山区公路路线设计的基本特点与思路

(整期优先)网络出版时间:2020-07-13
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山区公路路线设计的基本特点与思路

杨国斌

黑龙江省隆兴公路勘测设计有限公司 /黑龙江哈尔滨 150006

摘要:为提升山区公路路线设计水平,在探讨其设计方案基本特点的基础上,从平面和纵面设计两方面分析了路线设计技术指标的运用,从沿河线、越岭线设计方面提出了路线设计的具体思路。

关键词:山区公路;路线设计;基本特点;思路 

1山区公路路线设计的基本特点

  1. 1 特殊性

基于该种区域下环境特点,道路全程都将面临诸多不利条件和障碍。沿河路线、越岭路线是最为常见的类型。山区公路线路的设计与选择需要考量平面、纵向指标的实际情况。所以,将结合选线区域相对于基准面的高度进行展线作业,通过该种途径可以使高程符合既定要求。

  1. 2 繁复性

该类区域地形复杂且险峻,地质构造多样性突出,气候立体性特征显著,环保责任重。诸多因素导致了在山区设计的路线要面临地质地形差异大、气候条件复杂、生态保护难度大等问题,路线设计比选的侧重点根据线路的不同区间将产生差异,即公路设计方案各区间比选因素变化频繁。

  1. 3 变化性

山区公路路线设计受自然环境影响较大,设计方案发生变动的概率增加,可能会出现设计方案随着设计阶段的不断深入而产生不断修改的情况。

2山区公路路线设计的具体思路

2.1平面设计期间需要注意的内容

直线是平面线形中一项重要内容,山区进行公路设计时很难与地形保持协调,若实际设计过程中公路的直线线路过程中,容易出现的高填深挖逻辑,而实现过短又会受各项技术指标的限制。在山区公路总同向曲线通常都难以满足实际设计需求,容易发生“断背曲线”,这会导致驾驶员在行驶期间出现反弯感觉,对线性的连续性造成了破坏,因此,在实际设计过程中经常会对复曲线取代曲线间的短直线。在山岭区域,为了保证公路线性对流畅性的具体要求,通常曲线占公路的长度会超过 60% 。传统交点法通过对直线的利用对交点进行控制,完成对曲线的设置后,线性容易与控制点容易出现偏离过大现象,特别是出现卵形曲线,会导致交点发在山区公路中的应用,只能对路线的具体走向进行控制。曲线法是山岭公路设计过程中一项重要选线方法,通过对该方法的应用,使交点法在应用过程中存在的不足之处得到了弥补。

2.2 纵断面设计需要注意的内容

山区中的一些旧公路由于纵坡过大,在改造项目时,各项技术指标都难以达到相应的规范要求,因此,必须重新进行线路选择。部分山区内的公路虽然纵坡达到了相应的规范要求,但是由于采用了极限值,这会导致车辆在实际行驶过程中会存在较为严重的安全隐患,容易发生安全事故。因此,要尽量将山区公路的纵坡放平缓,进行试坡展线时,经常采用约 5% 的平纵坡对标高进行控制,对于半径小、弯道多的地段,在实际控制过程中可以依据4. 5% 的标准实现,进而使纵坡能够具有一定的调整余地。设计纵断面时,应当尽量保持挖填平衡。此外,针对针对山区公路中出现的陡长纵坡,应当通过对地形的应用,插设缓和坡段。

2.3平纵面的配合时需要注意的内容

在实际设计过程中,若平面应用了高标准的线形,同时破线会出现反复起伏,这可能会对线性外观的美观性产生一定影响。具体设计时,长陡坡尽头应尽量规避出现小区半径情况,对于平竖曲线区域利用平包竖的形式进行处理,通过该方式能够避免一个平面曲线上出现多个竖曲线现象。

2.4地形选线的设计思路

在进行山区公路工程地形选线设计时,应按照复杂地形表现形式和山区公路综合设计要求采取顺势方式开展布线工作,以此保障山区公路线性流畅性和畅通性,继而提高复杂地形背景下山区公路整体美观效果,全面满足山区公路地形选线设计和综合建设要求。同时还应强化曲线与直线结合的方式进行山区公路地形布设,尽可能降低山区公路地形布设对周边生态环境产生破坏。如果在山区公路地形选线设计时遇到困难路段,还应采取路基分离方式对困难路段实施有效规避,使得山区公路路线与当地地形地势达到相互协调状态。

2.5沿河( 溪) 线

2.5.1沿溪线相关问题

河岸选择: 调研路线沿线天然条件和村落分布,依托条件较为便利的一侧,跨河时要进行综合考量,尽量避开施工困难区域; 根据地形、地质、水文情况,选地形开阔、支沟小且少、地质优、水流冲刷弱的一岸; 选阳坡、迎风一岸,以应对冰雪、冰冻天气; 选村镇密集、人口较多、企业较发达一岸,以便利生活生产,但国防、高速、一级公路除外。路线高度: 根据路线高度与设计洪水位的关系,分高、低线。高低线选择应从溪流两侧自然条件、公路级别、经济型因素等方面入手,进行综合判断。桥位选择: 公路桥梁在位置选择时,有跨越河流支流和主流两种思路。如选择桥梁跨越河流支流,则仅需在总选线和设计方案中进行局部考量,且可以在河口和支沟之间进行比选。如选择桥梁跨越河流主流,则需要结合线路总体设计进行考量,该种选位方式涉及因素较多,例如水文、地质、路线舒顺程度等。综上,桥位选择的各种形式需进行综合考虑、比选确定。

2.5.2 沿河线布线方式

开阔河谷布线: 1) 沿河岸布线。沿河岸坡度较小,临河侧需做洪水防护工程; 2) 靠山脚布线。可最大限度少占农田,但路线随地形会出现适度增加的情况,且纵面存在起伏; 3) 直穿田间布线。低级公路一般不采用,线形标准可获提高,不利影响则为占农田较多。山嘴、河湾布线: 如果遭遇坡度无法达到要求的问题,可选择顺山嘴绕行予以解决,与此同时安全性会有所降低;隧道取直通过,工程量大; 路线中涉及河湾区域时,可综合考虑并选择沿河绕行、架设桥梁以及对河道进行改移等。陡崖峭壁河段布线: 双岸均为陡崖峭壁时,即为峡谷。一般采用绕避或穿过的方式。

2.6地质选线的设计思路

在对上述山区公路进行地质选线设计时,应对路线走廊带规模形态和整体长度实施有效确定,保证路线走廊带符合山区公路地质选线设计要求,保障山区公路地质选线设计水平和覆盖范围合理性。而在的复杂背景下山区公路进行地质选线设计时,还应对山区地区地形特点展开有效分析,并在考虑不良地质灾害分布规律和不良影响条件下对原有地质选线实施优化处理,必要时也可以通过平纵面对对不良地质结构实施绕行处理,确保山区公路路线质量和稳定性可以得到有效保障。同时还应保证山区公路地质选线设计可以满足各项线性指标,使得地质选线更好适应山区复杂地形。

2.7安全选线的设计思路

在进行该山区公路整体设计时,还应保证其路线安全效果。这就应加强山区公路安全选线设计力度,确保山区公路行车安全和和整体稳定性有所提升。而在对复杂地形背景下山区公路进行安全选线设计时,还应保证平面几何线性指标可以达到科学合理状态,确保山区公路线形设计符合驾驶人员自身视觉要求,将车辆行驶过程中因山区公路安全选线不合理出现事故的几率降到最低。与此同时,还应加强山区公路纵面设计力度,避免山区公路安全选线设计过程中产生长陡纵坡,提高复杂地形背景下山区公路实际服务水平和安全效果。

结束语

总结出公路设计具备特殊性、复杂性、变化性的特点,梳理了设计的技术指标,针对沿河( 溪) 线、越岭线提出了具体设计思路。山区路线设计难度大、需要对多种影响因素进行考量,因此应当结合路线途经区域的实际情况进行方案的合理设计。

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