葉紫
摘要:隨著經濟水平的不斷提高,我們非常重視加強基礎設施的建設,特別是公路建設,以更好的滿足人們的日常出行。在公路建設過程中,前期設計工作的科學性與整體施工的質量密切相關。尤其是在山區,由于地理原因,公路設計的難度大幅度增加。下面我們對山路設計和質量控制進行詳細研究,希望為山路交通安全奠定良好的基礎。
關鍵詞:山區公路;路線設計;特點;新思路
1山區公路路線的影響因素
1.1山區公路所肩負的責任
山區公路的建設有利于山區的交通和經濟的發展,在山區開辟道路困難比較大,但是,合理的公路建設可以為山區開辟新的發展空間。對于山區公路而言,一般應該靠近城鎮而不緊鄰城鎮,這樣方便滿足人們的交通需求,為當地的的經濟發展做出貢獻,同時,空間保留用于城市發展,不會成為城市發展的制約因素。
1.2山區的自然特征
山區道路的建設受到山區自然環境的影響。其中包括:山區的地形特征,山區的地質條件,山區的天氣以及氣候,山區的生態環境等。應認真考慮減少對道路建設的影響,確保道路建設順利進行。
山區的地形復雜,橫坡坡度大,沖溝懸崖密布,公路建設難度大,投資高。針對山區特殊的地形合理的設計公路的路線,能最大限度的保證公路質量,降低工程投資,防止出現滑坡、泥石流等災害。
山區的氣候變化不穩定,溫差也比較大,還容易有大暴雨,都對公路的建設不利。山區公路的建設將對當地的自然環境造成一定的破壞。公路建設同樣要盡量的避免破壞生態環境,設計路線的時候,首先要搜集項目沿線的生態紅線,天然林保護范圍,基本農田范圍等生態環保關鍵資料,路線設計時予以避讓,以切實行動貫徹執行習近平和黨中央的環保理念。
1.3施工條件和技術標準
山區公路建設要保證其質量和安全性,施工條件和技術直接影響著公路的建設,因此,在設計山區公路路線時,不能只考慮路線的長短,是否便捷,還要考慮到施工是否方便,方案是否經濟等,總之,山區路線的設計要考慮的全面周到,才能保證山區公路能順利的實施完成,充分的發揮其價值。
2山區公路路線設計的思考
2.1山區公路現場勘察工作
山區公路路線設計開展之前,首先要做好前期的現場勘察準備工作,實地了解項目工程實際情況,并同地質勘測工作一起開展。首先選線是主要的任務,一般有以下兩種形式:一是布線沿著舊路進行,國內大部分的選線工作都依據舊路布線,這樣可以極大地節省公路路基防護工程與土石方施工工程量,有效的節省投資成本,降低整個項目的成本;二是新開發的山區公路,在沒有任何舊路可參照情況下,需要進行實地勘察,例如地形、地質、自然環境等。
2.2緩和曲線長度
公路曲線的長度在公路設計規范中有明確的規定以及標準。所以,山路水平面上的曲線具有相對大的曲率,并且切線的長度容易影響曲線的長度。因此,為了保證對公路車輛的需求,設計參數的價值,設計者一般都是基于規范的下限,但是,這種設計特別容易忽視彎道橋的超高和加寬緩和長度的實際要求。鑒于這些情況,在設計山路路線時,設計者應對與彎度相對應的超高以及加寬的過渡段的長度進行有效的計算,并采用上限值來調整控制最小緩和曲線的長度。
2.3曲線間最小長度控制
建議以約6倍的設計速度控制公路曲線之間的最小線性長度,這也是道路設計規范的要求。由于山地地形相對復雜,這些規范要求并不能與工程的實際情況相一致。因此在實際路線設計工作中,不同設計單位或不同部門采用的策略會不一致。而在實踐工作中,要保證緩和曲線曲率半徑設計要小于超高半徑的長度,才能達到設計規范的規定,這種設計方法高速路段采用得比較多。
2.4超高及超高加寬過渡
一般都是基于行駛速度來算車速,而且超高主要參數的取值也都是由橫向應力系數來決定的。然而,橫向力系數主要由地形地質,路面規格以及車速等原因來影響的。根據相關研究,車速和橫向力系數成反比關系。在山路交通量相對較大的區間,必須根據道路的行車速度來計算超高值的值;在溫差較大的地區,夏季和冬季駕駛的具體要求存在很大差異。此外,在路線設計中經常遇到半圓形,橢圓形和反向曲線,因此在對超高過渡段進行設計時就必須要依據工程的實際情況來進行確定。當設計超寬梯度段時,反向彎曲曲線段應該從第一弧段的原點平滑過渡到第二曲線,并且超高值在路拱的橫截面上。如果同一方向的彎曲部分應在同一側加寬,則可以直接從第一曲線的圓緩點直接轉換到第二曲線的圓緩點。例如,在山區四級道路的超高加寬過渡段的設計過程中,為了使車輛具有更好的駕駛環境,設計者可以參考道路設計規范。
2.5山區公路縱斷面設計
(1)凸曲線設計
由于受山地地形以及地貌條件的影響,將有兩個線性形狀的連續小半徑短平曲線和連續大縱坡小半徑垂直曲線。這兩種線形從路線設計原則角度來說,是達不到其基本的要求,加之一些施工企業為滿足相關規范通常疏忽了山區基本狀況。在路線設計中如果平縱指標相對較低,那么選取使用上述兩種線形組合將影響到駕駛員的視線,在視線受限的情況下,它直接影響到前進路線方向的準確判斷。另外,縱面出現斷背曲線的時候,將給駕駛人員帶來不利的安全因素。針對這種情況,需要擴大凸曲線的半徑,有助于提升駕駛員行車的視線距離,從而提高了行車的安全性。因此當路線設計條件允許時,嘗試選擇較大的凸曲線半徑。
(2)凹曲線設計
山區公路設計工作均以交通部頒布相關規范為依據進行,對于凹曲線設計也是如此。但是有些企業為了滿足凹曲線的基本指標,擴大凹曲線的半徑,從而增加了工程量,也增加了工程的造價成本。此外,由于山區地形較為復雜、高低不平、縱坡較大,若凹曲線的半徑過于大,那么會增加路基的填土量,將給排水與防護設備造成一定的影響。另外,對于挖掘段,凹曲線的半徑對排水和排水來說太不利,這反過來又影響了駕駛的安全性和穩定性。因此,應對山路的凹曲線半徑進行合理的設計和控制。
2.6平面線形設計
山區公路的平面線形設計很重要,合理的平面設計可以促進項目的順利實施,降低工程的投資,保證行駛車輛的安全。根據山區的特殊地形,可以將道路的上下線設計成兩條地理線,這樣不僅可以利用山地的地形,中間隔著河流、山峰、森林等,讓公路成為了一道風景。在山區公路的平面線形設計中,要計算好彎道的寬度,在條件允許的情況下,盡量的加寬彎道的寬度,保證車輛在轉彎時,可以安全的通過,總之,合理設計公路的平面線形是項目成功的前提。
3控制山區公路路線質量的關鍵要點
3.1制定一整套科學完整的設計方案
在整個山區公路運營體系中,它與山區道路交通標線,交通障礙,交通標志等密不可分。為了充分保證居民出行的安全,應當做好各個交通內容的設計和控制,避免交通運行出現安全問題。為此,需要有一套完整、科學的設計方案來保證山區公路設計、使用的水平,應當不斷優化設計方案,彌補薄弱環節,充分尊重山區公路建設現場環境,堅持因地制宜的原則,從整體上提高設計方案的可行性,確保山路設計的合理性和運輸系統的安全性和可靠性。
3.2保持水土,防止流失
一般來說,在山區進行公路修建很容易遇到薄土層、巖石等地質問題,因為這些地質條件對于公路建設造成嚴重的影響,因此,有必要加強公路路基的質量建設,否則會對土壤侵蝕等自然條件造成嚴重破壞。對于山路建設期間的路線選擇,首先必須要經過嚴格的地質、地貌調查與勘察,并且綜合外界的自然環境、氣候、水土流失等情況進行準確的了解,然后選擇最佳的道路設計,既可以有效保證道路的設計質量,又可以保護山路周圍的生態環境。此外,特別是在處理復雜的山地地質環境的某些路段時,在設計道路時,必須考慮保護道路周圍的環境,以防止對自然生態環境的嚴重破壞。
3.3對公路選線和立交的設置
由于山地地形復雜,山地道路的設計會產生相應的影響,在設計過程中往往會受到山地高地和山谷等自然環境的影響。為了能夠降低山勢對公路質量的影響,需要大量采用立交的方式進行公路路線的設計,并且設計人員還需要將整個山區公路的路線規劃進行結合,將山區公路建成后的車流量等數據進行仔細計算,對立交規模與立交形式進行確定。此外,在進行山區公路路線設計時,還需要選擇一個建設施工難度較小的設計方案,這樣不僅能夠有效的提升山區公路的建設質量,它還可以提高車輛的駕駛安全性,促進山區經濟的穩定發展。
3.4確保路基設計更為全面
在設計山路路線時,路基是整個設計的基礎,必須確保路基的均勻性和道路設計。這將確保山區公路結構的穩定性,為提高山區公路的安全性提供有效保障。因此,有必要加強對山區公路線路質量的有效控制,提高山區公路路基設計質量。根據公路工程建設的自然環境和地質條件,選擇正確的路基施工方法。并且針對一些地質環境復雜的地段要盡量的選擇不對自然環境進行破壞,從而保證山區環境的平衡。對于山區公路建設過程中遇到一些狹窄的河谷,也不能將河谷進行占用,需要結合公路建設情況選擇以橋梁建設的方式進行避讓。從而降低對河道、河床的堵塞,防止遇到山洪等自然災害時對公路的破壞。在進行公路路線設計時,必須要保證對路基設計的全面性,這樣對提升山區公路路線設計質量有著非常重要的作用,從而為山區公路建設提供基礎保障。
3.5強化對公路護坡的處理
在進行山區公路設計時,邊坡防護處理工作也要加以重視,若是邊坡防護處理不到位也會導致安全事故的出現。山區公路通常建設在山體附件,若是遇到自然條件的變化將會對車輛的通行帶來不良影響,整個運輸的效率將會降低,因此必須加強對斜坡的處理。沉降、路基位移、邊坡塌陷等都是山區公路中常見的危害,而路堤壓實度不高、邊坡高度設計不合理是這些問題的主要原因。因此在設計當中一定要采取合理的措施解決這些問題,因地制宜的進行邊坡處理,要根據施工現場的實際情況,采取合理的邊坡處理措施,并不斷提高加工水平,促進施工效率的提高,同時盡可能避免安全隱患的發生。可以積極采用生態護坡的方式,加強對綠色植物的應用,比如采用植草磚護坡等方式。
總之,在對公路進行選線的過程中,受到了許多因素的限制,而且要求專業知識過硬,相關政策也是比較嚴謹。公路選線講究的是一個過程,是從面到片再到線,從粗到細的過程,這就要求相關工作人員必須具有足夠的耐心。另外,還要求工作人員具有大局觀,對整個布局要了如指掌,然后再著眼于細節問題,從而確定最后的方案,盡量節約成本。在設計方案的過程中,還要考慮到周圍的地形地貌,融用新的理念,滿足當前時代背景下交通運輸行業的需要。
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(作者單位:北京建達道橋咨詢有限公司)