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摘要:大自然是人类认识一个渐进的过程,道路的规划也不例外,原来先确定施工方案然后在研究“路线地质”的地质条件,现在第一次是分析确定区域和位置在确定走廊的走向,在研究走廊的地质状况,最后调整“地质路径的选择”路线。这是由于中国的公路建设已经逐渐蔓延到中部和西部山区,并发现中部和西部山区地质条件复杂,甚至地质灾害频繁出现的问题,在山区公路路线探索的阶段有些灾难是非常隐蔽,不容易被发现出来,但是在施工阶段会慢慢被暴露出来,会对施工人员造成严重的安全威胁并严重影响施工的进度和工程造价的成本。
关键词:山区公路;路线设计;质量控制
1山区公路路线设计
1.1山区公路路线的平面设计
1.1.1对曲线长度进行缓和设计
在一般地区的公路路线设计过程中,已有较为成熟的设计规范标准,其中对公路的缓和曲线长度经过无数的科学计算和经验积累,已做出了较为明确的规定,在路线设计过程中,需要以此规定作为设计的依据,从而达到公路建设的质量要求,创建一个良好的公路交通环境。但是在山区进行公路建设时,由于山区地形变化大,而且非常复杂,特别是路线弯曲度往往比其他地形更大,曲线的长度常常还会受到切线长度的影响,考虑到这些特殊的影响因素,为了达到公路行车的要求,在进行路线设计时,设计人员对于缓和曲线长度的处理方法,常常会选择相关标准规定中的下限值作为设计时的参数,这样的做法固然能够满足公路的行车要求,但是却存在着缺陷,那就是容易对于超高和加宽缓和段长度造成忽视,从而影响行车安全。因此,为了弥补这一缺陷,提高山区公路的质量安全,就必须要在设计缓和曲线长度时做出改变。具体做法是应计算出弯度对应的超高加宽过渡段的长度,然后取缓和曲线长度的上限值,以便能够调整控制最小的缓和曲线长度,达到兼顾公路行车要求以及超高和加宽缓和段过渡的目的。
1.1.2控制曲线之间的最小长度
公路设计相关规范规定,公路设计速度和公路曲线之间最小的长度,必须要保持6倍大小。但这一规定在地形复杂的山区却不一定完全适用,因此在山区公路路线的设计过程中,要以实际情况为主要参考依据,对各项参数进行适当的调整。而在山区公路建设过程中,不同的部门采用的对策也各不相同。目前,为了达到设计规范的要求,对缓和曲线曲率半径普遍采用的较为可靠的设置方法是将其设置为超过不设超高半径部分的长度,以便达到6倍的设计要求。这种方法较适用于高速路段,而设计时速低于40km/h时,同向曲线应大于2倍,反向曲线要大于3倍。
1.1.3对超高以及超高加宽过渡的设计
当遇到特殊情况,可以利用运行速度来计算车速,确定车速后对于超高取值需要利用横向力系数来确定相关的主要参数。能够对横向力系数产生影响的因素有很多,如地质地形环境、车速、轮胎质量、路面规格等等。试验已经证明横向力系数与车速呈反比,所以一般情况下,如果满足最大超高率,0.06~0.15之间就是最佳的取值。不过在设计超高以及超高加宽过渡时,需要考虑的因素除了车速之外,还有很多其他因素,如山区地段的温差、季节、车流量等等。在山区地段,较大的温差以及冬季和夏季对行车的要求都不同,而且差异较大。一般来说超高取值时选择车流量大的路段,能够更加符合实际的行车速度。在对山区公路的路线进行设计时,常常会遇到反向曲线、椭圆或半圆路段,因此在对超高过渡段进行设置时,要根据具体情况来制定设计方案。对超宽渐变路段进行设计时,处理反向弧形曲线路段的加宽,要从第一个弧形路段的原点,向着第二个曲线,其超高值等于路拱横坡的断面上进行平滑过渡。当弯曲路段加宽是同一方向时,需要设计在同一侧,然后由第一个曲线缓圆点向着第二个曲线缓圆点进行直接的过渡。具体的设计标准要求,需要参考交通部门发布的道路设计规范。
1.2山区公路路线的纵面设计
1.2.1对最大纵坡的设计
由于我国的车辆普遍存在着超重的情况,因此我国的相关部门在制定公路设计规范时,将这情况也考虑在其中,因此对于最大纵坡的设计指标要求,要远远高于国外的指标标准要求。特别是对于特殊地形更是做出了明确的规定,当利用原来的公路路基进行高速公路建设时,要对最大纵坡的长度进行提高,其提高最大值可达到1%;而当省级以下的公路处于海拔高度处于2500m以上的地理位置时,最大纵坡必须要小于8%。在山区公路路线设计时,对于路基和海拔高度这两项重要的影响因素需要重点考虑,以保证山区公路的质量安全,为山区公路交通营造一个良好的行车环境。
1.2.2对长陡纵坡的设计
对于较长较大的下坡路段,坡度会对车辆的正常行驶造成直接影响,容易引起车辆熄火、追尾、水箱水量不足、刹车片温度过高等问题,直接影响交通安全。所以在对长陡纵坡进行设计时,特别是对平均纵坡长度设定建设标准时,需要对天气、车流量、驾驶员素质、车型等因素进行综合考虑,以保证对长陡纵坡的设计科学合理,保证山区公路的交通安全。
2对山区公路路线质量进行控制的有效措施
2.1合理的设置道路选线和立交
山区与平原相比,地形更加复杂,立交的占地面积很大,为了保证山区公路路线质量,在选线阶段,要根据路网规划,充分考虑有关道路是否可以设置立交,若有必要设置,应当结合道路的交通,针对交通流量以及流向进行分析,通过定性分析,最终明确立交的规模和形式。在设计立交方案时,必须结合地形的特点,并且考虑到其他限制因素,对线路予以合理的调整,预留布置立交的位置,防止受到立交的限制,导致山体被过分开挖,进而增多了边坡防护的工作量。
2.2保持水土
由于受到地质和气候等因素的影响,导致山区公路容易发生地质灾害,所以在对山区公路路线质量进行控制过程中,工作人员必须全面的考察沿线的地形地貌、工程地质和气候条件。同时,分析水土流失、植被种类与覆盖率等的现状,然后采取综合防护措施,将工程防护与生物防护充分利用起来,加大水土保持工作的开展力度。特别是在容易发生地质灾害的山区公路地段,需要运用生物防护措施,根据当地区域水土保持规划,实施水土保持工作。对于山区与丘陵区公路,要和原有的地形地貌有机的配合,最大程度的降低开挖面积,并且保证填挖处于平衡状态,当开挖量减少时,才能有利于对水土的保持。
2.3确保路基设计更为全面
从本质上讲,路基作为路面的基础,而且路基和路面构成了统一的整体,为了保证路面结构的稳定性,必须使得路基更加密实,具有稳定性和均匀性,为山区公路的建设创造良好的工作环境。基于此,为了实现对山区公路路线质量的有效控制,要对山区公路的路基路面进行综合设计,在对路基加以设计期间,需要考虑到当地的自然条件,尤其是工程地质的基本条件,根据实际情况选取合适的路基横断面形式,而且明确边坡的坡度。针对于一些不佳的地质地段,或者是地形陡峭的地段,尽量不要破坏天然的植被,保持山体平衡。在狭窄的河谷地段,尽最大的可能不占用河床。同时,结合具体的情况,实施防护工程,并设置其他的结构物。对于沿河路基,如果存在废方,应该及时处理,避免出现河流改道或者是河床堵塞等情况,防止对农田和沿线构造物等造成不良的影响。
3结束语
总之,随着我国家的道路不断向山发展,大力建设山区公路,因此,区公路设计也面临诸多挑战。所以,我们必须对山区公路设计有一定的创新和改进,根据不同的山区公路设计不同的施工方案和图纸,制定更新设计理念和技术手段及其每一部分和每一道工序,在保证安全性和稳定的前提下注意便捷性和方便性,同时还要为今后检修山区公路构件、管理和养护桥梁等做好前提保证,优化山路设计保证山区公路的耐用性和使用寿命。
参考文献
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