浙江科創交通設計有限公司 浙江金華 321200
道路橋梁路線設計關系整個道路橋梁工程建設,更與當地經濟效益和社會影響力息息相關,具體道路橋梁路線設計的實際作用主要包括2 個方面:
(1)完善的道路橋梁路線設計能夠保證來往車輛的正常行駛??茖W合理的道路橋梁路線設計理念能夠規避原有道路橋梁的高坡與彎道,使其角度降至合理范圍之內,為車輛安全行駛提供便利[1]。此外,平穩開闊的道路環境也能使駕駛員視野更加開闊,準確把握道路突發情況,贏得反應時間。合理的道路橋梁路線設計方案,能夠讓車輛在前行路上更加平穩,道路安全事故降至最低,車輛行駛安全了,社會穩定及相關經濟效益也會隨之增加。
(2)提升土地使用效率。如何高效率運用土地為當前道路橋梁設計者面臨的重要課題。而現有諸多道路橋梁工程多需橫穿大片耕地、森林等原有經濟價值較高區域,合理完善的道路橋梁設計方案能夠降低對當地經濟領域的影響,提升原有土地運行效率。設計部門對當地環境進行全面考察后,在保護原有土地、植被的基礎上,科學進行道路橋梁設計,將土地資源的浪費現象降至最低。
在進行道路橋梁路線設計時,因為要考慮到交通的需求以及周邊地形、環境等因素的影響,所以其路線都是要經過嚴格地規劃和考量的。一般來說,道路橋梁有直線和曲線兩種路線線形。其中,緩和曲線指的是一種曲率連續變化的曲線形式,通常設置在直線與圓曲線之間,或者是兩個半徑相差較大但轉向相同的圓曲線之間,可以保證行駛過程中的車輛安全地轉彎。在我國的道路橋梁標準中,除了四級道路橋梁不做要求外,其余各級道路橋梁都必須設計緩和曲線。在一些現代化的高速道路橋梁上,緩和曲線是平面線形中最主要的組成部分,其比重甚至可能超過直線和圓曲線。由此可見,緩和曲線的重要性。但是,當前我國發生的交通事故中有很大比例都是發生在道路轉彎處,這主要是緩和曲線設計不合理造成的[2]。
道路橋梁的路線設計需要合理運用直線與曲線,除了要避開客觀存在的障礙物,還是為了能夠緩解駕駛員的行駛壓力。如果道路橋梁路線設計的直線過長,一方面,駕駛員會因為習慣了直線駕駛,警覺性降低,一旦遭遇突發狀況,就可能會出現反應不及時的狀況;另一方面,直線行駛的難度較低,駕駛員可能會不自覺地提高車速,出現飆車等情況。這兩種情況都會造成交通事故的發生。
某項目屬于公路工程,長度是13 公里。通過立交方式和原有公路銜接,在施工完成后可以直接聯通省外的公路。該項目需要經過溝壑區和河谷階區域,施工難度較大,會涉及到路段深挖、路基高填的問題,進而存在工程量較大的問題。工程施工階段容易受到地質、環境等要素的影響,因此科學設計橋梁路線和道路路線十分關鍵。本項目中設計工作者摒棄了直線定位技術,依據區域具體特點,采取“曲線定位技術”。該形式結合緩和曲線原理,借助地貌和地形科學設計路線,使路線設計可以契合實際地形特點。
設計人員有必要結合區域地質條件、環境因素等要素優化設計方案,化解設計隱患。同時,在繪制路線設計圖紙階段中,需盡量降低工程建設要求和設計內容的差異性。在施工前期對設計人員加強培訓,提升其處理設計隱患的能力,進而滿足道路橋梁設計的程序和規劃要求。應結合經濟和環境因素進行道路橋梁設計。例如,針對危險區域需要增加安全設施和警示標志,使路過駕駛員留意路況,并提示車輛已經通過危險區域;曲線偏角不可太低,否則會導致駕駛員產生實際曲線長度大于判斷曲線長度的感覺,對急轉彎判斷失誤,從而發生交通事故。在本項目中,保護工程周邊自然環境是設計工作的一部分,因此在選擇路線時,需要結合環境保護要素,降低挖填土方石次數,制定“大環?!崩砟睿怀鲰椖康沫h境保護價值。本項目設計方案為:路線為東西方向,經過某村莊后其縱面逐漸提升,繞過不良地質和陡立面后進入隧道。該方案的優勢是對于周邊環境的影響程度較低。借助現有地形,在緩坡位置設計路線,因此橋梁里程較短,但注意提前分析該區域的地質情況[3]。
3.3.1 結合設計要求選擇材料
決定橋梁及道路耐久性和安全性的重點是結構材料的選擇,其中鋼筋混凝土材料與工程結構的有效性、耐用性、安全性相關,而混凝土材料又受其材料組成的影響,例如水泥用量、強度等級和水灰比。因此,在實際設計階段,管理人員應結合《公路鋼筋混凝土和預應力混凝土橋涵設計規范》制定相關規定。設置多種條件對結構材料的差異化要求,明確工程設計中混凝土水泥用量、水灰比、堿含量、最大氯離子、最低強度等要素,提升材料耐久性,進而在后續施工階段加厚混凝土保護層,防止鋼筋銹蝕,避免結構裂縫。
3.3.2 結構耐久化設計
以橋梁工程為例,其在設計、建造和應用過程中會對外界因素產生影響,如化學物質、環境、風力、車輛等因素,逐漸降低其結構性能,導致橋梁自身結構出現損壞。例如部分大跨徑橋梁因為拉索的耐久性較差,需要提前換索,會增加工程成本,產生設計變更,影響項目經濟效益。因此,在道路和橋梁路線設計時應重視耐久性問題,延長其使用壽命。
路橋工程屬于基礎設施建設項目,能夠健全我國交通運輸網。在道路和橋梁路線設計時通過分析區域氣候條件和地質條件,實現路線合理化,不過在設計時也會因為外界因素、設計方式等方法影響工程質量,因此有必要考慮工程的安全性、經濟性和建設質量,制定科學的優化對策,使路線設計滿足交通運輸要求。