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山区公路路线设计方法探究
摘要:随着我国公路路网的日趋完善,丘陵地区、高山地区的乡村、小城镇等通车需求增大。对于山区公路而言,由于其山区地形、地质、水文、气候条件十分复杂,就需要专门研究山区公路的设计方法。本文首先介绍了当前我国公路建设的趋势,后指出山区公路设计的基本原则,最后针对容易忽视的问题提出了山区公路设计方法,以期为类似的选线工程提供设计思路。
关键词:山区公路、公路选线、设计原则、平纵设计
0.引言
随着山区交通需求的上升,交通安全事故的数量也在增加。因此,我们在建设山区公路时,应利用当前先进的建设理念,避免山区公路建设中的问题和局限性。只有这样,才能更有效、更负责任地保障人民群众的人身安全、财产安全和生命安全,才能促使山区公路建设事业的不断发展。
在交通安全事故频繁发生的今天,进行道路设计时,需要及时整合现代施工理念和施工技术,完善道路设计的不足,保障人民群众生命安全。道路建设工作者需要监督道路建设的发展,以便在道路建设过程中进行合理规划和设计。
1.山区公路路线设计的基本原则
山区公路路线选择过程中,必须要充分考虑到山区地形条件和地质地貌条件情况,在公路路线选型工作当中,需要充分考虑到公路路基的承载能力和稳定性。要考虑到公路平纵指标以及公路的整体通车能力,有效提高公路工程的服务工作水平以及行车的安全性,最大限度上避免周围地质环境条件对公路工程建设施工产生不良影响。
1.1以安全设计为优先
由于山区地形多样,地貌复杂,在山区公路路线总体设计中要充分考虑山区公路行车安全和道路整体稳定性。首先应了解工程所在区域的地形、地质勘探资料,在方案拟定阶段筛除包含不良地质和地形条件较差的走廊带。路线要确保绕避不良地质区域,对于难以绕避的,应当结合相应的处理措施进行平纵设计。路线设计时,应保证科学合理的平面几何线形,对高填深挖路段进行多方案比选,最终采用经济合理的方案。在指标选用时,要保证线形设计满足视距要求,且尽量避免纵面设计采用长陡纵坡,除满足单个纵坡指标外,还应满足平均纵坡要求。为加强公路安全性,后期设计过程中,也应同时注重安全设计专业的设计,采用护栏、标志牌、红绿灯等多种手段保证行车的安全。
1.2注重环境保护的原则
山区公路路线设计要充分考虑山区环境保护要求,对公路路线进行科学设计与规划,确保复杂地形背景下山区公路路线设计符合地形适用要求。设计过程中,要精确计算公路纵坡,完善路线与山区地形之间的契合度,避免大填大挖,合理处理公路路线与环境之间的关系,避免公路建设对环境造成破坏,减少公路建设对山区脆弱生态环境的不利影响。此外,需结合我国的国情,合理统筹公路路线与耕地之间的关系,降低公路路线对耕地资源的占用量,实现对耕地资源的保护,选择弃土场或取土场时,应合理安排,避免取用耕地土。
1.3以地质勘察为设计依据
由于山区地质条件复杂,各类地质灾害频发,在路线设计中必须充分考虑地质条件的影响,尽可能避免一些比较明显的软弱层、陡坡、易发生地质滑坡和泥石流的地段。最终的路线设计方案必须考虑到山地地形的特点,对设计方案进行调整以消除任何潜在的安全问题。
1.4注重总体规划及与地方沟通工作
首先,山区道路可能会经过诸多村庄、小城镇等,这就需要了解这些聚集性村镇的交通量,现场踏勘及方案设计时要多与业主及地方沟通,充分了解出行需求,做到合理布线。要遵循从局部到整体的方案优化策略,总体路线优化工作需要有效结合该地区的道路功能需求,充分结合环境保护、征地拆迁造价投入等各方面影响,对山区公路整体路线设计方案进行确认,然后在整体路线方案设计工作基础之上,对局部路线设计方案进行全面优化。
2.纵断面设计思路
2.1纵断面设计特点
山区公路建设在路线的纵断面设计部分表现出以下特点:第一,路线布置时要克服地势高差,往往有较大的局部纵坡或连续上下坡路段,在控制路线最大纵坡的同时还应考虑到路线平均纵坡的要求。二是山区沟壑纵横,植被茂密,河流分布较广,水文条件多变,纵面设计受水文条件及沟道分布影响较大;三是山区公路桥梁经常通过高路基相互连接,在设计纵面时应考虑到桥梁的高度以及路基填挖的高度,以合理确定路线的高度。
2.2纵断面设计方法
在山区公路路线设计中,常采用连续小半径短平曲线与连续大纵坡小半径竖曲线的组合方式,以应对地形、地貌限制。这种组合方式符合相应的规范要求,满足平纵对应的需求,但忽视了视距要求。可适当增加凸曲线半径,满足驾驶员的视距要求,使其及时看清前方曲线的变化情况,确保行车安全。
对凹曲线而言,其半径较容易达到规范的要求,但也有设计人员为了使曲线指标达到均衡,盲目增加凹曲线的半径,这样一来,除了会使工程量大幅增加,还会增大纵坡,不得不采用集中方式进行排水。因此,在设计工作中不可为了追求高指标而盲目增大凹曲线的半径。
3.平面设计思路
3.1平面设计特点
山区公路平面设计中主要存在以下三个方面的特点:第一,山区公路路线设计中对环境要求较高,路线布设时为适应地形、减少对自然环境的破坏,多采用曲线单元依据地形设线;第二,山区地质灾害相对较多、不良地质分布相对较广,不良地质分布对路线平面走向影响较大,需根据滑坡性质决定路线与不良地质之间的关系,合理采取“绕、避、穿”处理方式;第三,山区居民分布点较多,用地相对比较紧张,公路建设对沿线居民影响较大,沿线建筑物分布及公路用地对路线布设具有一定的影响。
3.2平面设计方法
在对山区公路进行设计的过程中,只使用直线与圆曲线相组合的形式确定的平面往往难以和地形相符合,但通过对缓和曲线合理使用则能有效解决直线与圆曲线存在的不足。在采用曲线定线的方法时,在山岭重丘区,两个圆曲线之间的直线,其长度可能无法达到要求,但在设置缓和曲线后,能使曲线之间实现径向对接,保证线形的圆顺程度;对曲线长度进行灵活的调整,还能解决短直线存在的不足,与地形之间良好吻合,克服地形地物上存在的障碍。
山区低等级道路路线设计要充分顺应当地的地形和地势,在必须设置回头曲线的位置,设计人员需详细计算上、下层路线的边坡开挖距离,确保二者之间有足够的布设空间,保证路堑路基的稳定性,在计算开挖坡口距离时,应充分考虑路基宽度以外的挡墙、护栏及排水等设施的设置宽度,避免重复计算。
4.小结
综上分析,通过对山区公路路线选线要点进行科学分析,指出了路线选线的设计原则和平纵设计方法。设计人员需要重点考察山区地区的地形地貌条件情况,对公路线路沿线区域所产生的各种环境影响因素进行有效判断,以此来提高山区公路线路的设计科学性与合理性,为类似工程提供了设计依据。
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