浅论高速公路路线设计基本思路及选线方法

浅论高速公路路线设计基本思路及选线方法

中交第四航务工程勘察设计院有限公司510230

摘要:伴随交通公路改革的全面落实,我国交通领域取得了不小成就。通过分析现阶段公路施工可知,公路设计的地位持续上升,其地势、地质方面越来越复杂,设计标准也逐渐提高。本文首先介绍了高速公路选线的定义,然后分析了其路线设计基本思路,最后提供合理的选线方法以供参考,旨在推动公路事业健康发展。

关键词:高速公路;路线设计;基本思路;选线方法

引言

高速公路作为道路交通的核心构成部分,伴随社会经济的飞速发展,高速公路建造规模与数量都在持续增加。影响其路线设计的因素有很多,比如人文条件、建造要求以及地形地质环境等,为线路设计工作与选线工作带来较大困难。所以,对此方面展开分析和研究有着重要意义,相关人员要予以高度关注。

一、高速公路选线的定义

所谓高速公路选线,具体是指在布置路线的起点,中途控制点和终点间,采用先进的技术手段,根据相关技术标准,确定一条满足各种限制因素考虑要求的公路中心线的一项工作。实际上就是在一些矛盾与繁杂的因素中,展开全面性剖析,合理处理选线工作中各环节的限制。科学的公路选线通常是不同因素全面考量的结果,这些因素主要有社会状况、工程难易、自然环境、通车安全、环境影响、运输要求、政治经济以及水土流失和景观等因素。确定的路线方案是否科学、公路建造规模能否满足各种运输要求,不但直接影响公路在路网中的作用与价值,还决定了路网的整体运输效率和质量,从而对既定的社会、政治和经济目标造成一定影响。所以,一条最佳的路线方案要结合不同因素考虑、要通过各个领域的专家验证、要人们亲自参加以后才能得到,这些论证必须要在初期现场勘查、调研、问卷工作结束后,结合基础资料,采用科学的数学目标方法预估出交通量,进而从环境、经济、社会以及工程背景等方面展开因素干扰剖析,综合考虑所有因素,调节各种因素间的限制才能论证最佳方案[1]。

二、高速公路路线设计基本思路分析

(一)选线准则

1.地形方面

在设计高速公路路线时,地形选线所要遵循的准则为:确保横面合理、平面瞬时以及纵面平均。建设高速公路的地点一般都比较繁杂,水文地质环境较差,高差大。因此在选线过程中一定要结合地形特征考虑,认真勘测路线通过地区的水文条件与工程地质,清楚干扰工程施工的因素,尽可能躲避繁杂崎岖地形。

2.地质方面

在山区建设高速公路,由于此地带地质灾害出现率较高,地质水文条件繁杂,因此在选线过程中要全方位控制地质水文环境状况,对施工沿线范畴的地质展开调研,利用物探探测技术完成探测工作,尽可能躲避泥石流、滑坡、崩塌等灾害频发的地段,挑选正确的穿越或者跨域路线。例如:尽可能贴近河谷,躲避岩溶发育带,采用提高线路标高、减少施工长度等方法跨越岩溶区段[2]。

3.环保方面

在高速公路选线过程中,要根据调研剖析山区的自然资源与环境,例如生物数量、历史文化、生物类型、天气气象以及人口基数等等,在选线时尽可能不损坏水利设备,不占用过多农田,躲开村镇以防止大面积拆迁。针对路线通过的村镇,可根据发展规划优化设计。在选线过程中要考量交通要求,调节土地与交通间的联系,强化敏感地区调研,路线选择尽可能把极度敏感的地区抛除在外(如图1所示)。

图1我国某城镇高速公路规划示意图

4.安全方面

在实际施工过程中,选线时施工安全是值得思考的一个问题。例如:区间正线的最大坡度要保持在25%以内,根据经济技术指标完善坡度设计,增加线路标高,降低水压,进而减少施工困难,把控施工工区。通过减少隧道长度,能有效避免施工风险,降低工程成本投入,确保运营安全与施工安全。另外,还要时刻遵守安全选线准则,确定科学的路线方案有利于弯曲度与公路坡度的降低,优化行车视距,杜绝司机视觉阻碍,让其准确了解公路实际情况,掌握正确的驾车方向,进而预防交通事故的发生。

(二)选线过程中要考虑的因素

根据地形特征选用科学合理的技术标准与选线方案,还要结合经济性因素考量,要依据工程建造规模决定工程造价,并且禁止路线设计损坏附近环境。若在山区沿河区段进行选线,要全面考虑路线、跨河换岸以及河岸三者间的联系,躲开滑坡、泥石流等较差地质路段,确保河流与路线之间存在一定的安全距离,科学设计沿河路段的纵坡,防止路面滑坡引发安全事故,针对陡峭路段要加强保护措施的使用,认真勘探跨河换段的地质环境,制定最科学的设计方案。

另外,在挑选公路路线时,垭口的挑选是越岭线路段的核心控制点,最佳线路是垭口不使用展线依然能贴近路线的总方向,同时标高低且两端矮于展线。在较短距离的直线路段或者大高差路段上展开选线工作时,可依靠桥梁、凹螺旋展线升降或者隧道等建筑物。

(三)路线方案对比

根据所设计公路的特性、性能以及已制定的路线总方向,把各方面因素综合考虑在内,之后决定路线走势与路线方案,其中方案的最后敲定是有效处理所涉及的公路起点、线路走势与重点的重中之重。如今人们对公路建设提出了严格要求,在现场勘查设计过程中,不但要考虑路线特性、此路段在路网中的作用与经济政治指标,还要考虑重点技术指标和交通量等所有因素,随后明确路线的沿途线路与起终点。通常来讲,此种路线一定要通过重要的城镇,这样能有效体现出其促进地区经济发展等功能,因此在挑选路线方案时,必须要结合各方面因素考虑,特别是长期利益。

三、高速公路路线选线方法研究

(一)关于平面设计

第一,设计工作中,要时刻关注点位的测量控制,尽量做到减少影响,合理躲避。

第二,设计线路时,为与本地地形完美融合,核心设计理念要放在曲线上,同时融合S型、基础型、卵型以及不对称型。

第三,把停车距离控制在110m,条件准许的话,平曲半径要超过640m,以保证曲线内侧各个隔离带间具有足够的横净距。

第四,在设计高速公路路线时,考虑到隧道洞口内部与外部是具有连续性的,保证内侧3s距离长度范围内的平纵线型保持稳定不变。

第五,在决定超过值时,要结合车辆构成、设计速度、自然环境和平曲线半径等因素考虑,条件合理的情况下要开展运行速度的检查工作。

第六,尽量不破坏环境,避免水土流失。此外,还要结合公路美学考虑,增强公路与附近环境的审美。

(二)关于纵面设计

一是在设计路线纵面时要及时考虑到地形的起伏情况,填挖量要尽量均衡,确保满足净空规定,若碰见跨河路段,要和设计水位相匹配。

二是要尽量使用视觉连续设计,确保线性具有平整性,避免反复存在凹凸不平的现象。

三是在竖曲线半径的设计工作中,要充分满足视觉所需[3]。

四是根据坡取值与构造物间的关系,确保引导纵坡小于4%。

五是在纵向设计过程中,尽量确保填挖均衡。此外,若有条件的话,要实施移挖作填,避免弃方状况出现。

结论

综上所述,加强我国高速公路路线设计的基本思路和选线方法的研究,是时代发展的必然趋势。相关人员要结合实际情况和工程特点,从选线准则、选线过程中要考虑的因素、路线方案对比等方面入手,决定出最优路线,从而确保行车更加便捷、安全、通畅,为公路建设实现可持续发展奠定良好基础。

参考文献:

[1]黄建峰.高速公路路线设计的基本思路及选线方法[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(10):144-146.

[2]吕耀龙.高速公路路线设计基本思路及选线方法研究[J].智能城市,2018,4(13):56-57.

[3]孙聪.山区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究[J].林业科技情报,2017,49(01):94-96.

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