张林铎
陕西省商洛市公路管理局 陕西 商洛 726000
摘要:近年来,经济快速发展,社会不断进步,针对山区公路改扩建工程勘察设计,提出包含把握技术标准、老路利用段勘察设计、新建段勘察设计等在内的关键性技术问题和相应的应对措施,旨在为实际的勘察设计工作提供参考。
关键词:山区;山区公路改扩建;工程勘察;设计;技术问题;应对措施
0 引言
我国山区公路交通量不断增大,再加上重载、超载等现象,一些早期建设的山区公路已经不能满足交通运输需求而需要进行改扩建。山区公路改扩建的目的是通过对现有山区公路进行拓宽、改造,以提高服务水平、安全性能及通行能力。在山区公路改扩建中,山区公路路线设计尤为重要。
1 山区普通公路改扩建的原则
山区公路改扩建时,为保证改扩建质量,应遵循相应的施工原则。改建、扩建是指在原有工程的基础上,对原有工程的设计方案和数据信息进行应用和分析,再进行改建、扩建设计,以实现山区公路升级改造。应遵循原规划的基本原则,保证改扩建的合理性,避免对周边居民造成过大影响,同时尽量保护好土地环境。在遵循设计原则的同时,也要遵循安全原则,这就要求我们要增强安全意识,把安全放在工程建设的首要位置。实践证明,既要保证原有山区公路的基础不受破坏,又要做好新建山区公路的安全运营工作。应全面分析线路,对易发生故障的路段进行改造、修正,消除安全隐患,确保行车安全。部分老式山区公路上的警示牌已不复存在,严重影响了交通运输安全,不利于驾驶员辨别方向和路线,在行驶过程中容易发生交通事故。因此,在改扩建工程中,需要加强对指示牌的维护或补充,以确保指示信息的完整,从而保证行车安全、平稳。另外,还要对原线进行认真全面的检查,掌握原线存在的安全隐患,做好统计排查工作。比如在隧道、桥梁等建筑施工中,由于线路的特殊性,必须对线路进行检查,根据检查结果对线路进行改造,以保证改造方案的合理性。
2 山区普通公路改扩建工程勘察设计关键性技术问题的应对措施
2.1 老路利用段勘察设计
在山区公路改扩建工程中,需要尽可能利用老路,在这种情况下,如何对老路进行勘察设计是一个关键性技术问题。该问题的应对措施为:在平面线形设计方面,严格遵循利用和改造充分结合的基本原则,以充分利用老路的路幅和走廊带、节省工程投资的同时提高道路改建后的运营效益为目的,在满足技术标准要求的基础上,利用好老路路幅,并在工程量增加不明显的路段尽量采用较高的标准。在纵断面设计方面,为充分利用老路路基强度,并保证改建过程中的畅通性,在实际的纵断面设计过程中,应遵循宁填勿挖原则,另外,还应注意纵线型的组合设计和土石方的平衡问题,使设计达到最优化。
2.2 拓宽设计
在山区公路改扩建路线设计中,山区公路拓宽根据新建山区公路与原有山区公路的衔接关系可以分为单边分离加宽、双边分离加宽、单边拼接加宽和双边拼接加宽4种形式。其中单侧拼接加宽和双侧拼接加宽比较经济实用。这两种方式既能充分利用原有山区公路的路基结构,又不占用大量的土地资源,而且还具有临时建设项目少、用地少、原有路基排水和防护均可使用、拓宽后平面线形和纵面线形与原路相符、车辆出行效率高等优点,唯一要解决的困难是新老路基的不均匀沉降。如果遇到特殊情况,单侧拼接加宽和双侧拼接加宽形式不能满足要求,则可考虑采用单侧分离加宽形式。
2.3 改扩建横断面设计优化
山区公路改扩建的横断面通常采用整体拼接方式,由于地形条件的差异及沉降的不均匀性,应注重对路基强度和稳定性的论证分析,进而确定合理的路基设计方案。对于改扩建段地形条件复杂的,应根据实际建设条件灵活采取单侧加宽或两侧加宽的方式。对采取两侧拼接加宽的,还需要注意核查拟合既有路面的横坡,当改扩建设计横坡与原山区公路横坡差值在0.5%以内时,横坡可以按照实际坡度设计。
对地表降水较大的路段,为方便迅速排除路面水,可以适当提高加宽部分的横坡。在路基拼接设计时,还应对路基沉降量和旧路填挖高度进行仔细分析,通过路基填筑和土基处理等方式来解决新旧道路的不均匀沉降问题。
2.4 路线平面拟合设计
在拟合设计过程中,首先要做好老路左右幅度数的分析,把握好隧道和明式构造物,它们对道路拟合有很大的影响,如果不把握好这两个因素,就会产生很大的误差。两段拼接时,应按原设计方案对原设计方案进行改造设计,确定平面线形。如需设计较大幅度的圆曲线,可采用多圆复曲线拟合的方法,保证设计符合规范和要求。该方法可减少设计误差,将单个圆曲线分割成几段,再进行径向连接,也可将不同半径的圆曲线连接起来,CAD技术可提高拟合精度。当进行拟合设计时,通常要控制明式构造物的距离,一般为10cm以内。基床设计时,距离不得超过10-20cm,按原山区公路设计规范调整即可。
2.5 优化排水设计
优化排水设计是山区公路改扩建工程的一项主要任务。随着城市生产生活用水量的增加,加上自然降水的变化,原有山区公路排水设计不能满足现阶段排水需求,山区公路路面与路基因排水不畅而产生的病害不断增加。因此,在进行山区公路改扩建路面与路基设计时,优化排水设计必不可少。为优化排水设计,首先应摸清施工地段周围的水文情况,根据数值计算,对原有山区公路排水边沟尺寸进行调整,对其他原有排水设施进行优化,提高排水能力。另外,为有效缓解因雨水长期冲刷对路基的冲击,可在符合改扩建要求的前提下,在山区公路排水边沟内侧铺设实心的六棱砖,这种六棱砖能够增强原有边沟的受冲击力,提高山区公路路基外部对雨水冲刷的抵抗力。
2.6 软基勘察设计
在山区公路中,难免经过长时间被水浸泡的稻田、低洼,分布软土,对路基填方造成影响,产生沉降。该关键性技术问题的应对措施为:在勘察过程中做好详细调查,以水文地质条件为依据确定软土实际分布范围,并采取有效的勘察手段确定软土的分布厚度与特性,然后根据以上结果制定有效的处置方案。工程中,既可清除换填,又可结合强制处置,当软土层深度相对较浅时,可通过开挖排水沟来处理;当软土层深度相对较大时,应通过碎石桩与土工格栅铺设来处理。
2.7 纵面设计
山区公路改扩建路线的纵面设计要解决道路交叉及路面分层设计的问题,与竖曲线有关,而竖曲线与行车安全紧密相关。影响竖曲线的因素有坡长、变坡点曲率和行车视距等。因为汽车在竖曲线上的前进主要是车轮的平面移动,汽车越过纵向坡道时的惯性加速度叠加是发生交通事故的最大诱因。改扩建山区公路的路线纵面设计要采用纵面拟合设计方案,以关键性的结构物作为设计基点,采用分段拟合和分幅拟合设计,保证路线设计与实际误差最小,主要以填方路段为主,做到可填不挖,使改扩建山区公路路线在纵向上形成缓和纵线,如果路线受通行净空高度限制和结构物影响,则需要保证汽车在竖曲线上至少有3s时间的行程。改扩建山区公路的路线纵面设计中,还要考虑整体路面的使用效果,尤其要重视道路坡度设计,对于纵坡大的路段,可以采用二次分幅调坡的方式或通过增加铺设厚度的方式来确保汽车行进安全,降低事故风险。
3 结语
综上所述,在山区普通公路改扩建工程勘察设计工作中,应在明确勘察设计特点的基础上,高度重视技术标准、老路利用段和新建段勘察设计、路基防护工程设计、路基排水与临河路线设计、局部顺向岩质边坡与松散堆积、软基处理等关键性技术问题,并采取合理有效的应对措施。
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