杨会超
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摘要:在山区公路路线设计中要综合考虑地形地质条件、建设时机、工程量的大小和造价的多少等因素,重点考虑环境、安全、经济问题,结合实际情况优化路线设计,提高山区公路建设综合效益。本文基于山区公路路线设计原则及要点分析展开论述。
关键词:山区公路;路线设计原则;要点分析
引言
山区公路线形设计作为山区公路设计的重要内容,关系着公路的使用功能以及对山区环境的保护,更对公路工程的造价有直接影响。为保证良好的线形设计效果,应当对山区复杂条件有充分的认识,做好充足的前期调研及勘查工作,并在改善山区交通条件的同时,注重对山区生态环境及原有景观的保护。
1山区公路路线的设计原则
公路运输行业是运用范围最广的运输方式,人们的出行及货物的运输都需要以公路作为介质。公路运输与其他运输方式不同,公路的建设点一般选定在人员密集处,并可能为附近居民的经济及四周环境带来较大的影响。因此,对公路的资金投入力度较大,对公路的工程设施建设监督也较为严格。而又因原有公路在建设时,涉及的技术难点较多、公路建设范围较广,所以在对公路进行整改时较为困难。为保证公路计划能够稳步进行,相关人员必须在计划实施之前就将公路曲线掌握透彻,这样才能在后期进行整改时,将平面线调整得更加灵活,使设计出的公路更符合实际路面情况,从而确保最后设计出的公路标准与预期设定的公路标准相差值较小,也更贴合行业内部设定的公路整改标准。然而,从现阶段的形式上看,山区公路工程的初始工程施工步骤最为复杂,涉及的技术层面较深,而改建后的山区公路路面若想提高自身的等级配置,就不能全权依托初始公路的各项指标,其需要另辟蹊径,找到更为精确的数据做参考。例如,从路线的走廊带情况来看,公路设计者应该以新的路线走廊带作为参考,这是因为初始路线的走廊带不符合现阶段公路的设计要求,改路线过于复杂,面对工程量巨大的两侧加宽工作,施工团队会损耗更多的人力物力,这种施工方式得不偿失。
2山区公路路线设计的主要问题
2.1环境
山区环境对公路路线设计的影响是直接的、巨大的,但个别设计人员在设计时通常并不十分重视自然景观与人文景观之间的协调性,对于山区自然环境的保护程度不足,造成公路路线有孤立的、不协调的现象。
2.2经济合理
在对山区公路路线进行设计时,应重视对山区地形、地貌结构的充分考量,尽可能降低工程规模和建设成本。当然在山区公路建设项目开展的过程中,不能仅仅只考虑造价,也要结合拟建公路对当地的经济发展带来的促进作用。例如,当公路穿越高山峡谷地貌时,路线一般采用沿溪线及越岭线进行比较:沿溪线的线形指标较高,在该线上的地区经济发展比较迅速,人口数量也较庞大,因此在该地区建设公路对社会经济的发展,有着非常积极的促进作用,能够带来更多的社会价值和经济价值。对于越岭线来说,整个线路上的高差变化较大,线型指标较低,整个平面呈现出来的更多是迂回曲折,因此工程量和建设成本相对来说也比较大。
2.3安全
在山区公路路线设计中,设计人员在不熟悉山区地质环境的情况下冒然选线,这是最大的安全隐患。如在高海拔地区,公路路线要从山的一侧向另一侧翻越,此时通常要布设隧道或明线(越岭线)。
隧道的布设具备土石方开挖量较小、对四周环境的影响较小、有助于保护生态系统等优点,不过布设隧道不便于确定路线总体方案,其造价也比明线的布设更高。明线的布设就能协调好公路路线和环境,工程简单,只是里程较长,开挖高边坡的难度较大,要面临高边坡稳定性维护问题,一旦工程施工措施不当,就有可能增加山区公路在施工及运营环节发生滑坡、坍塌、泥石流等地质灾害的可能性,严重时还会引起重大安全事故。与此同时,高海拔区域公路明线设计必然会在冬季遇到路面积雪问题,安全隐患较大,不仅影响行车安全,还需要开展大量养护工作。
3平面设计
公路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种线形要素组成。规范规定直线的长度不宜过长,两圆曲线间以直线径相连接时,直线的长度不宜过短。设计速度大于或等于60km/h时,同向圆曲线间的最小直线长度以不小于设计速度的6倍为宜;反向圆曲线间的最小直线长度以不小于设计速度的2倍为宜。设计速度小于或等于40km/h时,可参照上述规定执行。在实际运用时,因山区地形复杂,曲线间的直线长度较难满足要求,设计时若为满足指标要求而形成大填大挖,造成工程量增加,自然环境破坏,则为不可取的设计方案。一般情况,设计速度小于或等于40km/h时,同向曲线间直线最小长度可采用2V,反向曲线间直线最小长度可采用1V。圆曲线是平面线形中常用的要素。公路平面不论转角大小,均应设置圆曲线。规范规定了圆曲线最大半径、不设超高的圆曲线最小半径、圆曲线最小半径一般值及不同最大超高值对应的圆曲线最小半径极限值。设置圆曲线时应与地形相适应,宜采用超高为2%~4%对应的圆曲线半径。但山区受地形、地质、生态等自然条件限制,在实际运用时,为了线形与地形更好地结合,减小工程规模,可以采用最小半径一般值进行设计,在地形条件特殊困难路段,在保证前后线形协调均衡,视距良好,并设置必要的安全设施,也可采用最小半径极限值。为使公路平曲线中的圆曲线与直线之间实现顺适的衔接过渡,直线与小于不设超高最小半径的圆曲线相衔接处,应设置缓和曲线,缓和曲线采用回旋线,四级公路由于设计速度低可不设,但应设置超高、加宽过渡段。规范规定了回旋线最小长度,在实际运用时,回旋线还应满足超高、加宽过渡段长度要求。回旋线参数宜依据地形条件及线形要求确定。
4强化山区公路路线横向视距设计
山区公路的横向净距受侧向障碍物影响较大,同时会影响道路行车安全性,所以,在山区公路路线设计期间,设计人员要提前做好检查工作,并注意以下几个问题:第一,准确测量出山区公路的横向视距,并合理控制深挖环节的右侧工程量。第二,针对山区公路核心部位,需要科学设置分隔带,减少阻碍物对公路正常运行产生的影响。第三,根据山区公路路面开挖特点,加强防护力度,防止障碍物进入,并科学确定山区公路曲线半径。
5注意把握公路平纵线组合设计要点
山区公路沿线较长,曲线成分较多,甚至有全曲线公路,必须注重平纵线形组合设计。作为设计人员就应尽可能避免拐点重合现象,细致分析凹形竖曲线底部或凸形竖曲线顶部和反向平曲线拐点,确定一个合理的变坡点,预防两者重合,预防两条曲线外观扭曲。如果山区公路车速设计超过40km/h,设计人员就要让驾驶者接近顶部时提前发现平曲线,避免急弯,降低发生安全事故的几率。
结束语
综上,通过对提升山区公路路线设计水平的重要措施进行规范性分析,例如做好平面设计工作、加强环保设计、强化山区公路路线横向视距设计、做好山区公路横断面与纵断面设计工作等等,可以保证山区公路路线设计方案得到有效实施,推动区域经济的稳步、可持续性发展。
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