山区公路路线设计相关分析.docx

山区公路路线设计相关分析 张慧松 钱飞摘要：山区公路路线布设的限制条件和影响因素很多,山区公路的设计在技术和经济上面临前所未有的挑战。因此,对山区公路的设计进行更深入的研究,探讨新的设计理念指导山区公路的设计十分必要。关键词：山区公路；路线设计： X734： A一、公路选线的原则公路线形是公路的骨架，它支配着整个公路规划、设计和施工。线形设计是否良好，对行车是否安全舒适、经济是否合理及和周边环境是否协调等都具有决定性影响。线形选择涉及诸多因素，如线形指标、地形条件、工程造价、运营效益、景观协调等等。因此,路线设计要综合考虑平、纵、横三者的关系，恰当地掌握标准，做到纵坡均衡、平面顺适、横面合理。二、公路路线设计的影响因素1、山脉相连，高低起伏，坡大沟深，山崖陡峭是山区地形的主要特点，并且伴随着大小水系和分布着大小河流及山间谷地。山区河流具有河床纵坡大、流量小、流速快，形成山区地形山高谷深垂直切割明显的特点，路线布设在平、纵、横三个方面受到限制，迫使路线平面和纵断面转折频繁。因此在选定路线时，应先摸清山脉水系的特点，选定好路线的总体走向和主要控制点。结合地形特点，选定利用和改建的实施方案，反复比较统筹安排。2、山区地表坡度大，土壤浅薄，植被稀少。强分化的土石易被水冲走。岩石直露，岩体破碎，产状多变，褶曲断裂。裂隙水和地下水的长期作用对地质稳定有很大影响，加之气候变化，地表存在着一些不良地质情况，如岩堆、碎落、滑塌、岩溶、泥石流等。而路基的稳定性取决于所处地段地质构造的稳定性，故岩石的种类，岩层走向和倾斜度及有无软土夹层及地下水的影响，在路线设计时，必须从地质构造上正确判断岩层的稳定性，对不良地质的影响范围作出认真研究与分析，采取防治结合的有效措施予以根除。3、山区一般温度较低，昼夜温差较大，温度垂直性差异非常明显。夏季多暴雨，往往会伴随着山洪暴发。由于地形、地貌特征雨水的作用显著，沿河路基易冲刷。应充分调查了解降雨量、汇水面积、洪水位的情况，合理地选择路线线位高度或采取措施确保路基的使用安全。三、山区公路路线设计的要点1、调查研究现场勘察是公路设计的重要环节，其目的主要是对拟定的路线方案进行核实，以确定总体方案和主要控制点。从而进一步了解路线所处的地理环境，摸清原有道路的使用、养护情况及存在的病害。掌握所经地区的自然环境条件，特别是与地形条件的矛盾。如发现拟定的方案确实存在问题时，应本着实事求是的原则和认真科学的态度，通过实地考察比较后，作出合理修改，以达到既能利用有利地形，又能满足使用要求、节省工程投资的目的。2、平面设计2.1设计方法简单来说，路线设计有两种：直线设计和曲线设计。文章重点以山区公路设计为例，简要分析山区设计路线与平原设计路线的异同。顾名思义，山区多是道路弯曲，坎坷不平的线路，为此，在设计的时候我们采取曲线设计法进行线路的设计。或者也可以采用二者相结合的方式进行设计，在设计的过程首先先拟定一条曲线设计的路线方案，利用半径相近的原则，合理的制定。在定线过程中，可以充分利用现代高科技手段调整、优化路线方案，检验路线方案的合理性，得到最佳的设计效果。2.2曲线间最小直线长度的采用规范对平曲线间最小所夹直线长度作出了规定。山区公路设计中，对此规定，反向曲线间的直线长度，通过圆曲线半径和缓和曲线长度的调整一般尚可达到要求，满足2V直线长度，这对保证行车安全是必要的。而对同向曲线，一般则较难达到要求，强求曲线最小直线长度6V的要求，往往引起工程量的增大和环境的破坏。对于高等级公路，当路线与周围地形、环境配合较好时，道路总体环境本身就能起自然诱导作用，加之于缓和曲线的诱导作用，一般在行驶转弯方向判别上不会有太大问题。对于低等级公路，可以调整两个曲线为单曲线或复曲线，或运用回旋曲线组成卵形、凸形、复合形、c形等曲线，以根据实际的地形情况，来确定设计方法。山区公路设计时，同向曲线间夹直线长度不能一味追求6V的要求，应视地形条件等确定。2.3缓和曲线长度与超高过渡对于山区公路来说，设置缓和曲线的作用不仅是为了满足超高需要，同时也是平面线形中除直线和圆曲线以外的另一个重要的线形要素，缓和曲线的灵活设置，可使曲线径向对接，线形圆顺；可以灵活调整曲线长度，避免短直线的不足；能较好地与地形相适应。但由于地形的限制，缓和曲线的长度往往不能取的太大。因小半径曲线所需超高过渡段（缓和曲线）长度较大，而设置较小半径曲线的地方往往是地形限制较严的地方，缓和曲线又不宜取大，若刻意追求满足规范要求，势必造成工程数增大及投资增加；再者，从路线平、纵、横美观的角度来看，较大的曲线半径需配以较长的缓和曲线，而过长的缓和曲线若在全缓和曲线段进行超高过渡，超高渐变率较小，影响路面排水效果；若不在全缓和曲线段进行超高过渡，超高过渡的起、终点必然在缓和曲线的某一点上，这样由平、纵、横构成的线形的美观程度将受到影响，长缓和曲线带来的美观效果也会大大降低。3、纵断面设计3.1凸形竖曲线半径设置根据山区地形地貌的特征，我们将采取平纵组合的方式进行凸形竖曲线半径的设置。为了满足相应的规范要求，只能在不过多增加工程量前提下适当加大凸曲线半径，这样做的目的就是增大视线的距离，使驾驶者能够清楚的看见前方的道路，保证其行车驾驶的安全。山区公路由于受地形地貌等因素的制约，连续小半径短平曲线与连续变坡小半径竖曲线的组合时常出现。这种情况下很容易做到平纵一一对应，满足规范要求，从理论的角度来说这是一种理想的平纵组合设计，但这种组合往往忽略了视距要求。由于受地形地貌、植被的影响，路线平纵指标较低，当采用上述平纵组合时，驾驶者视觉范围较小，视线诱导性差，难以判断前方路线去向，当出现纵面上的断背曲线时，对行驶安全来说是最为不利的。3.2凹形竖曲线半径设置山区公路由于地形特征变化频繁，为此在设计的时候要特别注意凹形竖线半径的设置标准。半径越大越有利于行车的安全，半径越小越容易发生危险。为了增强建筑的防护措施，我们将大量的采取曲线半径略大的原则，但这并不是就意味着一味的追求大半径就是对的、标准的。同时也要考虑到其行车和排水因素是不是受到干扰。4、安排纵坡越岭山区高速公路往往需要在集镇附近设置互通，而这些集镇往往都是四周群山环绕，集镇间山川阻隔。以龙长高速公路龙门至涂坊段为例，段落内的龙门、古田、蛟洋、新泉、涂坊互通均处在高程较低的山谷之中，两互通间为博平岭玳瑁山脉南端的群峰所分隔。因此，克服高差是山区高速公路路线设计的要点，如何合理地安排纵坡越岭、并据此选择合适的平面位置是节省工程造价的关键。5、设计要注意对环境的保护山区公路要经过山区的很多密林、河流等自然生态容易遭到破坏的地区，需要重视对山区环境的保护。由于很多公路经过的地方属于深山，当地的自然生态平衡体系比较脆弱，不仅比较容易受到外力破坏，而且一旦破坏后也很难恢复，山区内存在着很多的野生动植物，在山区公路的路线设计和施工时在重视对山体、河流等进行保护的同时还要注重对野生动植物的保护。设计时需要对山区的整体生态环境进行全面、细致的考察和研究工作，需要针对具体情况采取一定的生态设计，以确定施工中和建成后的环境保护得到落实。6、山区路线的选择需要避开复杂的岩层结构我国的公路施工技术有限，为了保障山区公路的施工质量和建成后的运营质量，需要避开复杂的岩层结构。山区的地质结构十分复杂，对公路的施工提出了极高的要求，尤其是山区的岩层结构有着复杂的构造特点，难以摸清其结构特点来保障施工质量，所以山区公路的路线应尽量避开。四、结束语山区公路路线设计是公路设计中非常重要环节，直接影响到地形景观的协调、公路路网结构的合理、线形指标的合理、工程造价的控制、汽车运营的安全舒适等等。设计中应把握好最佳线形选择的科学指标，合理采用路线标准选择出综合考虑各主要影响因素的公路最佳路线线形方案。参考文献1陈光林.山区公路路线设计应注意的几个问题J.公路交通技术，2013（3）：3-4.2宋清峻，王晓丽.山区公路路线设计初探J.中国新技术新产品，2011.3. -全文完-