(西昌飓源风电开发有限公司四川凉山615000)
摘要:在山区风电场建设中,道路是基础工程,道路施工的开展有赖于设计,道路设计的好坏直接影响到了施工环节。山区地形崎岖,基础设施建设难度大,使得山区风电场内道路施工存在许多不确定性因素,而要想有效控制这些不确定性因素,设计人员就必须做好场内道路设计,对场内道路进行合理规划,进而为道路施工提供科学参考。
关键词:山区风电场内;道路设计;施工
1山地道路设计特点及优化必要性
山地风电场风机机位多沿山脉脊背布置,分布较为分散,涉及区域广阔,场区道路绵长,一个装机容量50MW的风电场场区道路均在20km左右,所占投资比例较高,如何最大可能优化设计,降低工程造价,对项目整体投资效益意义重大。
风电场设计重点是最大限度开发该区域风能资源,人们多关注于风机选型和机位布设,往往对道路的设计并不重视,在初期设计阶段因山高林密等条件限制,现场踏勘工作较为粗略,勘查报告不详实,道路设计选线只有依据大比例地形图、甚至航拍地图进行,这就造成了设计与现场实际误差较大,导致在工程建设期不得不根据现场实际地形地貌大范围、大批量的进行道路设计变更。因此,道路优化及深度设计有很大的空间,有必要在工程建设初期建设单位、风机厂家、设计院及施工单位对道路进行详细踏勘,提出合理科学的道路选线优化方案,从而达到减少道路里程、减少道路用地、合理利用施工道路的土石资源、缩短工期及节约成本的目的。
2道路设计标准
1)平曲线半径。根据四级公路建设标准,四级公路平曲线最小半径采用30m。基于这一要求,山区风电场内电公路的平曲线最小半径应采用35m。同时,道路拐弯处不能存在不可移动的障碍物。基于道路运输要求,要根据运输车辆的尺寸,合理设置路宽,一般而言,山区风电场内道路采用双车道,路基宽度一般为5.5m,在地势相对平缓的路段可采用单车道,路基宽度可设计为4.5m,从而确保行车安全。
2)最大纵坡。基于四级公路建设要求,山区风电场内道路最大纵坡度采用12%,地势相对平缓的路段控制在8%以内,从而减少车辆行驶过程中的颠簸。
3)路基路面。山区风电场内道路路面应根据地形以及路用材料等自然条件进行设计,确保路面具备足够的强度和稳定性,能够满足车联运输的需要,从而避免路面断裂、坍塌的现象发生。另外,在路基开挖中,要避免深挖、高填对环境造成不良影响。
风电场道路分进场道路和场内道路,在道路设计中应进行多方案必比选,选出最优方案,尤其是进场道路,在设计过程中,要综合考虑多方面因素,尽量避免上跨或下穿结构物,避免拆迁民房等敏感点,道路要根据项风电场项目建设需求来确定。
4)纵断面设计。在纵断面设计中,需要控制的因素有起点、既有道路、地形地质以及风机平台高程。因此,在设计时,要充分利用风电场所在地的地形,同时,考虑风机运输需要,控制道路坡度,確保道路坡度满足风机运输需要。在场内道路设计时,要分清主线到和支线道。
3山区风电场道路设计施工需要注意的问题
1)高填方路基。高填方路基施工是山区风电场内道路施工的重要组成部分。在具体施工中,要选择适合的填料,进行分层碾压,确保路基强度。场内道路开挖出来的土多为软土,石料较少,因此,在路基碾压时,要科学碾压。在填充完毕后,要做路基的承载力测试,确保路基质量过关。
2)边坡开挖。在边坡开挖中,由于地质不明确,开挖应尽量避开高边坡,减少在破碎段路基中开挖顺层边坡。同时,在边坡开挖时,要设置排水沟,及时将路基中的水排出去。另外,要做好边坡支护,防止边坡崩塌。
3)挖泥换填。在风电场内道路施工中,淤泥下沉的情况不可避免,为了保证路基的稳定性,要及时挖出淤泥,并采用密度小的填料进行填充,做好碾压,确保换填后路基的稳定,避免路基出现沉降。
4)施工管理。首先,做好施工技术交底工作,让施工作业人员要熟悉场内道路设计图纸,掌握规范的施工工艺和技术,从而按照施工工艺来施工。其次,要做好道路施工过程中的管理,由专业的施工人员监督施工,对每一道施工工序进行验收,在验收合格后方可进行下一道工序,从而确保施工质量过关。
4风电场道路设计控制因素
4.1风机设备的重量
风电场道路的主要功能之一就是服务风机设备的运输。风机自身非常重,在运输过程中会对道路造成一定的承压,如果道路承载力不达标,就会出现道路塌陷。因此,在风电场道路设计中,风机设备的重量是道路设计必须考虑的一个因素。
4.2地形环境
我国地形复杂多样,有丘陵、山区、平原等,而不同的地形结构,对风电场道路要求也会不同。一般而言,平原地区风电场道路较为满足风机选址及运输要求,而山区、丘陵地区的风电场受地形的影响很大,如果道路设计没有考虑到地形因素,就会给风电场道路安全造成威胁。
4.3技术因素
风电场道路设计是一项专业且技术性的工作,需要考虑到的因素非常多,而这些因素有赖于技术来解决。如果风电场道路设计技术水平不高,没有严格按照相关设计规范来设计,就会出现各种问题,给后续施工造成影响,容易出现安全事故。
4.4成本因素
风电场项目建设是一项投资大的工程,在风电场道路设计中,设计人员必须考虑到成本因素,做好成本控制,以最小的成本投入,设计出最优方案。
5风电场道路设计控制策略
5.1大物件运输路径
道路最明显的功能之一就是运输,风电场道路上运输的大多是一些大型物件,大物件运输路径直接决定了进场道路工程量。因此,在道路设计中,设计单位要对风险场现场作详细的卡勘查,在勘查结果的基础上进行设计,优化大物件运输路径,进而满足运输的需要。同时,要考虑到道路的承载力问题,结合最大物件、最重物件进行计算,确保道路承载力能够满足实际运输需要。
5.2既有道路的利用
风电场道路的施工会对原有的道路进行一定的破坏,当风电场经过县道、乡道时,由于县道、乡道的转弯半径较小,这些道路极有可能无法满足风电场道路运输的需要。因此,在道路设计中,设计人员需要对进场道路进行全面调查,尤其是县道和乡道,标记出这些道路的具体位置,对这些道路的路面情况进行记录,对可以利用的道路进行改造,对妨碍风电场道路建设的道路、桥涵等建筑物进行拆除。在拆除道路、桥涵等建筑物时,要做好协商,以合同的形式确立下来,避免具体施工过程中出现扯皮现象。
5.3车辆掉头设计
在风电场道路设计中,车辆掉头问题应引起足够重视。如果车辆不能顺利掉头,就会造成道路堵塞,影响到风电场的正常运作。基于车辆掉头的需要,在道路设计中,可在道路中间设置一个较宽的转换地,供车辆掉头。在地势平缓的路段,可采用自行掉头的方式;在支线尽头处,可采用吊车辅助的方式来进行掉头。另外,在道路设计中,还可以设计环形回头道路,从而方便车辆掉头。
5.4主要技术指标的采用
在风电场道路设计中,应按照《公路工程技术标准》、《厂砖道路设计规范》具体要求来进行。路基、路面宽度主要受重、大件运输车辆以及吊装机械的控制,因此,行车道路宽度最小可采用4.5m,同时,根据地形特征,要考虑到路基的可靠性、稳定性,在相应的位置设置错车道和警示标,从而防止安全事故的发生。
6城市道路设计中人性化设计理念应用问题的改进措施
6.1城市道路规划设计与城市整体布局相融合
在我国城市城市道路的规划与设计过程中,需要避免出现盲目与随意的设计,要确保设计的严谨与认真。在设计之前要明确城市的未来发展目标与规划,之后在根据这一要求进行科学、合理的布局与设计。城市道路的合理设计可以提高城市道路的使用效率。另外合理的设计还可以减少道路的施工成本,为城市的发展创造更便利的条件。进行城市整体布局的考虑,可以对城市的未来发展起到重要的通。在进行城市整体布局的时候,要根据整体规划进行实时调整,同时结合城市道路设计规划的原则进行科学的布局,有利于城市道路的施工与整体规划。
6.2对城市道路规划设计中的盲道进行改进和优化
在城市道路盲道的的设计过程中要站在盲人的角度思考问题,这样设计出的盲道会更加的人性化。设计盲道的时候主要考虑以下几方面的问题:第一,从盲人的脚感与对方向的辨识能力上进行设计,在铺设盲道的时候要尽量选择与其它道路不同的施工材料,可以使用内侧为圆形砖,外侧为轮廓转的原则进行施工,这样可以让盲人感受到脚下的感觉。第二,在盲道铺设的时候选择一些棱角分明的地砖,这样可以为盲人指明方向。第三,在一些重要的位置,使用不同的地砖,这样可以提醒盲人自己当前所在的位置。第四,针对于道路上一些重要的路口或者交叉路口,设置提醒警示音乐或者导盲路牌。另外,还要指派专门定期的检查提示音的正常,从而为盲人指引正确的方向。因此,城市道路的规划与设计人员要认真的设计盲道,绝对不能忽视,要通过人性化的设计满足城市的发展。
6.3人行道的人性化设计
在城市道路设计中,人行道的人性化设计最能体现城市交通道路的人性化理念,这主要是因为人行道与行人之间的关联性最强,人行道的宽度、平整度、便捷度等都容易影响着行人的安全与便捷,因此在人行道的设计中,应该着重分析人的因素,根据人的实际需求,兼顾不同人群的特点来丰富人行道的人性化设计。首先,应该着力处理好人行道的平整度,只有确保人行道的平整度,才能够为各类群体提供方便,如腿脚不便的老人、存在视力障碍的盲人及一些肢体残障人士,才能充分体现人行道的人性化设计理念。在人行道的设计中,不少人常常将人行道设计成镂空或者花纹的样式,这在一定程度上虽然提升了人行道的美观程度,但并不能给人们带来舒适的感受。其次,在人行道的设计中,要确保人行道与车道之间存在一定的高度差,一般而言,为了保障行人的安全,避免一些机动车违规驶向人行道,因此通常人行道的高度要比机动车道略高一点,高差可以控制在15-20厘米之间,这样可以有效的划分安全区域。同时为了满足一些特殊人群的需求,诸如自行车道、公交车站台等其他基础设施,可以与人行道保持同一水平高度,以保障人们快速便捷且安全的进行不同基础设施之间的转换。
6.4道路平面线形设计的人性化
良好的平面线形设计,应该体现道路人性化设计,它不但能为人们提供安全和快捷的交通途径,而且能融合周围环境,能减轻较长时间驾驶车辆带来的疲劳感,增加驾驶的舒适性。首先道路平面线形设计应符合规范中关于缓和曲线最小长度的要求,并且适当的采用些半径较大的曲线,使驾驶员驾驶过程中能平顺的过渡,避免长时间的直线行驶带来的单调感,消除驾驶员的感官疲劳,保证行车的安全性、舒适性和平稳性,能进一步减少交通事故的发生。
6.5无障碍设计
无障碍设计在城市道路的建设中是最能够体现人性化设计理念的,其主要的建设形式包括盲道、缘石、坡道型式以及公共建筑的无障碍出入口等,这主要体现的是城市设计过程中对于残疾人的关怀,是社会以及城市进步的体现。但这样一种良好的设计在城市中的建设状况还有待改进,包括位置设置的不合理、管理工作的不到位以及施工质量的不达标等。除此之外,人们本身的意识不到位也影响到了无障碍设计作用的正常发挥,包括人行横道与缘石坡道的相互错位、盲道上砖块的松动以及在盲道上的乱停车现象等。而为了让城市道路建设中所设计出来的无障碍设计能够真正的起到满足残疾人出行要求的目的,就需要做好将相关方面的工作,除了在进行设置的过程中要保证绝对良好的合理性以外,还要在施工过程中全程把握好质量关,且最为重要的是要将城市的大型公共场所的无障碍设施与道路的无障碍设施进行良好的衔接,这一点在整体的设计中尤为重要。
结束语
在山区风电场中,道路是基础,道路的好坏直接影响到了风电场风机运行效率。要做好山区风电场道路设计,尤其是场内道路设计,严格按照相关技术规范以及风电场项目实际情况来设计,保证场内道路设计的合理。在设计好道路线路后,要严格按照设计要求来进行施工,做好施工质量监管,确保道路施工质量过关,从而保证道路的稳定性。
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