山区高速公路路线设计探讨 范佩

发表时间:2021/3/1   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:范佩
[导读] 摘要:山区高速公路是国家高速公路网的重要组成部分,对推动地区经济发展具有重要作用。
        陕西交通公路设计研究院有限公司  陕西西安  710075
        摘要:山区高速公路是国家高速公路网的重要组成部分,对推动地区经济发展具有重要作用。山区高速公路不同于普通高速公路,其建设面临的地形地势、自然环境等因素更为复杂。为保证山区高速公路工程建设的顺利完成,路线设计尤为重要。
        关键词:山区高速公路;路线设计;措施
        0引言
        不同于平原地区的高速公路建设,山区高速公路本身的建设条件要求比较高,并且会严重破坏相应的生态环境,所以在对其公路路线进行设计期间需要综合考虑交通众多因素,力求在尽量降低高速公路工程造价的基础上,减少山区高速公路建设项目对周边生态环境造成的严重破坏。
        1路线设计的影响因素
        1.1地形对路线设计的影响
        山区高速公路设计时,由于地形限制经常将道路路基建立在横向斜坡上,当地面横坡缓为1∶5时,可以直接清除地表土进行填筑路堤;当地面横坡缓为1∶5至1∶2.5时,原地面应进行挖台阶处理,且台阶宽度不小于2m;当横坡度大于1∶2.5时,必须验算基底软弱层的稳定性,当稳定性不满足要求时,应设置支挡结构。在该地段设置桥梁时,应充分考虑桩基的合理性及稳定性,确保土的侧压力对桥梁结构的整体性无影响。在这种地形下,无论是高边坡的处理还是桥梁的布设都有一定难度,故在路线选线时应尽量避免陡峭地形的利用。
        1.2不良地质对路线设计的影响
        (1)断裂构造。断裂构造的基本类型有断层、裂隙、节理。断裂构造能够降低岩体的稳定性、强度和承载力并且可以使岩石破裂。节理、裂隙的形成使地下水位上升,使路基的含水率增大,断层构造会直接影响路基的稳定性,使路基发生不均匀沉降,施工时修筑机械的振动碾压也会使断层发生危害,严重时会引发地质灾害。对于深挖路堑而言,构造因素可能会引发边坡坡体滑动,在风化作用下使裂隙发育引起边坡崩塌。节理形成、裂隙发育地段的岩体承载能力低,稳定性差,在该地层布设桥梁时不能将其做为桥梁桩基的持力层,断层地段地质复杂,更不宜布设桥梁桩基。
        (2)岩溶。岩溶是在水的作用下,易溶性岩石被化学溶蚀、水流冲蚀以及潜蚀的过程。岩溶按形态可分为隐伏岩溶和裸露岩溶两种,路线设计时可选择绕过裸露岩溶。而隐伏岩溶分布广,危害大且很难进行判断,湖南、贵州、江西等地在公路建设过程中岩溶地区均有过路基沉降和塌陷的危害。使隧道、桥梁、路基的安全性得不到保证,对施工进度和施工组织造成了极大的影响。路线设计时应充分考虑隐伏岩溶的危害以及分布,尽可能避让岩溶路段。
        (3)高液限土。高液限土有含水量高、稳定性差、强度低的特点,按常规的施工方法设计规定的压实度标准达不到,经常出现“弹簧”现象。在路基施工时,应对高液限土进行处理,之后方可进行路基填筑。由于处治高液限土的造价相对较高,如果将其做为弃土会增加借方数量以及取弃土场的利用,因此将高液限土做为弃方或者进行处理都会比一般路基造价高。雨期高液限土吸水膨胀,饱水后强度和稳定性均会降低,从而出现滑坡现象。总之,在路线设计时,应综合考虑高液限土的利用情况。
        1.3土地规划对路线设计的影响
        山区高速公路的建设带来经济效益的同时也对生态环境造成了一定程度的冲击,因砍伐植被造成山区水土流失、土地质变等问题。近年来,国家对环境的保护程度越来越高,习近平总书记提出了“绿水青山就是金山银山”的科学论断。为此,在路线设计时应结合当地政府对土地的规划和环境的保护政策,积极响应国家政策,坚持“以人为本”的思想,坚持“最小破坏,最大保护,最多恢复”的环保原则,达到人与自然相统一的效果。


        2山区高速公路路线设计问题解决策略
        2.1视距控制
        线路视距的合理性能提高了高速公路的车辆行驶安全性,也是现代公路建设的一项强制性规定。因此,在道路路线设计过程中,必须让每一条车道都具备合理的视距,以便开阔司机的驾驶视野,及时发现潜在的危险因素,并进行合理的操作,从而提高驾驶安全性。对线路中的小半径曲线阶段,因设有中央分隔带护栏、绿色设施等,会对驾驶员的视线造成一定影响,从而造成一定的安全隐患。通常,超车道横净距值都比较小,当车辆高速行驶时,公路的视距可能由于无法满足规范要求而增加驾驶的危险性。因此,在设计过程中可以适当加宽中央分隔带,以确保驾驶员能获得连续视线。如无法对道路线形进行优化,应采用其他的方案改进,以提高车辆在该路段中的行驶安全性。如调整路桥上的防眩板,使其偏置向曲线内侧;也可以将路基段上的植树防眩转变成防眩板,同时,使其偏置向曲线内侧,从而使小半径路段上的曲线外侧横净距得到一定程度的增大。
        2.2坡长控制
        由于山区地形、地质、水文等因素,大幅增加了设计和施工的难度。在山区高速公路设计中,线路的具体地质会影响曲线半径,导致其可调整性非常小。在此情况下进行设计,需要对可能出现的曲线半径进行全面、充分的考虑,尽可能增大平曲线的角度,即选择半径小的平曲线。必须合理控制山区路段的纵坡长度,避免因纵坡、陡坡长度过长,增加驾驶的危险性。
        2.3线形优化
        路线设计时必须考虑公路在运营阶段的安全性,因此,需要做到线路的合理设计,如通过平竖曲线与直线段进行结合的方式。山区高速公路因受到地形的影响,道路拐弯处较多,若两个弯道之间的直线段距离不合理,将导致驾驶员在行驶过程中容易出现错觉,增加驾驶危险性。因此,在平曲线设计过程中,可基于平曲线转弯的方式完成对路线走向的调整。而且,采用平曲线设计还能很好地绕开地质不良路段、自然保护区、城镇等,且需要保证平曲线最小半径,以提高车辆在经过弯道时的安全性。公路路线设计中,既要考虑山区公路的安全性,也要考虑路线设计的经济性。因此,在设计中必须充分考虑地形条件、工程造价、自然环境等因素。在进行山区公路选线时,鉴于山区地形比较复杂,且高度落差比较大,所以在进行平、纵、横等线路的选取上会受到较多约束。此外,还需要深入调查线位布设情况,充分考虑山区路形勘测情况,以选出最为合理的线路方案。在设计中,可沿着河流、山腰等完成补线,在充分掌握路线标准的基础上和当地的地形、水文、自然环境等结合,严格控制各条线路的技术指标,以充分保障方案的经济性和合理性。在设计中尽量选择有利地形,应尽量绕开地质不良、坡度过长的线路,以保证线路的稳定性,从而降低施工难度和成本。在筛选设计方案的过程中,应结合线路沿线的实际情况进行优化,以进一步提高线路的合理性和经济性。最后,在进行周边环境选线过程中,应预判线路中可能出现风险事件的可能性,提前采取防范措施,如绿化、回填等,以保证施工的安全性。
        2.4对沿线生态环境影响问题
        在山区设计高速公路时,需要额外关注的一个问题就是对生态环境影响。如果未将其考虑在工程范围内的话,就会造成严重的生态破坏。例如,在施工过程中,很容易对周围植被造成影响,修建公路时需要挖土,这就会对当地的土壤结构造成很大影响。施工过程中大型的机械设备同样会对当地生态情况造成影响。施工过程中,还有可能会破坏当地动物的生存环境,影响它们的迁徙路线等。面对这些问题,相关单位在施工过程中,需要以环保原则优先,施工过程中尽量减少对植被的破坏,即使出现了破坏情况,也应在工程完工后及时修复。同时相关人员在施工时应该减少对土地的破坏,尤其要注意对耕地的影响,避免不必要的损失。
        结束语:总而言之,公路路线设计工作对高速公路工程建设有着重要影响,在施工过程中,必须重视路线设计环节的工作,根据施工地的实际情况,制定合适的施工方案。在路线设计的过程中,充分考虑到可能出现的各种问题,才能够有效降低日后公路投入使用后交通事故发生的概率。
        参考文献:
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        [2]胡哲,陈斐儿.关于山区公路线路勘察设计的探讨[J].智能城市,2017,3(11):91.
        [3]罗登,王礼荣.公路路线设计安全性评价方法与标准探究[J].工程技术研究,2018(13):155-156.
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