摘要:本文針對山區(qū)道路地形地貌、水文地質(zhì)等特殊條件,道路設計方案合理與否直接關系到道路后期運營。本文結(jié)合工作經(jīng)驗對山區(qū)道路設計進行了詳細分析。
關鍵詞:山區(qū)道路;工程設計;道路選線
1 引言
公路線形好壞對汽車行駛安全、舒適、經(jīng)濟及公路通行能力起著決定性影響,對于山嶺重丘區(qū)公路,線形設計要結(jié)合地形、地質(zhì)等因素進行綜合性設計。公路線形設計包括平面線形設計和縱面線形設計,對于山嶺區(qū)地形、地貌、地質(zhì)條件復雜、工程量較大,環(huán)境保護難度大,如何做到安全、經(jīng)濟、美觀和環(huán)保是山區(qū)公路設計中需要解決難點問題。
2 影響山區(qū)道路設計因素分析
山區(qū)道路地形復雜。地面高差大,變化頻繁,橫坡陡;部分地段出現(xiàn)巖溶、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、陡崖等。山區(qū)地形陡峻,地質(zhì)情況較為復雜,公路橋梁、隧道工程量大,工程艱巨,山區(qū)公路路基填挖較大,對公路防護工程要求高。
由于受到地形限制,原山區(qū)道路線形較差,在很多情況下都不能滿足規(guī)范要求,改建過程中要在原來線路基礎上進行重新選線,充分利用原有道路又要利用大型橋梁或隧道等構筑物,滿足線性要求。必須要求勘測人員有高勘測水平和勘測經(jīng)驗并熟悉道路地形地貌。
在雨季山區(qū)河流洪水猛、流速大、沖刷強、水位漲落和河彎沖高幅度較大。在設計洪水位時考慮河道上下游斷面變化,公路修筑和施工棄渣后造成淤積、改變流向等影響。保證道路正常和安全使用。
山區(qū)道路路線走向考慮對山區(qū)環(huán)境破壞。山區(qū)公路線性設計不當容易破壞山區(qū)自然生態(tài)環(huán)境,公路設計應充分考慮各種因素把對環(huán)境影響降到最低。
3設計分析
加強對沿線地形、地物、地質(zhì)、水文、城區(qū)規(guī)劃資料和對工程有較大影響水電設施等相關資料收集工作。靈活選取路線平縱技術指標。對于特殊困難路段,平、縱線形適當降低避免工程量大幅增加和對環(huán)境破壞。應注重地質(zhì)選線,巖溶、滑坡、泥石流、崩塌等不良地質(zhì)路段作為路線方案控制因素進行綜合比選。注重對舊路控制測量,靈活處理技術指標與舊路利用矛盾,綜合分析新建和改建優(yōu)劣,合理利用舊路。對于地形陡峭困難路段,為減少對自然土體擾動避免誘發(fā)新病害,降低工程投資,做好橫斷面控制選線,對各種斷面全幅路基、支擋路基、順河橋方案進行綜合比選論證后采用,避免高填深挖,破壞環(huán)境。利用三維數(shù)模及CAD集成計算機漫游技術,對路線進行快速多方案比選和優(yōu)化。
3.1 山區(qū)道路選線
山區(qū)道路線路選擇必須熟悉山區(qū)復雜地形地貌,綜合各個方面因素,運用技術標準修建高標準、耐久性好、便于養(yǎng)護維修、不破壞環(huán)境生態(tài)道路。由于經(jīng)濟技術方面影響,山區(qū)原有道路一般存在曲線半徑超標、彎道設計不合理等現(xiàn)象,在進行平面設計時充分對原有道路現(xiàn)狀進行分析,綜合考慮各方面因素確定合理科學技術標準。首先考慮充分利用老路,對原來道路進行裁彎,合理進行平曲路布設,其次考慮施工可能性。在改建線路工程中對線形較好路段進行拓寬,寬度符合提高公路等級要求,在越嶺埡口選擇、左山坡和右山坡選擇、橫斷面考慮等細節(jié)上考慮多種因素的綜合影響。
3.2 最小曲線半徑選擇
車輛在圓曲線路段行駛時受到離心力的作用,由于離心力的存在使車輛產(chǎn)生不穩(wěn)定運動趨勢(向外側(cè)滑移、向外側(cè)傾覆)。車速一定時離心力大小主要與圓半徑有關,半徑越小離心力就越大,對行車安全就越不利。因此圓曲線半徑應盡可能做大,同時考慮山區(qū)地表高程相差較大,應該避免過大的半徑,需要研究曲線半徑最小值保證行車安全與舒適。
3.3 高程設計
對于山區(qū)公路高程設計,由于山嶺重丘高差較大,在設計過程中應該盡量滿足規(guī)范要求,可以建議采用最大縱坡,如果受到較大的限制情況下建議采用橋梁和隧道來滿足設計規(guī)范的要求。
3.4 路基防護設計
影響山區(qū)道路路基穩(wěn)定性主要因素是水毀,在山區(qū)公路設計中必須加強防護工程設計,考慮對開闊性河床地段可設護坡防護;對水流急并夾帶固體物質(zhì)流動地段設計擋墻防止流動周體物質(zhì)碰壞防護工程,防止侵占河道;在典型山谷型河流上游,一般在路基頂沖面處有較穩(wěn)定大弧石,防護工程基礎難以開挖。如將大弧石挖出會破壞老路基穩(wěn)定性。只有將能挖到基礎標高位置盡量挖到?jīng)]計位置,用鋼筋連接弧石作擋墻基礎比較符合實際。
3.5 排水系統(tǒng)設計
排水系統(tǒng)設計除考慮排水和導水相互協(xié)調(diào)外,對于泥石流路段應注意有大規(guī)模泥石流和常流水路段可考慮過水路面和橋涵排水相結(jié)合。防止路面破損,機械在過水路面上清理泥石流時不損壞路面;常流水通過過水路面下涵洞排除,有利于運營車輛安全運行;為保證山洪泥石流通過橋涵,一方面要保證凈空設計,另一方面設計時不要破壞原有溝谷,必要時縮小溝谷形成急流有利于泥石流從橋下順利通過。
4 結(jié)論
山區(qū)公路路線設計是山區(qū)公路建設最重要的一個環(huán)節(jié).路線設計合理性直接影響到工程投資、效益發(fā)揮、環(huán)境保護、建設工期以及運營效果好壞。本文對公路路線選擇主要技術指標進行分析,為設計人員提供一定參考。
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