公路工程路线设计要点及思路分析 王迎春

发表时间:2021/1/7   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:王迎春
[导读] 摘要:在公路工程建设中路线设计及其关键,路线设计不仅影响着公路的安全性、环保性,同时还与整个公路工程的成本造价直接相关,同时在公路工程建设中还容易受到自然环境、地质因素、气候因素等的影响,所以路线设计非常复杂,并且难度较大。
        宁夏公路勘察设计院有限责任公司  宁夏银川市兴庆区  750001
        摘要:在公路工程建设中路线设计及其关键,路线设计不仅影响着公路的安全性、环保性,同时还与整个公路工程的成本造价直接相关,同时在公路工程建设中还容易受到自然环境、地质因素、气候因素等的影响,所以路线设计非常复杂,并且难度较大。因此为了提高公路工程路线设计的质量,文章就对公路工程路线选择的原则和基本思路进行了分析,并进一步探究和总结了路线设计中的要点和关键,以供参考。
        关键词:公路工程;路线设计;思路;要点
        1公路工程路线选择原则
        在当下公路路线选择中,需要按照以下原则进行路线的确定:第一,保证方案的可行性。在路线设计过程中,必须全面细致的进行调研考察,综合对比各种不同路线方案,从中选择出最合理,性价比最高的线路。一方面需要充分保障设计的安全性,能够为过往车辆和行人提供最为安全的行驶环境,另一方面则需要考虑好各项设计指标之间的联系,比如纵向、横向和平面等各个方面的指标要求,其能够有效连接到一起,满足相应的线性关系。此外还需要考虑到成本投入施工难度等方面的影响,保证工程能够在既定投入和既定时间内顺利完成。第二,不断提高公路的安全性。安全性是路线设计的重中之重,在设计过程中,设计人员需要充分按照相应的设计要求,合理确定公路的直线路段和曲线路段,控制好上坡下坡的坡度以及曲线的弯度,同时还需要设计好相应的安全防护措施,尽可能降低公路在投入使用后的事故风险。第三,环保性。公路工程建设必然会对自然环境产生一定的破坏,并且在施工过程中也会造成较大的污染,在路线设计时,应该充分围绕生态环保的原则,尽可能减少对自然环境和耕地的破坏,同时还需要对于所破坏的地区进行修复设计,比如植树绿化,边坡等等。与此同时还需要尽可能保证线路设计和自然之间的协调,评估设计方案的环境影响评价,只有在满足相关标准和要求后,才可投入使用。第四,保证公路工程的进度和效益。公路工程建设需要投入大量的资金和人力,而线路设计直接关系着工程建设的进度以及成本投入,所以在设计中必须明确好线路、交叉口、构筑物等各个方面的设计,通过合理科学地规划设计,合理配置各项资源,不断提高对各项成本资源的利用率,增强公路工程的经济效益。
        2公路工程路线设计基本思路分析
        在公路路线设计时,有多方面的因素都会对线路设计造成影响,比如地质条件、气候、自然环境等等,所以设计人员需要在做好各项影响因素分析的基础上,明确各个方面的设计思路。
        2.1平面路线设计思路
        在路线平面设计中,设计人员需要完全依据基金的设计要求,以及工程勘察报告来确保设计的标准化。与此同时,还需要做好对公路预期出行量、运营量以及其他环境设施等的分析研究,切实保证路线设计与周边环境设施相匹配。尤其对于高填深挖断的线路进行设计时,应该综合比较各种不同的平面线性方案,并有效考量横断面方面的要求,切实保证半径曲线设计与各段平面线形设计的统一,确保公路在建成后的安全运营。
        2.2纵横断面路线设计思路
        (1)路线设计的纵断面设计思路分析
        纵断面设计的重点在于有效管控公路起伏情况,营造良好路况。在具体设计中,首先应该结合具体公路等级、公路建设目的以及水文地质条件等,来开展进一步的分析,切实保障纵断面设计的合理科学。与此同时,设计人员需要强化在纵坡平顺性方面的规范设计,尽可能使公路的运行安全得到提升。如果在施工区域内水位较高时,可以采用提高路基等方法来规避高水位的影响;同时对于复杂地质条件,则可以通过增加纵坡等来提升线路设计的安全性和合理性。除此以外,对于坡长和坡度也必须根据公路的预期通行量和公路等级来进行确定,避免坡度、拖长不合理所引起的公路安全性降低。
        (2)路线设计的横断面设计思路分析
        在设计横断面时,最为关键的就是做好路权的分配和空间性能的规划,确保二者之间的匹配度和协调性。

比如在某公路工程建设中,公路等级分为高速公路、一级及二级公路,所以事先需要先明确公路的等级,然后再开展具体的路线设计,而对于路线中车流量较大的路段,则需要全面考虑各方面的影响,比如线路分布、设施构筑物的分布等等,以此来保证各线路都能够发挥应有的交通运输功能。
        3公路工程路线设计要点分析
        3.1平面线形直线设计要点分析
        在平面现行直线设计中,必须完全依据既定的规范要求,并综合考虑公路最大行驶速度等方面的影响来完成平曲线间直线距离的确定。如果平曲面的通视条件相对较好,则可以增加直线长度,以免因为视线问题而产生误差,减少交通事故的发生风险,同时设计人员在平面线型设计时,对于同向曲线路段,尽可能不要使用短直线,因为短直线路段的存在,则会增加行驶难度,影响行驶视野,不利于行驶安全。
        3.2平面线形圆曲线设计要点分析
        圆曲线半径设计与公路使用后的安全性密切相关,因为曲线半径,直接关系着车辆在行驶中的离心力大小,如果离心力过大,必然会增加车辆在行驶中的风险。所以在具体设计时对于不同的行车条件应该设置不同的曲线半径,对于行车条件好的平原区域,都可以扩大曲线半径,而对于山区丘陵地区的,由于整体坡度较大,所以尽可能不要使用曲线极限半径,以免增加行驶难度,提高行车风险。
        3.3纵断面线形坡长设计要点分析
        坡长和坡度直接影响着车辆在行驶中的操作难度和行驶安全性,所以在具体设计时需要尽可能保证纵坡的平缓度,并且如果具备相应条件,还可以延长坡长,减少坡度,以此来减少行车操作难度,提高行车安全。对于变坡点间距,一般则需要结合坡长最小值来进行设计确定,所以在设计中对于拖长最小时必须确保其可以承载直坡短。同时对于竖向同向曲线,因为凹型竖向曲线可能在施工中被误纳入公路限行的部分,所以设计人员必须保证直坡段长度的合理科学,避免产生断背曲线。对于长距离直坡段一般需要以两端连接来行车三心复曲线,从而提升纵坡的平顺度,减少视觉误差。此外对于反竖向曲线,长度必须超过3S设计速度行程,同时还可以适当增设直坡段,以此来营造更好运行条件。
        3.4公路纵断面线形竖曲线以及变坡点设计要点分析
        设计变坡点时需要结合数据要求做好竖向曲线的设计,以此来为行驶车辆预留足够的前灯照射范围,降低汽车在行驶中的动量变化。与此同时,设计人员还需要做好对平曲线和竖曲线的科学组合,以此来提高路线线性的平顺度。数据线需要结合车辆变坡点前后的重心变化曲线来进行设计确定,通常情况下需要以二次抛物线为主。抛物线和圆曲线的曲率半径在变化时比较相似,所以在具体设计时也可以参考其曲率半径来开展竖曲线的设计。除此以外,在设计竖曲线半径时,还需要综合考虑行车的离心力、车辆弹簧承受力等方面的影响。
        3.5公路平纵断面线形组合设计要点分析
        平纵断面组合设计能够更好实现平曲线和竖曲线间的匹配协调,从而营造更好运营条件。在具体设计时,对于长距离平缓曲线设计,所对应的纵坡也应该提高平顺度和流畅性,并且还需要增加曲线半径。同时为了提升路面排水性能和整体线性的美观度,在平曲线的顶端或者底端拐点则不能设置竖向曲线。除此以外,设计要求规定行驶车辆在行驶中应该具备能够观察三个纵坡变化的视野,所以在具体设计是,平面曲线中的最大竖曲线不能超过两个,并且其半径还需要保持和平曲线协调。
        结语
        总而言之,路线设计是公路工程建设的基础和关键,在当下必须明确路线设计的思路,并有效把握各方面的设计要点和设计关键,不断提高设计质量,为公路交通运输事业的发展提供有效保障。
        参考文献:
        [1]李熙.公路工程路线设计要点研究与探讨[J].智能城市,2018,4(10):22-23.
        [2]黄玲霞.公路工程路线设计要点及思路探究[J].中国设备工程,2020(6):223-225.
        [3]张坤.公路工程路线设计要点及思路分析[J].交通世界,2017(32):53-54+56.
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