国家林业和草原局重点国有林区森林资源监测中心 黑龙江大兴安岭 165000
摘要:现如今很多农村道路存在窄、少、差等问题,难以满足乡村振兴的发展需求,所以必须开展改造工作。由于农村经济条件限制、山区地质结构的特殊性,在对山区农村公路进行改造时,应进行合理地设计,把握公路的设计要点,确保农村公路可以充分满足山区发展的需求。本文就对如何进行山区农村公路改造设计展开研究,分析山区农村公路改造设计的特点,对山区农村公路改造提出设计原则和改造设计的要点内容。
关键词:山区;农村公路;改造设计;
1 山区公路设计特点
道路设计受到综合因素的影响,气候、水文地质状况、土壤、周围制备、地形等,都决定了公路的设计效果。对于山区公路的设计,更要考虑山区特殊地形的影响,要根据山区的高度差、地形变化进行道路的设计,因此,山区公路往往会形成多个方案,并从中选出最合适的方案。山区公路会出现明显的垂直切割,所以公路设计中在横面、纵面和线路平面都会受到限制,所以线路的平面和纵面会有比较频繁的转折。地质的作用对公路的设计方案同样影响巨大,很多山区的都存在地基不稳定的问题,道路设计时需要做好考察,避开不稳定位置,才能满足道路的安全要求。一些山脉在地形变化上比较规律,有着清晰的水系,所以需要合理利用线性进行山区公路设计。
2 设计原则
山区公路的改造需要结合工程量大小、技术应用方式等实际情况进行调整,利用现场环境、道路原有设计的基础上进行改造。保证改造环节和山区道路的情况充分结合,避免出现拆线过多、土石方数量过多的情况,也能降低建设费用。改造过程中,路线的选择需要充分结合局部状况,分析工程所处位置的自然条件、工程技术标准要求,完成后续的改造方案设计。通过合理的设计有效控制工程量,降低工程改造难度。尤其要合理确定技术指标,避免由于不合理的技术指标导致改造量过大,也防止为了控制改造量降低技术指标要求,导致改造后的道路难以满足使用需要。同时也要加强对现场的勘察,了解工程所在地的地形、障碍,避开路基不稳的位置,并根据勘察结果选择全新的路线。最后,针对公路运行的实际需求,也要做好施工期间的叫交通组织,科学使用线性指标保证交通的均衡性,以及利用合理的设计确保经济合理性,保证环境友好。
3 山区公路改造设计要点
3.1 平面设计要点
平面设计中需要注重线形设计,线形的好坏将会直接决定道路的行车速度和安全性。山区公路多建成于经济、技术并不发达的年代,导致公路的技术应用、成本都受到很大限制,再加上地质条件、地形因素的影响,使公路可能会存在半径超出指标、弯道设计不合理等问题,严重威胁道路的实际使用。为此,对山区道路进行优化就需要在现有道路的基础上进行分析,综合分析道路的技术水准和高速公路建设的影响因素,制定最科学的技术方案。例如在线形设计的过程中应该和当地的地形、地貌相结合,尤其要沿着等高线完成方案的布置工作,避免出现横切等高线的情况,以便减少高速公路的填充和挖掘。一些地形比较陡峭的山地,地貌因素是对高速公路建设的最大阻碍,这类工程不仅设计困难,施工也比较难。为了确保高速公路的建设效果,平面设计中也要考虑工程施工的要求,通过对路线方案进行比选,加强对构造物的配置,满足地区经济长期发展下,对公路平面线形的要求,实现对路基、隧道、桥梁的科学布置。
3.2 纵断面设计要点
一般山区地形陡峭,公路的纵坡起伏较大,因此,在纵断面设计的时候,应考虑对纵断面进行优化处理。山区原有的道路路基较宽、路基稳定时,纵断面设计以提高路面结构层厚度进行控制拉坡,充分利用旧路强度,避免下挖旧路路基;山区原有的道路纵坡起伏变化频繁时,纵断设计应采用填挖结合对纵断面进行优化,避免锯齿形坡、倒坡等,使纵断设计合理、顺畅。纵断面设计还应考虑平面交叉、桥涵构造物、公路两侧聚居区等因素,对旧路结构完好的桥涵构造物应加以利用,避免因道路设计标高控制不准造成桥涵构造物废弃,对于平面交叉路段,应结合被交路走向进行综合考虑,对于公路两侧聚居区应考虑居民进出习惯尽量维持原路标高。
3.3 横断面设计要点
山区地形复杂、地貌特征明显,在路基设计中需对路基防护进行有效设计,并以安全、经济、实用以及易施工为设计原则,提出因地制宜的路基防护设计,有效增强山区公路边坡的稳定性,切实保证山区公路的稳定性与安全性。当公路工程的建设路线在穿过山腰或者是斜坡时,要重视挡墙取舍,台阶式与分离式路基的整体设计,选择最为经济可行,科学合理的断面形式;对于山区中地形相对平缓且植被覆盖率较低的地段,可以选择削坡绿化的设计方式,以有效降低垮塌碎落的几率;而对于地形较为陡峭,并且植被覆盖率较高的地段,则应该选择低矮挡墙的设计方案,同时,对于不稳定的公路边坡,还可以利用梁锚杆、预应力锚索框架等进行加固处理。
3.4 平纵横组合设计要点
根据公路的设计速度,应该保证平面、纵面、横截面三者之间的协调,使高速公路具有更高的平顺性和流畅性,比如通过合理设置纵坡提升道路的均衡性,实现道路的合理搭配,并与沿线自然景观相协调,使驾乘人员感觉到舒适美观的同时,应保证车辆行驶安全、舒适及运营经济合理。线形设计应从驾驶员的角度考虑视线的连续性,并且及时预知路线前进方向的变化,以采取必要的预防措施,并自然诱导视线;同时考虑直线、曲线之间的协调性,平、纵线形搭配的合理性。其次,利用设计软件或技术对线形进行收集,重点考虑山区农村公路中的视距,选择合理路线,既要保证公路平面顺畅又要保证公路纵坡均衡,如果是因挖方边坡妨碍了视线,则应按所需净距绘制包络线(或称“视距线”)开挖视距台,确保山区公路的行车安全,设计出安全、科学、合理的山区农村公路。
3.5 安全设施设计要点
很多地区的山区公路都已经十分陈旧,经过长时间使用之后已经具有比较大的安全难问题,并且有相当严重的安全隐患,一些重要的安全设施也已经达到使用寿命,严重威胁未来道路运行的安全。对此,设计人员需要对安全设施进行全新设计,确定安全标志的位置、标线,根据当地的地形情况设计护栏、护墙等,为行驶车辆提供明确的指示性轮廓,并按照规范确保设施的齐全,有效引导和保护车辆行驶。同时,也要重点在弯道多、坡度陡峭、视距不足的位置设置视距台,给车辆行驶提供有效支持。
4 灵活设计
每一个公路的建设都有自身的特殊性,包括地理位置、周围环境、公路的使用方式等,所以公路工程的设计必须根据客观现实灵活展开,适应地理和气候,满足交通通行要求。公路设计者应看重公路的安全水平,使公路和周围自然条件和谐共存,减少公路和自然状况之间的冲突,在此基础上实现道路通行功能。为了实现对公路工程的灵活设计,设计者应该充分掌握公路工程的每一项设计要求和指标,灵活利用标准规范,在满足安全控制的要求下,使公路能融入到自然环境中。通过灵活的公路设计,满足国家可持续发展的要求,以及让公路的沿线能充分利用公路,推动自身经济发展。
5 结论
公路是山区对外连接的通道,在对山区农村公路的改造设计中,应该充分考虑当地实际要求开展改造设计工作,综合分析道路的实际需求,灵活运用技术标准,保证线形连续、均衡、合理,与地形环境相协调。在控制公路建设成本的情况下,保证道路工程建设的总体质量。
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