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山区公路路线设计的思考

2018-12-21卢康德

中国新技术新产品 2018年20期
关键词:路线设计山区公路思考

卢康德

摘 要:山区公路路线设计在公路建设项目中发挥着重要作用,路线的科学与合理性直接关乎整个公路网络的规划。在进行路线设计过程中,设计人员必须掌握设计的原则以及相关设计规范,充分考虑有可能会影响到路线的各种因素,根据实地情况制定出合理的路线标准。

关键词:山区公路;路线设计;思考

中图分类号:U412 文献标志码:A

1 山区公路路线设计的特点

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。因此,路线的设计中要以工程实际情况为基础,切实分析好场地附近的天气、自然生态环境情况等。我国很多山区的公路具有“路窄弯急”和“坡长而陡”的特点,如凹陷低谷地区必须提升排水能力,高大群山地区必须进行挖掘隧道,路线的平、纵横都会受到制约,施工的难度也随之增加。地形状况条件影响着山区公路的路线选择,也直接影响到施工技术方案的确定。

2 山区公路路线设计中相关要求与选线基本原则

2.1 路线设计中的相关要求

山区公路路线设计时,要结合当地山区实际情况,最大程度上降低施工成本,以合理地控制里程为目标,同时保证公路设计效果中的良好使用功能。山区公路路线在实际设计的过程中,应以遵循公路设计相关规范与标准为前提,要做到合理选用里程短的线路并保证理想的经济效益。另外,路线设计方案的确定要进行最优化讨论,不仅要控制好经济效益,同时要达到合理安全等要求。在山区公路路线设计过程中应该注意实地勘察调研工作,充分分析与考虑山区的自然环境特点,以及当地天气气候、水文地质条件等问题,这样才能更好地实现路线的优化设计。

2.2 山区公路选线的基本原则

为建设合理的山区公路工程,路线的科学选择至关重要,设计人员需要掌握与了解工程目标与最终目的,明确其选线要求,遵守山区公路选线基本的原则,包括以下几点:一是综合考虑地质地形条件,尽量选择地形比较平坦以及地质比较好的区域,以便有利于施工;二是要结合整个山区的现状进行分析,注重及把握好适度性原则,增强山区公路选择的合理性;三是强化便捷施工和成本控制。山区公路路线选择过程中,要优先考虑施工便捷性,避免设计方案受到施工过程中复杂环境影响,保证最终确定的路线的合理性。另外,施工效益和社会效益必须保持有一个良好的状态,尽最大可能减少施工单位不必要的经济损失,所以经济成本原则在山区公路路线选择中应该注重考虑。在上述相关原则的制约下,设计人员如何合理选择出最佳的山区公路路线方案较为关键,合理的路线能促进工程顺利地开展,也是山区公路建设的重要保障。

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。

3.2 缓和曲线长度

公路的缓和曲线长度在道路路线设计规范中有着明确的规定与标准,因此,在开展路线设计过程中,设计出来的项目必须满足规范要求。但是,山区公路水平面上的路线其弯曲度相对比较大,切线长度容易影响到曲线长度。因此,为了确保公路车辆行车的需求,设计参数的取值,设计人员一般都是以规范中的下限值为主,但是很容易忽略超高及加宽缓和段长度的要求。针对这些情况,设计人员在进行山区公路路线设计时,应该计算出弯度对应的超高加宽过渡段的长度,取其上限值来调整控制最小缓和曲线的长度。

3.3 曲线间最小长度控制

公路同向曲线间最小直线长度应控制在设计时速6倍左右,这也是道路路线设计规范的规定要求。由于山区地形地势环境相对复杂,规范当中这些规定要求不一定全部适用。在实际路线设计工作中,不同设计单位或不同部门采用的策略不一致。在实践工作中,要保证缓和曲线曲率半径设计要小于超高半径的长度,才能达到设计规范的规定,这种设计方法高速路段采用得比较多。例如时速为低于40km/h时,反向曲线要大于3s行程,同时曲线要大于2ν。

3.4 超高及超高加宽过渡

車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。在设计超宽渐变段时,反向弧形曲线段加宽应该从第一个弧形段原点平滑过渡到第二个曲线,超高值在路拱横坡的断面上。如果同方向弯曲路段加宽应该设计在同一侧,可从第一个曲线的圆缓点直接过渡到第二个曲线的缓圆点。例如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。

3.5 山区公路纵断面设计

(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。

(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。

结语

由于山区交通的不便利,导致山区的经济、文化发展相对比较滞后,最终归于交通基础设施不健全。为了更好地平衡我国各区域的经济发展,势必要加大力度开发与建设山区公路,这样才能更好地提升与加快山区的发展步伐。所以在山区公路路线设计时要,合理规划与设计里程,保证经济效益。

参考文献

[1]王峰娟.山区公路路线设计与质量控制[J].交通标准化,2014(7):54-56.

[2]李媛媛.浅谈公路设计中平、纵线形组合[J].黑龙江交通科技,2013(1):99.

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