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摘要:随着社会和经济的发展,我国的交通行业有了很大进展,公路工程建设越来越多。公路工程项目的不断增加,为人们的生活提供了便利,公路选线和设计工作作为公路工程建设的首要环节也逐渐受到了人们的重视。论文主要对公路选线及设计工作的原则、地质选线、公路路线的设计要点进行了分析。
关键词:公路路线;选线原则;设计要点
引言
人类社会和自然环境的协调是一个循序渐进的过程,公路作为人类社会中的重要构成部分,其建设也经历了一个持续变化的过程,从最初的确定路线方案再勘察工程地质情况的“选线地质原则”,到如今充分考虑环境敏感点、环境保护要求确定路线走向,再勘察走廊详细的地质情况对路线进行调整的“环境选线原则”。环境选线原则的普及,是人类改造客观世界在思维层面上的“大跃进”,前人在具体的研究上取得了大量的工作成果,但是当前我国各地高速公路路线设计在工作前期对环境保护因素的考虑上有着较大的发展空间,因此需要对环境选线原则下的高速公路路线设计方法进行深入研究。
1公路项目选线的基本原则
经过数十年的发展,我国高速公路建设无论是在施工方面还是在技术方面,都有了较大的进展,截至2018年年底,高速公路总里程14.3万km,比之去年增加0.61万km,总里程居世界第一位;高速公路车道里程63.33万km,比之去年增加2.90万km。国家高速公路里程10.55万km,比之去年增加0.33万km。高速公路的发展,让我国交通道路体系愈发完善,拉动了各个区域的经济发展、商贸发展,但是因道路不合理建设导致的环境保护问题也愈发突出,因此当下需要充分考虑到“环境”本身的实际情况,采取贯穿规划、设计的方式方法,减少高速公路建设对环境的影响。
1.1整体设计和路线规划
整体设计是对公路施工的宏观控制,突出了顶层规划的思想,是在全面考虑市场经济和生态环境的统一发展下,对公路施工的服务质量、技术规范及施工规模进行整体布局性规划,还对各专业配套与协调展开整体设计。线路规划即选线工作,就是明确路线基本方向、确定线位的整个过程。路线规划是整体设计思路的具体化、形象化,通过图纸内容突出了整体设计思想。因此,选线是否成功,将直接影响到公路整体设计质量。
1.2选线和定线
选线与定线对于公路路线设计非常关键,若是最终路线不是最佳路线,除了会对施工质量产生威胁,也会影响其安全性、使用寿命等。同时,因为山区地形复杂,往往能够设计出很多不同的方案,且易受平、纵、横等的阻碍,导致路线位置给公路构造物带来不同程度的影响,提升了选线难度。因此,纸上定线应根据主要控制点间的地形、地质情况,选择地势平缓、山坡顺直处安排路线,然后根据规范要求进行试坡,对不满足纵坡要求路段进行调整,最终确定满足路线平纵面要求的路线走廊。实地定线应依据纸上定线的结论展开,但若是工程所处地区不具备准确的地形图,此时只能选择实地定线。
1.3最优性原则
设计单位在制定公路线路方案之前,需要遵循最优原则,加强对路线的实地勘察工作,进行多次比较和论证后,从中选择最优路线。
1.4局部方案的选择
山区地形条件复杂使得真正适宜的路线改造方案比较稀少,甚至是单一方案。但是每一方案都包含很多结构物设计方案,例如,若想扩建峡谷地区的道路,除了可以开挖上边坡,也可以选择加宽外侧路基,若选择加宽外侧路基也会面临选择半边桥还是高挡墙的问题。所以设计路线除了要注意平、纵线形的影响,更要衡量该方案是否合理科学,还需衡量局部构造物方案的选择是否能够为项目节省资金成本。
2地质选线
(1)避让。降低风险和减少工程投入最有效的措施就是避让,并且避让也符合现阶段防治结合和以防为主的政策。若无法避让,则再采取工程措施予以处治。(2)可行性。不同公路的地形地势与地质条件有所不同,部分路段有无法避让的不良地质段及特殊地质段,在这种情况下,选线的过程中应对这些不良地质段进行深入研究,明确可能存在的所有隐患,尽量从不良地质相对较少的段落上通过。(3)安全性。应考虑结构物以下两个方面的影响因素:一是设计因素;二是地质条件。选线时需要综合考虑保证路基安全与结构物安全,尽可能地选择对安全有利的段落。(4)经济性。高速公路建设成本极高,为保证项目可以顺利实施,必须对成本进行严格控制,减少投资。基于此,为减少对不良地质进行处治的实际工程量,并避免产生过多的养护费用,应严格贯彻和落实地质选线。(5)可持续发展。在路线设计过程中,除了要对路线一期设计进行考虑,还应充分考虑公路及其配套设备必须与二期工程良好衔接,如果遇到不良地质,则应做好整体统筹,并为工程实施创造足够的空间,使其整体功能得以良好实现。
3公路路线的设计要点
3.1直线型公路路线的设计要点
直线型公路路线设计是公路路线设计中最常见的一种,施工成本也较低,可以有效避免弯道视觉盲区的缺陷,保证驾驶员的视线清晰。然而,在直线型公路路线的设计过程中,有时存在长度过长的问题,使驾驶员产生视觉疲劳,驾驶风险明显增加。为减少上述情况的发生,设计人员须高度重视直线段的分析,并将公路工程项目的施工环境和线路条件作为直线段设置长度的依据,以提高行车和驾驶员的安全性。
3.2平纵面拟合设计
在曲线段,可采用多圆复曲线拟合法,对于拟合误差相对较大的不同圆曲线,通过分割形成若干半径不同,但能进行径向衔接的多个圆曲线,以此保证拟合精度,与此同时,各段复曲线长度应符合技术规范要求。实施过程中,由于采用单侧拼宽,所以需要对路基边缘点对应的平面坐标进行检测,使纵向间隔距离保持在20~25m范围内。在拟合时,不论直线段或曲线段,在两幅之间应保留一定余地。在纵面拟合过程中,需要对路基边缘点实际高程进行测量,并根据路中线实际标高予以校核,根据校核结果绘制相应的分布图,对误差的平均值进行计算。在实际的纵面拟合设计过程中,需要将隧道等构造物等作为设计的控制点,以避免对构造物造成不利影响。完成拟合后,纵坡坡长的长度应符合技术规范提出的要求,同时竖曲线之间的距离应达到2s行程以上。
3.3曲线型公路路线设计要点
曲线型公路在我国山区及丘陵地区较为常见,在设计过程中,设计人员需要根据所用路段的设计行车速度选择路线线型的半径,保证适当的曲线长度,通常情况下,曲线越长,转弯越平顺,行车的舒适度和安全性也就越高。另外,设计人员还需要考虑实际情况,综合考虑技术与经济指标,实现二者的平衡。
结语
综上所述,改扩建公路工程的路线设计和新建公路同样重要,在实际的设计过程中,首先要充分考虑既有公路实际情况,然后针对存在的主要问题采取适宜的路线设计方法,以保证路线设计质量。
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