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摘要:伴随着国内市场经济的不断进步,国内的城市、山区公路的发展步伐也在逐渐增快。中国在长期的山区公路设计阶段中,积攒了大量的实践经验,不过因为国内山区公路发展速度的增快,在山区公路设计过程中也碰到了大量的难题,这些问题逐渐变成影响山区公路设计的重要问题。文章重点从国内山区公路设计的发展现状作为切入点,且研究山区公路设计过程中有着的不足之处,从而归纳了如今在国内山区公路设计中应该注意的问题。
关键词:公路设计;公路安全;山区公路;环境保护
1 我国山区公路设计现状概述
我国幅员辽阔、地大物博,地域十分广阔,在 960 万平方公里的土地上,分布着各种类型并且十分复杂的地形,而我国山区面积占我国总面积的 69.1%。山区中包括丘陵、山地和高原,地形、地势以及地貌变化非常复杂,同时地质构造、岩层分布复杂、奇特,这些特殊的山区地形和结构都给山区公路的设计和建设带来了巨大的困难。通常而言,山区公路设计与施工资金远远高于别的区域的公路建设成本,特别是国内西部高原山地区域,存在的问题是十分明显的。在山区公路设计过程中通常会碰到坡陡问题、路长问题以及弯多问题,如果在对山区公路进行设计过程中并未重视这些问题,会给后续的施工与正式使用产生不利影响。然而,伴随着国内公路设计、施工工艺的逐渐进步,还有社会经济的迅速发展,针对山区公路设计提出的要求也在逐渐增加,针对山区公路的安全性、经济性、环保性等提出了较高的需求,所以,在设计过程中所面对的难度是较大的,山区公路设计有着一定的技术复杂性。
2 山区公路设计中存在的主要问题
2.1 在安全设计方面
安全是在各个公路设计过程中必须考量的主要问题。然而山区地形十分复杂,如若想要让公路设计对安全性给予高度关注。在设计过程中最为重要的问题就是连续弯道路段的安全设计问题。车辆行驶在连续弯道上,驾驶者在行车过程中所能看到的视距变短,然而道路转弯半径通常会受到地形的制约,进而造成连续弯道路段变成交通事故频发的地段。除此之外,山区地形有着高低起伏的特征,连续下坡的路段也非常容易出现交通事故。这些均是公路设计过程中必须重视的问题。
2.2 在环保设计方面
伴随着社会经济的迅速发展,环保概念已然融入人们生产生活的不同方面。因为山区公路和自然环境相接触,对其进行公路建设必定会对周边生态环境导致影响。怎么样解决存在的不利影响,推动人与生态环境的和谐进步,是如今公路设计过程中的主要任务。以往的公路设计只是考量施工的实操性与竣工之后的实用性,对于公路对周边环境的不利影响并未充分考量。由于公路施工会对周边环境产生严重破坏,为开发当地旅游经济修建道路而导致自然环境受到破坏的例子并不罕见。山区公路通常是依山进行施工。山区的地形条件十分复杂,不只是造成公路线形多变,也促使公路施工对周边生态环境产生的影响更为显著,填方、挖方等建设容易对植被情况、地质情况造成严重破坏,引起水土流失情况,从而对自然环境产生严重影响。然而公路是人为建设的,公路的产生必定会对当地生态资源和自然风光出现矛盾,导致总体景观不协调的情况。
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2.3 在成本设计方面
因为山区的地形十分复杂,面对恶劣的地理条件,在对山区公路进行设计过程中通常使用改变公路路线,绕路前进的方式,进而防止出现大规模土方施工。如此一来,公路行车里程的增多,必定会造成工程量增加、建设成本增加等一系列的不足之处。除此之外,公路通车之后行车里程的增加,进而会提升交通运输资金的投入力度,如管养费用的增加等。伴随着燃油费用不断增加,公路里程的增加对投入成本的影响是十分明显。从全局的方面进行分析,道路里程的增多,交通运输资金也会增加,导致经济利益逐渐降低,不利于该地区经济增长。因此,在对山区公路进行设计过程中,必须对经济收益进行充分考量,重视在公路设计技术性和经济性方面获得平衡。
3 山区公路设计注意要点
3.1 加强山区公路安全性设计
山区地形崎岖复杂,地势高低起伏,沟壑纵横,平地面积较少且分布分散,这都给山区公路运行安全带来威胁。在山区公路各类线形中,由圆曲线和缓和曲线组成的平曲线所占比例较大,所以公路设计要以曲线为主要设计思想。经过长期摸索和实践检验,有条件情况下,山区公路曲线半径要大于最小半径的300%,从而达到将其超高控制在4%以内的目的。由于最小半径可以满足车辆正常行驶的要求,条件受限时,一般按照最小半径进行设计,极限半径慎重采用。另外,公路安全防护措施,比如护栏、隔离栅等,对于提高山区公路安全性也有很大帮助,必须在设计时予以高度重视。
3.2 做好山区公路边坡治理工作
公路边坡的质量水平直接关系到公路的稳定性。由于山区地形复杂,公路往往依山、傍水而建,频繁的自然灾害使得公路的正常运转和服务水平对于边坡质量的依赖程度更深。如果边坡治理效果有限,公路投入使用后极易产生各种问题,轻则影响车辆正常通行,乘车舒适性下降,重则对公路本体造成严重破坏,道路阻绝。常见的山区公路边坡病害包括边坡滑塌、崩坍和路堤滑移、沉陷。前者是因为路堑过深,边坡过高、过陡导致边坡失稳,后者是路堤压实度不满足要求的结果。所以,在进行山区公路设计时,要高度重视路基的稳定性设计。对于地形条件不理想的路段,要认真细致地做好前期勘察工作,结合当地自然条件,充分进行方案比选,针对存在的安全隐患,采取有效措施,保证边坡处于最稳定安全的状态。山区地形条件复杂,相应的山区公路边坡治理的方案也有很多。常见的有:抗滑桩和锚索加固、预应力锚索框格梁、SNS 柔性防护系统、三维植被网植草防护、土工隔栅和土工布、土工模袋混凝土、夯(冲)击式碾压等。上述方法都有着各自的适用范围,只有根据具体情况认真选择治理方法,才能充分发挥其防护能力,保障边坡稳定。
3.3 提高山区公路美学设计水平
随着社会的发展,公路的功能不断扩展外延,在传统的交通运输之外,公路被赋予了更多的意义。山区公路设计中,加强公路美学设计,将人工产物与自然环境相结合,将公路融合于当地自然风光之中,在发展交通的同时,增加了当地景观特色,实现人与自然的高度和谐统一,是当代山区公路景观设计的主要思想。近年来,公路景观化已经成为山区公路设计的一大特色。在具体设计工作中,要把景观设计作为山区公路美学设计的核心,以平面线设计为基础,通过纵断面设计对美学设计进行完善与加强,而公路美学设计的具体体现要落实到公路景观绿化方面。
4 结束语
山区公路建设是我国“十三?五”期间公路交通网络建设中的重要组成部分,市场空间发展前景十分广阔。公路设计单位要充分抓住这个有利机遇,不断优化设计方案,拓宽设计思路,因地制宜,创造性地开展山区公路设计工作,为我国实现网络通畅、服务高效、安全可靠、绿色高效的道路交通目标而努力。
参考文献
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论文作者:康宁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/26
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