山区公路的选线原则与设计思路
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浅谈山区公路的选线原则与设计思路
摘要:山区公路的选线设计往往由于其复杂的地形、地质条件而受到多方限制,已成为很多地区阻碍基础交通运输与社会经济发展的一大瓶颈。有鉴于此,设计人员应在明确线路性质与使用功能的前提下,对当地的自然条件和交通情况开展广泛而深入的调查,以便于有效利用山脉水系的性质特点,进行合理的地形布线和环境选线工作。工作应以因地制宜为原则,将公路融入周边环境中,实现公路安全、便捷、经济、环保的建设目标。
关键词:山区公路选线设计
中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:
1 山区公路路线设计的特点与影响因素分析
公路的设计、施工、运行都要受到地质、水文、气象等多种因素的影响和制约,特别是在山区公路的设计中,往往要面临高山深谷等复杂地形,以及各种不利于工程建设的地质、水文条件,需要考虑的因素更多,线路设计的难度也有所增加。首先,山区高差大、地形多变的特点使线路设计方案往往要受到纵、横、平等三个方面的限制;其次,山区岩层较厚,地质构造复杂,也对线位的布设构成了影响;此外,山区中河溪湖泊较多,公路选线必须考虑到溪流水位变化等情况,此外,设计方案还必须针对本地区可能发生的暴雨、山洪等气象问题提出富有针对性的防灾对策,并针对沿线土壤、植被等的实际情况制定行之有效的保护措施。
一般而言,山区公路工程的选线都具有多种比选方案,每种方案
都有自身的优势,但也同时存在一些不足,需要设计人员在准确把握工程自然条件的同时,综合考虑路线的使用性质、中长期交通量、设计车辆与行车速度、以及投资成本等其他因素,从而优选出最符合工程实际需要的方案。
2 山区公路选线的设计原则
公路选线设计中,首先应实行多种方案原则,即先列出若干种可能性,再通过对实际工程情况的深入调查分析,优选其中最具可行性的方案进行施工。其次,应在确保行车安全、车行速度等道路功能的前提下,应尽可能做到降低工程量和施工难度,并对工程造价、公路养护管理成本等进行综合考虑。再次,选线中应注意协调好公路与周围环境的关系。公路通过名胜古迹或风景区的,要尽可能融入原有的自然状态,穿过农田的,则应注意不破坏农田的基本建设,并控制好道路施工、运行中对农田及自然环境等的影响。
3 山区公路选线的设计思路
3.1 根据地形条件优选线路
可将山区公路根据其地形条件分为沿溪线、越岭线以及山脊线等三种线型。
3.1.1 沿溪线路及其主要问题
在依山傍水、河流曲折,峭壁、浅滩、陡坡交错的地形下,常选用顺山沿水的沿溪线路。由于河谷附近常存在滑坡、泥石流等地质灾害,且可能发生暴雨导致的山洪爆发,而沿溪线路平面往往受地形限制,避绕余地很小,这就要求设计人员认真研究本地区的地质
状态和山洪相关情况,最终确定最为合理的横段面,并对究竟应该走高线还是走低线,走溪的左岸还是右岸,以及跨河位置等问题进行科学的分析,避免地形因素给线路带来的不利影响。
3.1.2 越岭线路及其主要问题
越岭线路所处地形多为山坡陡峻及鸡爪山形的地带,常造成线路陡弯多、线形差、工程量增大等问题。此外,越岭路线隐蔽性较差,施工、养护和运料均有所不便,且由于各坡点是分段控制平均纵坡布设的,不利于设计人员对具体纵坡大小、路基形式、填挖方数量进行有效的控制。设计中,应首先克服线路的高差,以线路纵断面为主导,通过对线路纵坡的安排确定其长度及其平面位置。在具体选线中还要解决娅口、过岭标高、以及娅口两侧路线展线的拟定等问题。
3.1.3 山脊线路及其主要问题
山脊线的优点是地质条件较好、桥涵等人工构造物少、土石方工程量小,但该线型同样面临着山脊高低错落导致的平面弯曲与起伏,往往因地形的限制而被迫使线路过于曲折迂回。此外,施工水源与材料的缺乏通常也是山脊线设计中必须解决的问题,因此选择山脊线时,应注意:分水岭的方向不能偏离路线总方向过远;分水岭平面不能过于曲折,纵断面上各娅口间的高差不能过于悬殊;上下山脊的引线必须要有合适的地形可以利用。山脊线的走向应沿分水岭而行,选线时应正确选定控制娅口,并在控制娅口间,依具体条件决定路线走分水岭的哪一侧。
3.2 根据地质环境优选线路
由于山区环境下滑坡、泥石流、危险斜坡、崩塌等地质灾害频发,严重威胁到公路的安全施工与稳定运行,因此可将地质环境条件作为一项控制指标,综合分析线路周边的不良地质情况,以避让为原则进行地质环境选线工作。环境选线设计应考虑到公路与环境的相互影响,其主要的判断依据除地质、地形、地貌等条件外,还包括公路建设造成水土流失原因及防治措施;公路建设对大气环境质量及噪声环境的影响程度;大挖大填引起的路基地质灾害等问题。
4 线路涉及的具体流程
4.1 全局布置与具体定线
全局布置的工作内容是决定线路起终点间的基本走向。这是在路线总方向确定后,从大面积着手由面到带进行总体布置的过程,选定出可能的路线方案,然后进行踏勘与资料收集,根据需要结合具体条件,通过比选落实必须通过的主要控制点,放弃那些应避让的控制点,逐步缩小路线活动范围。在基本方向确定以后,应将地形、地质、水文等细部控制点相连接构成完整的线路布局,分段进行安排并落实。全局布置与分段安排完成后,即可根据上述线路轮廓,依照线路方案及相关技术规范进行具体的定线工作。定线工作的重点在于协调定线带内纵、横、平等各面关系,并科学选择相关技术指标,使线形整体合理、连贯、经济。
4.2 线路的平面设计
平面设计中,可采用曲线定线法,即确定适合地形圆弧及平曲线
要素,再用曲线或直线与其连接,使线位布设与山区复杂多变的地形吻合,从而使线形能够准确反映设计人员的意图,并同时确保一定路段内平面线形指标的均衡。这一过程中,设计人员应灵活运用各线形指标。以曲线间的最小直线长度为例,当计算行车速度≥
60km/h时,同向曲线间最小直线长度以≥行车速度的6倍为宜;反向曲线间直接长度则以≥行车速度的2倍为宜。由于山区公路大多为暗弯,在驾驶者视觉范围内一般不会出现明显的断背现象。此时过分强调直线长度可能会以牺牲曲线半径、增大工程量及造价、破坏环境等现象作为代价,并可能造成线形与环境的不协调。因此,最小夹直线长度应视地形条件而灵活掌握以取得最佳设计效果。
5 结语
公路交通的运输功能在现代社会生活中发挥着越来越重要的作用,而随着人们对公路设计要求的提高,复杂地形、地质条件下山区公路选线工作的重要性也逐渐凸显出来。实践证明,山区公路的选线质量直接关系到整个公路网络的连续性和安全性,因此设计人员必须以因地制宜为原则,利用和保护好当地资源,以经济、可靠、科学的线路设计方案,为公路建设工程提供有力的技术支持。
参考文献
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