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行业新闻

山区公路勘察设计探索

本站     2021-1-11 16:31:47    

蓝剑英

马山县公路管理所广西马山530600

摘要:本文针对如何结合现场的实际情况灵活应用设计规范和技术标准,有目的地预见和处理,最大限度地完善设计,有效地控制成本,并从布局合理、技术创新的角度上方便施工,保证施工的进度和质量,做了粗浅的探讨。

关键词:道路工程;山区公路;勘察设计

山区公路环境载体主要是自然环境,也是地质环境。山区一般地形地质条件复杂,地质环境脆弱,地质灾害多发,山区公路的建设处理不好将会提高工程造价,给施工增加不必要的难度,同时容易引发地质灾害、民事纠纷等,造成安全隐患。因此,要建设一条兼顾交通、环保、生态等方面要求的高标准的山区公路,应该重视和加强勘察设计工作。

1公路选线

1.1强调路线线型而忽略了占有良田、民房等问题。虽然从理论上缩短了路线里程,或工程量有所减少,似乎降低了投资成本;但实际上却增加了相应的的征迁费用,并且会因为征地拆迁工作的滞后影响工程的进度,施工期间会因为施工而不可避免地与当地村民的利益发生冲突和民事纠纷,对施工干扰大且不利于安全团结。

1.2强调线型路线通过城镇等民房、厂房、公用设施稠密等地区。虽然因主线距离城镇较近,缩短了连接线的里程,却同样会因为征地拆迁费用和进度而影响工程的投资成本及工程建设进度,并增加了拆迁等无法避免的民事纠纷,施工干扰大。因此,在公路选线时,应尽量远离或绕开城镇、村庄、厂房等建筑密集地区,通过在适当位置增加连接线的方式使地区与高速公路相连,促进地方经济的共同发展。

1.3设计时不应盲目追求高标准和表面上的环境保护要求。由于在设计时为了杜绝高填深挖,造成多个标段或整个建设项目的填挖不平衡,从而要求增设取土场或弃土场,反而增加了沿线山体的破坏。同时还需为这些取弃土场增设便道而占用土地,不仅对沿线山体的自然生态造成破坏、增加用地,同时因运距加大而增加了建设成本。

1.4设计时应对沿线特殊建筑物及主干网等详查。应对沿线特殊建筑物如油库、变电站、爆破品生产厂家、管理站以及主干网等进行详细调查并充分论证其安全范围,确保公路在安全范围以外,避免重大安全事故隐患。

2山区公路路线的设计方法

2.1山区公路线路平面设计

山区的道路设计非常不同。一般来说,微丘地区和平原地区的地形条件比较简单,高速公路路线的选择限制较少。因此,交叉线法主要用于对准,而高速公路路线设计的效率较高。然而,在山区,由于地形条件复杂,在规划和选择高速公路路线时必须考虑各种限制因素。当使用正常的交叉直线时,不仅定位效率低,而且不符合地形条件,导致道路定位。双方不灵活和平坦的结合。因此,在山区,有必要采用曲线定位的方法,实现沿线地形与线位置布置的一致性,从而减少高填方和深挖,并补偿不同线间线性指标路段。具体而言,有必要使用浮雕曲线来实现局部条件,以避免直曲线和圆曲线的不良组合。同时,还可以灵活地调整曲线,使曲线可以圆化和径向颠簸,并且可以合理调整曲线的长度以有效地克服地形障碍物。

2.2山区公路路线设计

(1)纵断面设计。首先,调整凸曲线半径的过程在中部,山区公路路线的局部地形和地貌将提供一定的阻力,连续的小半径垂直曲线和短水平曲线的出现频率更高。在山路上行驶的车辆很容易受到山体地形和地形的影响,驾驶员的视野大大减小,特别容易确定错误的路线。为了减少这个问题的发生,有必要在设计过程中不增加工作量的基础上增加凸曲线的半径。其次,在设计凹垂直曲线的半径时,增加凹曲线的半径会大大增加工作量,并且由于山路的节距较大且起伏较大,也会影响道路排水。

因此,在设计过程中,凹曲线的半径不应无限制地增加以实现高指数。

(2)横断面设计。长距离业务量是设计横截面时需要考虑的一个主要问题,在设计过程中考虑如何实施是非常重要的。增加平坦表面的水平宽度将使驾驶更加愉快,但在山上看起来会变得平淡,宽度空间也会变小。因此,在设计山体断面时,作者建议结合道路的上下线,或两者可以分开,总之,设计工作应根据山区的自然条件进行。

3.回头曲线的设计应用

公路设计中,当水平曲线的偏离角达到或超过180°时,设计者经常将反曲线解释为反曲线。同时,反曲线的元素常常被忽略,并且根据“道路设计规范”表7.10.3中的要求严格控制平曲线范围内的倾斜度。一方面,水平曲线(不是回水曲线)被用作垂直剖面结构的回水曲线,这减少了梯度梯度并增加了工作量;另一方面,它忽略了回归曲线的组成和每个曲线单元的指标之间的关系,这是长直线导致的。小半径的渐变会导致安全风险。

3.1回头曲线的平面要素

(1)回头曲线的类型

回头曲线平面型式,基本上都是按偏角是否大于180°的分为两种。各类型的名称多是以其外形形状的象形来命名。比如偏角大于180°的称之为发针形曲线或者灯泡线,反之则称为马蹄形曲线或者套线。按照回头曲线的布设位置,可以分为以下三种,即山谷回头、转山回头、山坡回头。顾名思义,山谷回头即是指路线主要走向沿主要山谷布线,但可以利用侧山谷布设回头曲线进行展线,或者利用平行的山谷布设回头曲线进行展线;转山回头是指利用宽缓山头或者山嘴布设回头曲线;山坡回头是指利用横坡较缓、地质条件良好、地形开阔的山坡往返盘绕展线。常说的“之字形”即是多个山坡回头的回头曲线所形成的。

(2)回头曲线的组成

回头曲线是公路在自然展线无法争取到需要的距离以克服高差,或因地形、地质条件所限不能采用自然展线时,才使用的一种平面组合。因此,回头曲线应该有其自身的曲线单元组合规则。只有满足一定的规则才能使回头曲线更好地为公路建设服务,不至于出现安全隐患。

(3)回头曲线的平面指标

回头曲线的设计因其相对低于主线设计速度而平面指标相对灵活。有的农村公路回头曲线的设计已经突破规范,使用了10m的平曲线半径。但是一般情况下设计速度小于或者等于40km/h的二、三、四级公路的回头曲线都是按照《公路路线设计规范》表7.10.3进行设计。

3.2回头曲线的纵断面设计

回头曲线的纵断面设计应注意以下几点:

1.平、纵组合

《公路路线设计规范》第9.5.3条规定“设计速度等于或者小于40km/h的公路,可参照执行”设计速度大于或等于60km/h的公路对路线平、纵线形组合设计的要求,很多技术人员在设计中理解为“可”也可“不可”对设计速度等于或者小于40km/h的公路对平、纵线形组合设计进行要求。

2.回头点高程控制

回头点的纵断面设计高程是回头曲线的平面布线设计时就应该考虑的问题。回头点高程控制主要是控制回头曲线的填挖高度,因为过高的填、挖高度不仅影响项目的工程量,也给公路使用者带来一定的安全隐患。

3.纵断面坡度

回头曲线的纵断面坡度一般应满足《公路路线设计规范》表7.10.3的要求。但笔者认为本文所述的回头曲线的辅曲线1、主曲线、辅曲线2这三部分中只要主曲线满足规定即可,而不是三部分整体满足回头曲线纵坡的要求。这方面应与新版《公路工程技术标准》中取消纵断面缓坡段的要求相结合。

4.回头曲线的横断面与安全设计

公路回头曲线的横断面设计应考虑与安全相关的因素。回头曲线的主曲线一般半径较小,设计中都会考虑平曲线加宽。但在回头曲线主曲线位于挖方段落或者路侧林木茂盛的填方段落时,还应该进行会车视距的验算。必要时可以加大平曲线的加宽值或加大土路肩、路堑碎落台的宽度,以加大路侧横净距,充分保证会车视距。回头曲线的交通标识设计应在主曲线的坡上(高程高点)方向根据回头曲线的设计速度设置减速(限速)和禁止超车的标识牌。

3结语

地质勘察设计工作是山区公路建设成败的前期关键,为此必须高度重视。应该摒弃旧思想,采用新理念,新的角度去看待这些新问题,本着求真务实的科学态度研究解决新问题。建设单位对前期地质工作一定要认真细致,勘察设计阶段多花些钱和时间,尽量详细地查明地质条件,避免地质隐患,这对施工来说会节约大量的投资和工期。


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