摘要:我国地域辽阔,山地众多。随着如今国家经济的发展以及各地区大开发战略、城镇化建设等的稳步推进,山区公路的建设体量也在迅速扩张。不过和平原地带不同,山地公路地形地势条件较差,环境险要,在公路的设计方面需要面临更多挑战。本次研究正是从山区公路设计的视角考虑,对其中应注意的重点问题进行分析,为保证山区公路设计规划的合理性和建设质量提供了有益参考。
关键词:山区公路;设计;注意的问题
引言
公路作为路路交通的主要途径之一,其在促进地区经济发展,方便地方民众生产生活方面的重要性毋庸置疑。近年来,国家推动山地地区公路建设的力度不断加大。但是受到山地地形条件等的限制,在山区公路的设计规划方面必须进行更多方面的考量。
1 山区公路设计常见的问题
1.1 山区公路设计对交通运力载荷评估不足
近年来我国汽车保有量显著增长,旅游经济的蓬勃发展更带动了各地山区汽车通行量的骤增。然而一些山区公路在设计上没有对交通运载情况进行有效评估,导致路面等级过低,公路路面层厚过薄、路面硬度不达标、路基填料不够紧实,或者道路载荷过高导致路面防滑系数下降等,这不仅加速了路面老化、路基沉降等情况的出现,而且给后期道路的修缮维护管理造成了较大的负担,也增加了道路安全风险。
1.2 山区公路设计对安全风险评估不足
山区公路建设的地形地理环境复杂,地质灾害较多,对公路的安全造成了较大的影响。然而很多公路在设计上并没有做好地质条件、山地环境等方面的考察,导致公路建设过程中以及建成投入使用后屡屡遭受地质灾害、气象灾害、森林火灾等的破坏和干扰,导致公路翻修、中断几率大、道路交通事故多,对公路建设者以及过往车辆行人的人身安全和财产造成了较大的损失。另外,还有一些公路在风险标志设计安置方面考虑不周到,对于多连弯道、长坡路段、临近悬崖路段、湿滑受潮路段或者滚石坠落频繁的路段缺乏充分的提示提醒,这也给公路通行的安全性造成了不良影响,体现了公路设计上的缺失。
1.3 山区公路设计对经济性的考虑不足
山区公路设计的经济性考虑不足,主要体现在工程造价预算与实际施工中的造价产生较大的落差。其原因主要在于两点。一点是对山区公路建设路线及其周边环境考察、地质勘察不够细致,导致局部路段建设难度大,或者无法动工建设需要临时改变线路,加大了造价投入;另一点在于公路建设过程中出现意外情况,比如泥石流或者山体滑坡造成建设工程中断,建筑材料运送不到现场;或者出于保护沿线动物种群的需要而延缓工程进度等。这些情况都会造成工程造价超出预算,影响了公路的经济性。
1.4 山区公路设计对生态环保的考虑不足
山区公路设计中对水土资源、物种资源环境的考虑不足,导致公路建设过程中干扰了动物种群的生存环境,或者破坏了局部地表植被加大了泥石流的风险,还有公路建设过程对优质水源造成破坏等。这种情况对地区自然资环环境造成了恶劣影响,与国家保护环境的政策相背离。
2 山区公路设计应该把握的几个关键要素
2.1 山区公路设计要追求安全性
和平原地区不同,山区发生滑坡、泥石流等自然灾害的几率更大。而且山区地形条件也更加复杂,在公路的开工建设方面有极大的难度。所以,在山区公路的设计上要考虑安全性。这种安全体现在两个方面,其一是公路建设过程的安全性,要在满足公路功能需求的同时尽量避开地形条件特别复杂、施工难度特别大的区域,避免公路途经点分布在陡坡下缘或者土质松软的边坡下方,避免公路途径森林覆盖面过大且容易爆发山火灾害的区域,为公路的开工建设划定一条相对安全的施工路线。
其二是要注重公路正常使用过程中的安全设计。譬如结合本地降雨降水情况设计好公路排水沟槽的规格;比如根据地区结冰或者暴晒等气候条件做好路面混凝土材质、沥青颗粒度等的选择和道路横向坡度的考量;还要考虑山坡落石、碎石滑落对路面造成的伤害,提高路面强度等等。一般来讲,对于多连发卡弯的弯道部分,或者临近山坡断崖的路面部分,以及秋冬季节结冰情况较为多见的路段,都要采取提高路面强度、调整横向坡度、加强路边防护栏等措施来进行安全防护。
此外还要结合山地公路的主要运输路径和交通载体作出考量。比如九寨沟、黄龙风景区等山地景区附近的公路,主要是为了满足景区人员、车辆及景区内藏民生活需求而建设,道路主要承载车辆为私家车、旅行车辆等,路面载荷相对较轻。而在太行山脉靠近山西太原地区的山间公路则以满足重型货车运输通行为主要功能。这两种公路在路面硬度、道路规格等方面的设计是不同的。
2.2 山区公路设计要把握经济性
山区公路建设在难度和质量要求方面往往比平原公路更高,其需要投入的人力、物力、财力以及时间、精力也是非常大的。而且,山区公路很难实现点与点之间的直线连接,而是往往要环山而建、逶迤蜿蜒,这也会大大增加山区公路的建设体量和工程造价。所以,在设计上做好山区公路的经济性的考量也是一项重点任务。
这要求设计师在进行公路路线规划的时候,同时考虑各个路段或者候选路线在工程造价方面的投入情况。除了基本的道路建设造价,设计师还需要考虑后续可能出现的路面修补修复方面的造价需求。因为在山区环境下,公路路面受损、道路修补修复的情况较为普遍。从长远来看,这也是一笔不小的支出。
除了节控成本之外,山区公路的经济性设计还包括了对公路扩展能力的考量。因为公路建设往往不是单一性的,各地区都会逐渐考虑在原有路网基础上进行道路的综合利用。比如一条盘山公路的建设,当地政府未来是否会考虑将其并入其他的山路路网?是否会对山路途径点进行深度开发并建成道路枢纽和交通要道?这些未来性的规划也将对一条公路的经济价值产生影响,要求设计师在公路设计上具有前瞻性的观点和长远的眼光。
2.3 山区公路设计要把握生态环保原则
近年来国家对于环境保护的关注力度不断加大,公路设计也越来越侧重于生态环保方面的考量。在环境方面,山区公路设计过程中要注意考虑公路建设沿线的环境质量和生态脆性,将生态环境遭受破坏的损失降到最低。
对于植被稀少、地表裸露面积较大,或者附近有优质水源供地方居民使用的地块,也要适当进行避让,或者在开工建设的时候做好环境保护方案设计,避免大量扬尘扬沙污染环境,做好道路开挖建设过程中山石废料的倾倒填埋和转运等工作。
结语
山区公路设计面临着复杂的地理地形条件以及来自安全、环保、成本造价等多方面的挑战。因此,作为山区公路的设计单位必须保持严谨、科学、务实的态度,着重把握山区公路设计的几个常见问题和重要核心,切实提升公路设计水平,将风险因素降到最低,将公路的安全系数、经济效益、社会效益提到最高。
参考文献
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论文作者:史少华
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷10期
论文发表时间:2019/9/20
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