黑龙江省林业设计研究院
摘要:山区公路在设计上就与普通的平原公路存在很大的差别,公路设计人员在对山区公路开展设计环节时,首先要将公路施工周围的环境进行基础信息掌握,防止因为没有对地形以及地势特点进行充分了解而出现设计不够合理的问题。在对山区公路进行设计时,一点要本着环保理念开展设计规划,不能对周边的环境造成破坏。本文针对山区公路设计上的相关注意事项进行了论述,仅供参考与借鉴。
关键词:山区公路路线设计注意事项
山区公路在进行设计与修建时,需要进行考虑的影响因素很多。设计师需要具备的综合素养水平必须很高,掌握的知识种类也要很丰富,首先设计师要精通道路设计上的相关知识,然后还要具备其它专业知识,如工程规划、水文勘测、环境保护等方面都需要得到兼顾。同时设计工作人员还要拥有灵活的头脑,可以对已经掌握的资料进行全面整合,让设计方法上的相关规范可以得到灵活调整,在工程开展的过程中可以将修建规划成本进行最大限度的缩减,有效节省建设资金的成本。
一、山区高速公路路线设计的理念
山区公路虽然在设计的过程中与普通的公路存在很大的差异,但是毕竟隶属于公路设计的总体范畴,所以还是有很多理论知识交叉的部分。在执行设计时,工作人员应本着创新的设计原则,让山区道路上的设计可以更加合理。
(一)对影响路线因素进行综合考虑
不管是我们的习惯做法,还是有关规范标准的条文规定,高速公路的路线是“纲”,桥、隧、交叉附从于路线。所有这些,并不是说构造物位置选择的合理性、设置的经济与否等属于次要的地位而不去充分地研究。而是将这些问题或矛盾”拜托”给了路线组。在进行线位的布设过程中,需要充分研究诸如路基横断面的位置及形式的选择,桥梁轴线的选择,隧道的形式,轴线位置及洞门位置的选择,交叉的位置及形式的考虑,对环境的破坏程度等等,并且将所有这些问题(或称之为“矛盾”)作为各控制因素,结合地形,地质、水文条件进行综合地、全面地分析,筛选出哪些是主要的、要充分考虑的因素,哪些是次要的因素,然后抓住”主要矛盾”、兼顾(有时或是“牺牲”)“次要矛盾”。最终布设出总体上经济、安全,合理的线位。
(二)尽量避免高填深挖,用隧道群代替长隧道
高填深挖段落多,边坡高、桥隧占路线里程的比重大,是山区高速公路给人们最直观、最深刻的印象,也是直接导致造价高昂的重要因素。高填深挖路基不仅对环境造成严重的破坏,而且其安全性、耐久性也令人忧虑不安;而隧道不仅造价高,而且隧道尤其是长隧道的通风,照明、消防等增加了运营养护费用。因此,“以桥粱取代高路堤,以隧道取代深路堑,以隧道群取代特长隧道,在可能的情况下调整线位以桥换隧”的思路应贯穿平、纵面布设的始终,反复优化线位,以降低工程造价,更好地保护环境。
(三)合理掌握线形指标,忌“左”“防”“右”
由于公路发展的进程是从等级公路(含山区等级公路)发展到高速公路,而高速公路又从平原区延伸至山岭区,如此的发展进程难免会干扰我们对山区高速公路线形指标的掌握。其表现为,一是习惯干平原区高速公路的“大手笔”,追求高指标,结果造成工程量大、造价高、与地形及自然景现不协调;二是受缚于山区低等级公路的思维定势,“畏手畏脚”,不敢合理地设置隧、道、高架桥。极限指标、低指标采用过多,造成工程数量节省有限而公路的使用功能、服务水平大大降低。为此,山区高速公路线形指标的掌握要谨防这两种思想导向,积极把握地形、地质特点,综合选用能保证服务水平且均衡、连续、适应地形的技术指标。综合几条山区高速公路的实践,主要遵循以下原则:①当出现较高和较低指标时,要分别通过降低指标和改善指标验证其适应性、合理性;②一般情况下,采用超高值为2%~4%的平曲线半径。迫不得已的情况下方可采用极限值;③连续上下坡的缓和坡度应控制在2.5%以内;④前后段落的指标要均衡、连续;⑤平曲线占路线总长控制在60%以上,竖曲线占路线总长控制在40%以上。
二、合理掌握设计标准
山区高速公路路线上的设计标准合理程度因为会直接影响到工程安全、造价、以及环境。所以面对这么多方面的影响因素组合,专业的设计工作人员还要将行车安全以及车辆实际运行的车速进行相关内容上的考虑,首先是线性设计,平曲线指标主要是对视距以及行车安全产生影响。纵坡指标会对行车的速度产生重要的影响。为了将这些影响因素进行合理的安排,设计工作人员应将各个规范上的指标进行掌握,防止在实际设计中出现差错,影响工作的实际开展。山区公路设计上的组织环节很多,设计师必须将道路的性质、实际交通量、车型构成等方面的影响因素进行深入性的信息了解,方便让地形上的线型指标得到合理规划。
三、贯彻地质选线原则,结合不同的地质条件灵活布线
山区公路的载体大多是自然环境,也可以直接说是地质环境。这就意味着山区的公路修建过程的中的基础环境很差,较为脆弱,一旦没有进行合理的规划,就可能直接导致高速公路在使用过程中出现突发状况,路面或路基出现问题,给行车安全带来隐患。所以在实际规划时,设计师应对地质环境进行清楚地认识,尊重地质规律,在设计时充分对地质相关因素进行考虑,让其中可能存在的问题得到实质性考虑,防止问题的出现影响后续施工步骤的开展。尽量减少对山区自然环境的破坏,因为山区自然环境本身就比较脆弱,一旦遭到人为的破坏很难通过自身的力量进行恢复。
对地质现象和规律的认识由面到线、由线到点、由表及里、由粗到细、由宏观到微观,逐步深入,根据不同阶段采取了不同的方法和手段。即工可阶段,贯彻地质选线的原则;初设阶段,突出重大地质病害对路线方案的制约;施工图设计阶段,详查工点地质条件。对于重大的地质病害尽量绕避,实在无法绕避的则考虑工程措施的可能性与可靠性,在路线的平纵面优化上下功夫(采用分离式路基、用桥隧构造物通过、从滑坡体上部通过、半路半桥等),避免高填深挖,以减少对地质环境的破坏,提高工程措施的可靠性和安全度。对地质病害以防为主,以治为辅,能避则避。
四、结语
通过对山区公路设计上的相关内容论述,可以获得经验是设计工作人员在开展设计环节时,首先要考虑的因素就是山区的基础施工环境,依据环境上的条件对组织开展的施工步骤进行科学规划,尽量在保护环境的基础上将设计规划的内容完整落实。其次,施工技术人员要拥有扎实的专业基础素质,让施工过程中出现的问题可以得到及时解决。最后,山区公路由于修建位置周围基础稳固性不如平原区域,所以山区公路的修建质量一定要得到保障,从材料以及施工工艺操作等涉及的环节都要得到专门的监督人员进行监督。
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