贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司成都分公司 四川成都 610046
摘要:山区公路建设受自然因素影响严重,例如山区地质地形、气候与四季气候变化等,同时山区暴雨天气比较多,溪流水位变化也较大,阴面湿滑泥泞,阳面道路坚实而干燥,这些影响因素设计人员必须考虑在内。山区地质地形较为复杂,且不同项目中难以有可重复利用的设计方案,各种因素都给我们的设计工作增加了更多的难度。
关键词:山区公路;路线设计;思考
1山区公路特点
1.1自然条件
连绵、起伏的山丘,具有深谷和较高的分水岭,地形复杂,相对高差大,地面自然坡度较陡;不同区域、不同路段差异大;地下水丰富;不良地质发育,崩塌、滑塌,滑坡体,淤泥、膨胀土、湿陷性黄土等;河道弯曲,沟谷纵横分布,大小不一。
1.2城镇布局
分布不均,规模较小,间距大。
1.3路网现状
道路等级低,技术指标低,路面状况差,行车安全性差。
1.4山区类别
一般地区、黄土地区、冰冻积雪地区、高海拔地区。
2山区公路路线的影响因素
2.1山区公路所肩负的责任
山区公路的建设有利于山区的交通和经济的发展,在山区开辟道路困难比较大,但是,合理的公路建设可以为山区开辟新的发展空间。对于山区公路而言,一般应该靠近城镇而不紧邻城镇,这样方便满足人们的交通需求,为当地的的经济发展做出贡献,同时为城镇发展预留空间,而不会变成城镇发展的制约因素。
2.2山区的自然特征
山区公路的建设受山区自然环境的影响,对于山区的环境问题要认真的考察,有利于公路建设的施工。其中包括:山区的地形特点、山区的地质情况、山区的天气气候、山区的生态环境等,都要仔细的考虑,降低其对公路建设的影响程度,保证公路建设顺利地进行。山区的地形复杂,横坡坡度大,冲沟悬崖密布,公路建设难度大,投资高。针对山区特殊的地形合理的设计公路的路线,能最大限度的保证公路质量,降低工程投资,防止出现滑坡、泥石流等灾难。山区的气候变化不稳定,温差也比较大,还容易有大暴雨,都对公路的建设不利。山区公路的建设对当地的自然环境会有一定的破坏,根据习近平同志提出的“绿水青山就是金山银山”的理念,公路建设同样要尽量的避免破坏生态环境,设计路线的时候,首先要搜集项目沿线的生态红线,天然林保护范围,基本农田范围等生态环保关键资料,路线设计时予以避让,以切实行动贯彻执行习近平和党中央的环保理念。
2.3施工条件和技术标准
山区公路建设要保证其质量和安全性,施工条件和技术直接影响着公路的建设,因此,在设计山区公路路线时,不能只考虑路线的长短,是否便捷,还要考虑到施工是否方便,方案是否经济等,总之,山区路线的设计要考虑的全面周到,才能保证山区公路能顺利的实施完成,充分的发挥其价值。
3山区公路路线设计的思考
3.1山区公路现场勘察工作
山区公路路线设计开展之前,首先要做好前期的现场勘察准备工作,实地了解项目工程实际情况,并同地质监测工作一起开展。选线是首要的工作,一般采用以下两种形式:一是布线沿着旧路进行,国内大部分的选线工作依据旧路布线,这样可以极大地节省公路路基防护工程与土石方施工工程量,大大节约了投资的成本,降低了整个工程的造价;二是新开发的山区公路,在没有任何旧路可参照情况下,需要进行实地勘察,例如地形、地质、自然环境等。
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3.2曲线设计
曲线之间直线长度的采用,规范规定设计速度大于或等于60km/h时,同向圆曲线间最小直线长度(以m计)以不小于设计速度(以km/h计)的6倍为宜;反向圆曲线间的最小直线长度以不小于设计速度(以km/h计)的2倍为宜。反向曲线较易满足要求,难以满足要求时也较易做成“S”形曲线。同向曲线受条件限制时较难满足,调整为单圆或复曲线,或其他组合线形也较难。同向曲线间的直线长度问题,如果机械地为满足要求而减小曲线半径,满足了次要指标,降低了主要指标,甚至变长直线接小半径曲线组合,是不可取的方案;合理运用回旋线,回旋线是构成公路平面线形的基本要素之一,是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同或相反的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。
3.3超高及超高加宽过渡
车速是以运行速度进行计算,在车速确定下来之后,超高主要参数取值的因素取决于横向力系数。然而影响到横向力系数主要是地形地质、路面规格、车速等因素。经相关研究检测得知,车速与横向力系数呈反向关系,若是达到最大超高率时,取值应该控制在0.06~0.15。在山区公路车流量比较大的路段,超高值取值必须依据道路行车速度进行计算;在温差较大的地段,夏天与冬天行车的具体要求存在比较大的差异。另外,路线设计中经常碰到有半圆形、椭圆形、反向曲线的情况,设计超高过渡段需要根据实际情况来决定。在设计超高渐变段时,反向曲线通常表述为S型曲线,同向分为C型及卵形曲线。当相邻的曲线为S型曲线时,在公切点(GQ)位置处的路拱横坡按0%处理;当相邻的曲线为卵型曲线时,超高过渡段一般情况下在卵形曲线的两个同向圆间的回旋线全长范围内进行。在山区四级道路超高加宽过渡段的设计期间,为了使车辆有更好的行车环境,设计人员可以参考道路设计规范来处理。
3.4山区公路纵断面设计
3.4.1凸曲线设计
因受到山区的地势、地貌条件的影响,会存在连续小半径短平曲线以及连续大纵坡小半径竖曲线两种线形。这两种线形从路线设计原则角度来说,是达不到其基本的要求,加之一些施工企业为满足相关规范通常疏忽了山区基本状况情况。在路线设计中如果平纵指标相对较低,那么选取使用上述两种线形组合将影响到驾驶员的视线,在视线受到限制的条件下,直接影响对前方路线方向的准确判断。另外,纵面出现断背曲线的时候,将给驾驶人员带来不利的安全因素。针对这种情况,需要扩大凸曲线的半径,有助于提升驾驶员行车的视线距离,从而提高了行车的安全性。在路线设计条件允许情况下,尽量选择较大的凸曲线半径。
3.4.2凹曲线设计
山区公路设计工作均以交通部颁布相关规范为依据进行,对于凹曲线设计也是如此。但是有些企业为了满足凹曲线的基本指标,扩大凹曲线的半径,从而增加了工程量,也增加了工程的造价成本。此外,由于山区地形较为复杂、高低不平、纵坡较大,若凹曲线的半径过于大,那么会增加路基的填土量,将给排水与防护设备造成一定的影响。另外,针对挖方路段,凹曲线半径过于大会给排水带来不利,进而影响了行车的安全性和稳定性。因此,山区路线凹曲线的半径要合理设计与控制,不要盲目为了追求高指标将其凹曲线半径扩大。
4结束语
总之,山区公路的建设对当地的百姓来说是一件好事,建设公路可以方便他们出行,也能促进当地的经济发展,提高沿线居民的生活质量和生活水平。但是,山区公路的建设是非常困难的,由于山区的地形地质水文复杂,生态环境脆弱,对公路建设的影响比较大,因此,在公路建设时,首先要测绘出准确的地形图,研究路线区域内的原始地貌,在此基础上设计出合理的路线,然后根据纸上定线对项目区域进行实地踏勘,必要时局部路段进行预放线,对不合理或者不经济的路段及时进行调整,调整完毕后再由测量人员进行外业测量和详细地质勘察,完成公路设计。
参考文献:
[1]赵汐权.浅议山区公路路线设计[J].北方交通,2017(12).
[2]王建强.关于山区公路设计中挡土墙设计初探[J].科技信息(科学教研),2018(13).
[3]徐俊.对山区公路设计中的问题探究[J].科技创新导报,2018(35).
论文作者:彭崧
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/21
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