蘇 靜
(營口市交通工程技術監理咨詢中心)
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談山區公路設計中應注意的問題
蘇靜
(營口市交通工程技術監理咨詢中心)
摘要:就我國山區公路設計中存在的問題進行探究。
關鍵詞:山區公路;設計修建;問題及對策
1山區公路設計存在的問題
公路的作用是作為運輸的載體,除保證正常的運輸能力外,其安全性問題也是設計中需要考慮的重要因素。公路交通事故已經成為我國交通事故的最大隱患,除人為因素外,公路設計之初的不合理也是造成公路事故的原因之一。相比于一般公路,山區公路的安全隱患更大,公路盤旋中的急轉彎容易造成車輛做離心運動,在車子與公路摩擦力較小且車速較快時,車身容易被甩出去,在地形復雜的山區,一旦汽車被甩下山崖后果將不堪設想。山區公路的有效視距遠小于一般公路,因此在行駛過程中更容易發生交通事故。山區公路在行駛中需要進行不停的上坡或下坡,因此在實際行駛中對駕駛員以及汽車的穩定性都有較高要求,首先駕駛員需要有一定的山區公路駕駛經驗,能夠應變各種突如其來的不良因素,同時在駕駛過程中必須高度集中注意力,很多山區事故就是由于駕駛員操作不當或一時疏忽造成的。如果汽車性能不夠穩定在上坡或下坡中發生性能問題將會造成難以預估的后果。山區的自然災害頻繁,經常會發生公路段整體發生滑坡現象,輕則造成公路被截斷無法正常運輸,重則造成車毀人亡事故。在雨季山區會經常發生泥石流現象,公路上流淌雨水不僅會造成汽車在行駛過程中無法獲得足夠的滾動摩擦,還會使原本就不可靠的視距變得更小,同時雨水引發的泥石流事故不僅會導致公路失去運輸功能,還會造成嚴重的交通事故。
很多人以為山區的地形本就復雜,因此在公路建設中不需要考慮到與環保相關的問題。實際上山區雖然地形復雜,但經過多年的演變,山區的地形結構已經趨于平衡,雖然會伴有一些自然災害,但在整體上已經保持穩定。山區公路建設勢必會造成山區原先的平衡被打破,公路建設需要強行改變其的山體結構,造成許多難以預料的問題。如果僅從公路的實用性來考慮,山區公路的建設看起來并非那么難,但如果僅考慮山區公路的實用性而忽略了公路建設與山區生態平衡間的關系,很容易導致山區原有的生態平衡被打破,不僅影響到山區的自然風光,還會造成更加嚴重的自然災害,因此必須考慮山區公路建設過程中的生態問題及環保問題,將環保作為一項山區公路設計的重要參考因素。
山區公路建設是一項重大的經濟工程,無論在施工條件、施工質量或運輸條件等方面均是屬于高消耗操作,因此山區公路建設的總耗資遠超一般公路建設。實際施工中,為了避免大規模的填挖工程,山區公路常采用彎曲盤旋向上的建造方式,但這種方式會導致公路總長增加,在公路建造時帶來了比較嚴重的材料浪費現象以及材料運輸問題,增加了公里的養護成本,消耗大量的人力及物物力。另外盤旋的山區公路導致將其建成通車后汽車必須行駛更遠的距離才能到達目的地,不僅增加了汽車行駛過程的成本費用,還會由于駕駛員長期的山路駕駛導致疲勞,增加了交通事故發生的概率。由此可見,山區公路的長度并非刻意隨意增加,要結合具體情況,利用最少的成本最大限度的提高山區公路的實用性。
2山區公路設計策略
山區公路的設計需要根據路段的不同進行具體分析,例如山區沿河傍岸的公路,其路基一般較低,因此在實際建造中如果路基傍岸邊被掏空將導致公路路基失去側應力承載體導致路基不穩定,容易造成結構松散并坍塌。針對這種現象應該采用路肩墻的設計方式,保證公路兩邊的側應力平衡。很多公路在修建時常采用砂土等材料作為公路的外側防護結構,但這種方式并不適用于山區公路,一般情況下需要進行實地考察,并巧妙利用山區的地形進行公路防護,需要進行人工防護的地方可以采用結構密實且結構穩定的材料建造公路防護結構。山區公路路基建設需要面臨山區砂土地基的液化問題,產生這種現象的主要原因是山區泉水(或河水)以及雨水等會深入到地基層,導致結構不穩定的底基層結構發生變化,產生淤泥或粉土等,因此在實際建造過程中可以首先清理存在的不穩定結構,并在其上方利用結構穩定的材料進行填充。需要注意的是,為了降低該路段承受的壓力可以采用降低其地基高度的方式。
山區地形起伏較大,地形復雜,很多自然因素的存在都成為了安全隱患。在山區公路設計中,首先要進行不同地段的地形考察,考察的部分除了地形外還要結合當地的氣候情況,保證山區公路建成后在一年不同時期都能夠安全發揮作用。由于山區公路在設計時往往采用以曲為主的設計思想,為保證車輛在蜿蜒山間公路上平穩行駛,需將車輛行駛在山區公路的正常速度與公路的曲率進行聯系,保證正常車速在山路半徑最小的地方仍然能夠安全通過,由此規定公路的半徑不宜小于最小極限半徑的三倍,確定最小極限半徑后就能進行相關路段的設計工作。在道路半徑較小的地方,為了確保車輛安全通過可以采用公路兩側高度不同的方式,即向心的一側高度低于外側高度,從而利用力的分解原理減少汽車受到的離心力,降低汽車被甩出公路的危險。另外最好能夠在較危險區域設置相應的防護措施,防護欄桿必不可少。在一些較為陡峭的路段設置防護網,汽車發生側滑時利用防護網進行攔截。在公路彎曲較多的地方安放放光鏡,方便駕駛員及時觀察到彎道后面的狀況,減少不確定性交通事故的發生。
山區公路在建造過程中常會破壞當地的生態環境,并為日后公路運行留下嚴重的安全隱患。公路建設給山區帶來的環保問題主要體現在山區公路的側坡上,因此在設計中應該選擇合適的路段,在保證公路有效長度的基礎上尋找破壞最小的修建途徑。為了減少公路的繞行及安全隱患,一些強制性的生態環境破壞是難免的,因此必須做好相關防護措施及彌補措施,讓生態環境在最短的時間內完成轉變,形成新的動態平衡。針對邊坡給山區公路帶來的安全隱患,設計人員可以根據當地的實際情況選擇合適的施工技術,并對邊坡進行相應的治理,目前常用的治理方式主要有抗滑樁和錨索加固、地梁、預應力錨索、土工隔柵和土工布、SNS柔性防護系統、三維植被網植草防護、土工模袋混凝土、夯(沖)擊式壓路機等,具體方法的選擇要根據實際需求而定。
3結束語
山區公路建設是一項利國利民的工程,建造過程中存在眾多問題,為消除這些問題必須在設計之初就采取針對性措施,在設計中消除可能存在的問題,做到安全防護,提高公路的實用性及可靠性,為山區人民帶來切實有效的福利。
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收稿日期:2015-02-11
中圖分類號:U416.1
文獻標識碼:C
文章編號:1008-3383(2015)08-0060-01