利用老路路表弯沉测定结果，计算出代表弯沉值，并反算成老路路面当量土基回弹模量，再按弹性层状体系理论计算加铺补强层厚度。在加铺前需刨毛老沥青面层。
4.3旧碎石路面
对泥结碎石、级配碎石路面改建成高级路面时，一般将旧路豁松、打碎，掺灰处理，使其成为底基层，然后再根据弯沉情况加铺补强层。
5桥涵改造设计
对老路改造工程，桥涵一般需拆除重建或拓宽改造，决定桥涵拆除重建还是拓宽改造主要从以下几个方面考虑：
1、原桥涵是否满足设计荷载标准，不满足，能否通过适当加固达标；
2、原桥涵是何种结构形式，服务年限多长，使用状况如何，利用价值是否大；
传统公路设计中将行车安全作为设计重点，更加注重公路的构造物和公路的几何线性设计。而生态公路在设计过程中，将公路沿线的环境也考虑在设计范围内，分析了每一个设计细节有可能对环境造成的影响，是一种以生态保护和生态恢复为基础的设计。
1.2设计目标不同
传统公路在设计中，更加注重公路设计的经济性、便利性和安全性，没有考虑环境和公路之间的协调性。而生态公路设计是在考虑上功能的基础上，要求环境和公路的统一性。降低公路施工对环境造成的影响，维护沿线生物的多样性，实现社会效益、经济效益和环境效益的和谐统一。
1.3设计方法不同
传统公路设计时，主要使用模拟图解的方式来测绘大比例地形图，然后利用数字化设备对地形数据进行收集。而生态设计多使用CAD技术、3S技术等现代化技术，可以有效提高公路设计的效率，为建立和谐公路、环境关系提供了一个良好的技术平台。
2生态公路设计理念
2.1环境破坏最小化
按照我国当前的经济条件、施工水平，公路施工必然会对生态环境造成破坏。即便是将来技术水平、经济水平提高，想要在零破坏生态环境的基础上完成公路建设也是非常困难的。因此，对于生态公路来说，其根本目的是尽可能降低对环境造成的破坏，并对破坏的环境进行最大限度的恢复。
2.2节约资源
在生态公路建设中，更加重视对物资和能源的利用，不随意增加环境压力，尽可能对资源进行循环利用，根据环境情况，充分发掘可以使用的资源。尽量少占用农田、耕地、林地等价值比较高的土地资源，将公路工程的经济效益、社会效益和环境效益充分发挥出来。
2.3可持续发展理念
生态公路的建设要认真贯彻可持续发展的基本理念，要尊重自然，按照自然规律开展建设。不能以牺牲其他动植物的生存环境为代价。站在自然环境、道路、经济、社会整体性的角度进行全局考虑，从而实现环境、经济和社会效益的最大化。
2.4重视公路景观设计
一直以来，公路设计中都偏重于设计的安全性，没有将公路景观的设计理念考虑进来，不重视公路景观设计。在生态公路设计、建设过程中，除了要将环境保护理念体现出来还要营造一个良好的公路景观环境。在保证环境功能和交通功能协调的基础上，进一步美化公路景观，为广大出行者提供一个愉悦、舒适的行车环境。
3生态公路的实现
某公路建设项目属于丘陵地区，植被比较发育，地势平坦。公路沿线经河流、坡地、山岭等地带，风景宜人。本生态公路设计的重点是将自然景观和公路景观有机的统一起来，降低公路施工对环境造成的负面影响。
3.1公路边坡生态设计理念
传统公路在设计建设过程中，为了节约土地使用量，一般将边坡设计为陡边坡，然后使用强防护措施来避免边坡对人造成危害。由于边坡防护多使用浆砌片石或混凝土护坡，对生态环境造成了一定程度的破坏，导致公路沿线的种群数量降低，物种严重退化。本生态公路设计过程中，根据生态公路的基本理念以及当地的实际环境，对坡率进行了合理的设计，并对生态边坡进行了防护。
3.1.1设计边坡坡率
本工程沿线主要呈圆型、半圆形和长月型，如果按照传统的方法进行设计，公路景观过于单调，达不到和自然景观和谐统一的效果。综合分析后，本工程在设计时，按照沿线山体的填挖高度、山体坡度，灵活的对边坡坡率进行确定。由于公路沿线的山体坡度多数都在15°以下，为了防止自然坡面和开挖坡面的坡度变化过于明显，决定将挖方边坡设计为缓坡。并且设计缓边坡可以有效提升坡面植物的存活率，为沿线边坡公路景观的设计以及边坡的防护提供更充足的空间。设计时，将路堑边坡的路堤坡角和边坡坡角的折角取消。使用弧线形设计来对边坡进行横向布置。使用圆弧过渡的方式和原地面线进行衔接。随着自然坡度的变化将圆弧半径设计为2～8m。在处理纵向边坡时，将边坡率逐渐从最大坡率过渡到自然山体坡率。从而使坡面可以更加接近地形的变化。通过使用缓坡比、渐变型的设计措施，使边坡和山坡更加接近。自然坡面和开挖面之间的连接也更加的平顺、圆滑，整个设计显得更加的自然、和谐。
3.1.2边坡防护设计
和传统的设计方法不同，本公路工程在边坡防护设计时，主要利用本地的植被来对人工施工的痕迹进行掩盖，抛开了以往强防护的设计措施。主要设计方案如下:①对于有稳定石质的边坡不予防护，可以在其顶部和底部用土覆盖后种植攀藤、草皮等植被;②对于土质相对稳定的边坡使用“植被+缓坡度防护措施，并在坡面8m的高度上设置了三维网。在使用以上防护措施后，使本公路边坡和自然环境更好地融合在一起，增加了公路的景观效果。
3.2排水系统的设计
本公路工程在设计排水系统时，主要按照绿、隐、浅、宽的基本原则来进行设计，使用了比较多的地下排水设施。
1)绿色截水沟和排水沟的设计。本公路项目沿线有很多地方都是水田，为了在达到生态设计的要求基础上，节约耕地，对于无排罐要求的路段设计草沟作为排水沟，草沟的顶部宽度设计及为1.2m，两侧的坡度控制在1∶0.5～1∶1之间。对于有排灌需求的路段，修建浆砌矩形沟，并在排水沟的两侧种植灌木。
2)使用生态浅碟形边沟。对于浅挖、低填路段，设计使用碟形边沟，使用黏土将边沟夯实后，为了避免雨水冲刷沟壁，使用椰纤维网种植草皮。通过使用碟形边沟，使边沟路侧的安全净宽在8m以上，安全性佳。并且平缓、宽阔、带弧形的绿色水沟也增加了自然的美感，可以缓解驾驶员的疲劳，使公路和自然景观更加和谐。
3.3公路两侧的绿化设计
1)为了对公路绿化设计中景观单一的情况进行解决，在进行绿化设计时，主要按照“散丛结合、草灌结合”的基本原则，借鉴自然界植物群落的分布特征，在坡面上构建出错落有致、高低不平的景观效果。
2)以往很多公路工程在绿化时，为了达到预期的绿化效果，会购买一些进口的花草进行种植，这类植物虽然有着比较快的生长速度，但是适应能力差，存活率低。并且不能很好地和周围的景观相协调。所以，在对本公路绿化设计时，多选用当地常见的植物，不仅保留了原有的生态景观，而且也节约了绿化成本。
高速公路的建设，除了进行功能、环保设计外，还应进行景观设计。所谓景观，是指人类（景观主体）所感受到的给人带来视觉享受和情感上认同的物质形态及空间氛围的综合构成体。而高速公路为了达到“高速”目的，建设中往往“逢山劈山、遇水架桥、过村拆房”，成为附着在大地上的一条超长的“黑色拉练”，导致岩石，水系紊乱，森林减少；有的村落一分为二，改变了原有的自然形态；施工中的取土和弃土缺少统一规划和管理，乱挖乱堆；甚至有的地质景观和文物古迹也难逃厄运，破坏了高速公路沿线的自然景观和人文景观景，与原始的大地景观极不相融。高速公路的兴建不仅要给人类带来物质文明，而且应该带来精神文明，使其成为展示地方文化特色、经济特色和精神风貌的长廊。因此，高速公路必须结合原始的大地景观进行景观设计，营造良好的视觉形象，使乘客有“人在车中坐，车在画中行”的良好情感，带来一种审美愉悦，使其成为匍匐在大地上的一条绿色长龙。
2.高速公路景观的空间层次
高速公路景观空间主要由景观廊道和景观节点组成，与城市街景有一定的相似性，二者均为带状空间，但又不同于城市街景的功能和特征。城市街景人工性、围合性强，视域有限，而高速公路景观空间自然性强，围合性弱，视域宽广，同时要求有很强的导向性。
2.1景观廊道。景观廊道是高速公路景观空间的主体，它由三个空间层次组成，第一层次为道路空间，其环境生态组成要素有行车道、路肩、隔离带、防护栏、隔音屏、指示牌、天桥及桥身广告、路基边坡和行使的车辆；第二空间层次为道路两侧的带状绿化空间，其环境生态组成要素有乔木、灌木等树木及花草等地被植物、道路两侧的山体护坡、广告等，其宽度一般10-15米；第三空间层次为高速公路两侧的视域空间，其环境生态组成要素有田野、村庄、山体、水体和劳作的人们及各种动植物。第一空间层次包容在第二空间层次中，第二空间层又包容在第三空间层次中，共同营造景观廊道，构筑新的大地景观。
2.2景观节点。高速公路景观节点包括三种类型：第一种为高速公路的进出站口，是高速公路整体景观空间序列的起点和终点，是进入一个城市或地区的门户，其景观环境决定着人们感受一座城市或地区的第一印象，它的环境生态组成要素有收费亭、防撞设施、广告牌、车辆、工作人员、其它服务性建筑及小品等；第二种为高速公路服务区，按照高速公路适当的里程并结合两侧的地形地貌来设置，其环境生态组成要素有停车场、加油站、维修站、厕所、车辆、司乘人员、服务人员、绿化、广告、小品建筑及住宿、餐饮、购物的主体建筑等；第三种为互通区，它是由道匝及横跨的桥梁和涵洞围合而成的内向型空间，其环境生态组成要素与景观廊道的道路空间层次生态组成要素相同。
3.高速公路的景观元素
3.1山体。山体类似于城市中的建筑，是空间的垂直界面，对分隔空间、丰富空间层次发挥着重要作用。高速公路两侧没有山体，其空间层次单一而缺少变化，如湖北宜黄高速公路武汉至荆州段穿过江汉平原，虽然视野开阔，但景观单一，知其一而知其二，容易使人困乏。同时山体作为景观元素又优于生硬的城市建筑，其自然和谐、优美酣畅的曲线加上山体上的奇峰异石、绿树葱茏，给人带来赏心悦目的感受，是在城市当中享受不到的大自然的美。
3.2水系。水系和山体一样，既是大地景观的重要组成要素，也是高速公路的景观元素。水系或曲折或开张，富有动感。有的高速公路跨过水系，形成水系和高速公路的节点，把人的视线切换到另一景观空间。高速公路沿线山水交融，湖光山色，婉若一幅美丽的图画。
3.3绿化。绿化是大地的肌肤，绿色是大地景观的主色调，在高速公路景观空间中，绿化景观包含行车道中间的隔离带、两侧的绿化带和相邻大地空间上的森林植被、农作物等三个层次。特别是隔离带和两侧的绿化带，经过有规律的种植、养护，成为重要的人工景观元素。
3.4桥涵。桥涵是高速公路两侧居民及动物的生命通道，是高速公路空间中不可缺少的组成部分。因此，桥涵在满足流通功能要求的同时，应结合结构技术和地方文化特色，加强造型设计和色彩设计，使其成为高速公路景观元素。
3.5边坡。高速公路在兴建过程中，难免开山填土，形成了山体的边坡和路基的边坡。为了避免山体滑坡和路基崩塌，需将边坡上的岩石和土壤进行加固。随着新技术、新材料的诞生及边坡的垂直高度不同，边坡的加固方法有多种多样，常见方法有块料护岸、轮胎固土、混凝土浆锚喷等，不同的加固方法其构造形式也不相同。边坡是高速公路空间的垂直界面，是人们的视线不可回避的地方，也是形成该道路印象的最重要的因素。因此，不管是那一种形式，在满足加固要求的同时，应将其进行景观化设计，如京珠高速湖北段两侧的边坡有的采取岩石或混凝土预制块等块料护岸，有的采用混凝土浆锚喷，在其表层都进行了景观化处理，块料护岸通过块料有规律的排列形成丰富的肌理，并在其表层雕上具有楚文化的图案，混凝土浆锚喷的边坡在其表层绘上色彩明快的卡通画，使其具有较强的观赏性。
3.6建筑。高速公路景观空间的建筑包括高速公路两侧的民居或其他建筑、服务区建筑、进出站口建筑等。高速公路在线形设计时不可避免的要穿过一些村落，破坏了原有的自然形态，对自然景观带来了负面影响，而高速公路两侧的民居是展示当地经济状况、历史文化、精神风貌的窗口，代表了一个地方的形象，无论高速公路和地方都有必要将其景观化处理。但民居产权归属各异，是高速公路建设中最难协调的问题。高速公路建设主管部门和当地政府应在加强对两侧民居建设管理的同时，给予适当的经济扶持，统一设计，统一改造或兴建，使其具有一定的地域特色。服务区建筑是司乘人员可以亲密接触的建筑，设计时应充分结合现有地形地貌，在完成基本功能的同时注重造型的奇特性和色彩的刺激性，使其既发挥商业效应，又丰富道路景观。目前高速公路服务区建筑多为“欧陆”风格，主色调一般为红色，具有一定的观赏效果，但过于重复反而丧失了特色，因此应进一步加强个性化设计。出入口处服务性建筑位于城市和高速公路的过渡空间中，一般纳入城市的总体规划设计之中，而收费亭的设计以安全、简洁明快为主，以免分散驾驶员的注意力，但其构图和材质应以新颖，具有时代特色为旨，使其成为道路一景。
3.7防护及引导设施。该元素位于廊道空间的第一空间层次内，离司乘人员最近，重复频率最高。主要有高速公路两侧的防撞栏、隔离墩、隔音屏、里程牌、安全指示牌、安全线、反光板（器）等，其有规律的重复、特有的形状和色彩构成了高速公路特有的景观，使人从中得到了快速、高效的体验。
3.8其他景观元素。包含高速公路两侧的雕塑、壁画、浮雕、广告等，壁画和浮雕一般附着在边坡上，前面已经阐述。雕塑是最直观的形体语言，她凝聚了当地的历史文化、产业特色、民族风情等，同时具有较强的艺术性、观赏性，提升了高速公路的品质，使其成为文化长廊。如京珠高速湖北段是湖北境内的第一条景观高速公路，在其节点空间上设置了具有不同象征意义的雕塑，令司乘人员回味无穷。高速公路广告是时代的产物，其形式主要有高速公路两侧的广告和桥身附着广告，广告丰富的色彩和构图及具有趣味性的广告词形成了高速公路的另一道风景线，展现了当地的经济特色。
4.高速公路的景观设计
高速公路景观设计就是在完成“高速”功能的前提下，利用上述道路组成要素及周围的地物、地貌等自然要素和本地域的人文要素等景观元素，按照一定的尺度、比例、线形、形态、色彩、质地、韵律、节奏等基本法则进行构图，创造良好的视觉形象和生态环境，给人带来一种审美愉悦和良好的情感反响。
4.1高速公路景观规划设计
4.1.1借景。高速公路线形设计时，在满足“平、直、缓”的同时，应避开风景名胜区和其它历史古迹，以保护现有的自然景观、人文景观和生态环境，同时合理借用这些自然景观和人文景观，将其引入到高速公路景观空间中来，或将高速公路的节点延伸到景区当中，如宁杭高速公路宜兴太湖服务区设计时借用太湖风景，主体建筑远离公路，依湖而建，变成了宁静的观赏太湖秀丽景色的好去处；南京东芦山服务区借用山势建在山腰之间，司乘人员可尽情享受登高远望的惬意，把山水美景尽收眼底，消除旅途的疲劳。并在建设中和地方政府协调，将道路红线以外的山体和农田纳入整体规划，将其借入到道路景观中来，如宁杭生态大道沿线500米范围内的采石场都全部关停，并进行了封山育林，全面对荒山秃岭、采石塘口进行绿化美化、恢复植被。同时，结合农业产业结构调整，大面积种植经济林带和发展生态观光农业，使其两侧形成了一幅绵延的画卷。
4.1.1形成有序的景观序列。高速公路线形选定后，根据两侧的地形、地貌、地质、水文等条件和服务区设置要求（一般50公里设置一个）合理地设计景观节点，形成有序的景观序列。其景观序列形式为起景（入口）——廊道——节点（服务区、小型互通）——廊道——（大型互通或风景名胜区）——廊道——结局（出口），具有较强的节奏感，各个节点形似镶嵌在景观廊道上的珍珠，达到引人入胜的效果。
4.2高速公路景观形态设计
4.2.1沿路带状景观。廊道空间上人们是在快速移动中感受物体，瞬间一逝而过，根据人的视觉感受活动特征，只有这种物体不断重复，才能给人产生印象。因此，廊道空间景观通过其景观元素（绿化、防护栏、反光器等）有规律的重复形成带状景观形态，产生较强的封闭性和导向性，同时也具有一定的韵律感。
4.2.2节点景观斑块。互通节点是公路景观设计中场地最大、立地条件最好、景观设置可塑性最强的部位，其景观形态为斑块。骨架部分由直线和流线道路围合而成，直线是交叉干道的主线形，一般位于立交的底部，流线是两条或多条分流路线的连接道路，具有与其它干道相适应的立体特点。此处车速减缓，相对廊道来说感受时间增长，且可以居高临下，其景观构图可以草坪、小灌木、大灌木等元素为主，其图案有完全模纹式、模纹式和自然式的结合式、自然式等，具有较强的艺术性。
4.2.3景观元素形态设计。高速公路路面的引导、隔离、防护设施具有较强的安全性要求，其形态、尺寸有严格的控制标准，而两侧的雕塑、壁画、浮雕等有较大的自由创作空间。壁画一般附着在两侧的边坡上，并且提供快速前进的乘客观赏，其图案应用夸张的手法，扩大尺度并沿前进方向伸展。雕塑一般设置在节点空间，不可能象其它元素不断重复，要使其能给司乘人员留下深刻印象，必须有较大的体量，其高度在15—20米之间，并用抽象的体块进行构图，不宜精雕细琢。
4.3高速公路景观色彩设计
高速公路景观不同于城市景观，其组成要素和界面以自然因素为主，人工因素为辅，是大地景观不可分割的组成部分。除了路面的黑色外，其它色调以绿色为主，如路面上的里程牌、指示牌、防护栏等均为绿色，与大自然色彩统一协调。但为了丰富道路景观，消除司乘人员的疲劳，可以点缀其它色彩。如服务区建筑、雕塑敷上红色后，“万绿丛中一点红”，活跃了景观气氛。横跨路面的桥涵也可以敷上与绿色协调的冷色调，如蛋清色、浅灰色等。边坡上的壁画因为色块面积大更是满目画卷、洋洋大观，给司乘人员带来视觉享受，提升道路形象。
4.4高速公路绿化景观设计
4.4.1两侧绿化带景观设计。两侧带状绿化是建设绿色通道工程的主体，是景观环境再造、协调公路与周围环境关系的基本措施，其绿化配置的好坏不仅影响到生态环境，而且关系到高速公路的建筑美和景观美能否充分展现。这部分绿化要达到一定的规模才能形成一道壮观的绿色风景线，其宽度根据两侧的地物、地貌确定，一般10-15米为宜。同时，绿化设计要根据公路的线型特征以及高速公路的特点，营造出一种韵律感，植物配置应以行列式为主、大块面组合，树种根据土壤、气候等特征和树种的人文寓意来选定，一般以常绿为主，如杜英、樟树、竹林、茶树等，且为了视线通透，分枝节点在6米左右。树林下面可以种植一些地被植物或花灌木等，丰富绿化带的景观层次。
4.4.2中央绿化景观设计。中央隔离带绿化除了遮光防眩、诱导视线外，还可以改善道路景观。防眩树种应选择抗逆性强、枝叶浓密、常绿、耐修剪的树种，按防眩效果和景观要求，一般选择刺柏，其高度1.6米为宜，单行株距2.0米，刺柏有规律的排列，形成了一定的韵律感。中央分隔带的地表绿化，种植草坪和地被植物，使地表得以有效覆盖，防止土层污染路面，达到保湿效果，同时通过花灌木的不同花期、花色以及叶色变化，减少刺柏的单调感，丰富隔离带的景观。
