針對高速路設(shè)計的問題思考

摘 要：本文首先從交通安全的角度，分析了高速公路設(shè)計中的線形、視覺和氣候問題，給出了該過程中平面線形、縱斷面線形、平縱線形組合的重要性并進(jìn)行相關(guān)分析；然后，探討了高速路路基施工技術(shù)，以供高速路設(shè)計進(jìn)行參考；最后，闡述了全站儀坐標(biāo)法在實際高速路設(shè)計中應(yīng)注意的問題和優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：高速公路 設(shè)計

中圖分類號：U412.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（a）-0059-01

作為我國重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，公路對國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展發(fā)揮了重要的推動作用。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，尤其是西部大開發(fā)和公路大建設(shè)的步伐加速，公路網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展時期。我國地域遼闊，廣大的西部地區(qū)具有山區(qū)地形居多、地質(zhì)條件復(fù)雜的特點(diǎn)，導(dǎo)致建設(shè)難度不斷增大。廣西作為我國西部地區(qū)的重要組成部分，其高速路的設(shè)計也受到上述因素影響。本文針對高速路設(shè)計中的若干問題進(jìn)行探討，以供相關(guān)從業(yè)者在設(shè)計過程中引以為鑒。

1 廣西高速公路設(shè)計與安全性問題

廣西以山區(qū)地形居多，在高速公路設(shè)計中，應(yīng)不斷更新、提高設(shè)計理念，堅持“安全至上、以人為本、環(huán)保優(yōu)先”的原則，合理選擇設(shè)計指標(biāo)，從而保證高速路的安全與高速。在高速路設(shè)計中，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)注意的幾個問題包括線形問題、視覺問題和氣候問題。

由于線形設(shè)計存在不合理，使得廣西地區(qū)高速公路比平原省份存在更多的事故多發(fā)地段。因此，在廣西區(qū)內(nèi)的高速公路建設(shè)中，合理選擇線形指標(biāo)和線形組合將對交通安全產(chǎn)生重要影響。為此，應(yīng)在設(shè)計過程中強(qiáng)調(diào)以曲線為主的路線設(shè)計思路，令路線和地物、地形、景觀相互協(xié)調(diào)，并且合理地選用圓曲線半徑以及設(shè)置緩和曲線長度。根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTJ011-94），其中對圓曲線半徑的最小值作了規(guī)定，包括以下三種形式：不設(shè)超高的圓曲線最小半徑、一般最小半徑和極限最小半徑。第一種能提供較大的曲線半徑，有利于保證車輛行駛的舒適性，但在廣西區(qū)內(nèi)復(fù)雜的地質(zhì)、地形和生態(tài)等條件下，實施起來比較困難。一般最小半徑基本能滿足行車在不同車速下的舒適性，但設(shè)計者應(yīng)謹(jǐn)慎采用極限最小半徑，只能在自然條件存在特殊困難的路段使用。對于實際設(shè)計而言，半徑的合理選用與地形、設(shè)計車速、經(jīng)濟(jì)技術(shù)能力等諸多因素相關(guān)，而不只是簡單的理論問題。從理論上來說，回旋線與汽車的緩和行駛軌跡一致并對地形具有較強(qiáng)的靈活性，自由度較高，因此公路緩和曲線應(yīng)主要采用回旋線。在確定曲線間直線長度時，不能只簡單考慮上述《規(guī)范》中的要求，而是要根據(jù)地物、地形和自然景觀等因素進(jìn)行綜合確定。在豎曲線和平縱曲線的配合方面，首先應(yīng)滿足我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對豎曲線的最小半徑、長度的規(guī)定。此外，根據(jù)科學(xué)家對世界各2da6af7b8bd615adea077e79f67595ac國的數(shù)據(jù)研究調(diào)查，通常認(rèn)為當(dāng)平曲線的半徑小于1 km時，平、豎曲線半徑以1∶10～1∶20為宜，隨著平曲線半徑的增加，豎曲線半徑的增大倍數(shù)應(yīng)為逐漸擴(kuò)大狀態(tài)。經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，當(dāng)豎曲線被逐一包含于平曲線內(nèi)時，再對平、豎曲線半徑取平均值，能獲得較美觀的線形。

在高速路行駛中，交通事故發(fā)生的主要原因在于人的因素。其中，駕駛員無法根據(jù)高速路兩側(cè)景觀的快速變化而立即做出正確判斷，是導(dǎo)致高速路交通事故產(chǎn)生的重要原因。交通事故和駕駛員的視力之間存在一定的關(guān)系。研究表明，隨著車速的提高，駕駛員的視力會出現(xiàn)下降，這是由于在行車過程中，物體之間發(fā)生了相對運(yùn)動，導(dǎo)致人眼分辨物體的最小距離產(chǎn)生變化。車速越高，則人眼分辨物體的最小距離增大，造成駕駛員出現(xiàn)視力下降、視野變窄、視點(diǎn)變遠(yuǎn)的情況，從道路上獲取的信息量減少，而道路兩邊的建筑物無法反映出線形變化趨勢即無法引導(dǎo)視線，致使駕駛員出現(xiàn)判斷失誤，從而釀成嚴(yán)重后果。因此，在高速路設(shè)計中必須因地制宜進(jìn)行公路景觀和綠化帶的設(shè)計，減輕駕駛員的視覺疲勞。通過有效的綠化帶設(shè)計，能增強(qiáng)駕駛員的視覺信息，從而減少高速行駛所帶來的緊張感。

氣候問題包括雪、雨、霧等惡劣天氣，它能改變道路的行車條件、降低能見度和減少路面摩擦，對司機(jī)的正確判斷和操作產(chǎn)生影響，給交通安全帶來危害。因此，在道路設(shè)計中，應(yīng)做好路面排水的設(shè)計，提高路面耐磨抗滑、抗水損壞的能力，這樣才能有效減少高速路發(fā)生事故。

2 高速路路基施工技術(shù)

能對高速路設(shè)計產(chǎn)生影響的路基施工技術(shù)主要包括五個方面，分別是路基填土與壓實、路基路面排水、路基防護(hù)、軟土地基處理及黃土陷穴處理。路基填料的性質(zhì)及其壓實的程度能對公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生主要影響。在實際施工中，根據(jù)現(xiàn)有條件，保證路基質(zhì)量的最有效、經(jīng)濟(jì)的方法是改進(jìn)填土要求和壓實條件。許多路基病害都是由水的侵蝕造成，可見水是影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的另一重要因素。排水系統(tǒng)主要由地面排水、路面排水和地下排水等三部分組成。修筑路基能改變地層的天然平衡狀態(tài)。但是，由于路基被直接暴露在自然環(huán)境下，不斷受到各種錯綜復(fù)雜的自然因素侵蝕，因此需要進(jìn)行各種類型的防護(hù)，包括坡面防護(hù)、沖刷防護(hù)和支擋防護(hù)等三種。在最近幾年，隨著國家對高速公路、一級公路的建設(shè)投資加大，針對軟土地基處理方面，已經(jīng)在防止路堤失穩(wěn)定、軟土地基處理技術(shù)、沉降觀測控制等方面取得較好成果。黃土地區(qū)路基施工常見的病害是黃土陷穴，可通過灌漿、灌砂、開挖回填等措施進(jìn)行處理，而開挖的方法主要包括導(dǎo)洞、豎井和明挖等。

3 全站儀坐標(biāo)法在實際高速路設(shè)計中的使用

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的持續(xù)發(fā)展，許多公路都面臨著改造或拓寬。公路主要由直線及圓曲線組成，在傳統(tǒng)放樣直線段時，主要通過在直線段中插入里程樁的方法；對于放樣圓曲線，則主要采用切線支距法、偏角法，懸線法等。但是，上述傳統(tǒng)放樣法受自然條件的限制較明顯，而且測量精度也低。隨著全站儀的開發(fā)、使用，坐標(biāo)法放樣所具有的靈活、方便、精度高等特點(diǎn)獲得了充分體現(xiàn)。

為了保證全站儀坐標(biāo)法放樣取得好的放樣效果，需要注意以下問題：（1）由于計算量較大，作業(yè)過程中應(yīng)保持條理清楚、頭腦清醒，在保證坐標(biāo)方位角和各坐標(biāo)點(diǎn)計算正確的前提下才能進(jìn)行放樣；（2）在選擇儀器站時應(yīng)根據(jù)實際地形條件選取通視條件好的場所，以避免不必要的遷站；（3）遷站后，必須對所放樣點(diǎn)進(jìn)行抽樣檢查其正確性。全站儀坐標(biāo)放樣的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在3點(diǎn)。第一，受外界地形干擾小，放樣靈活，能減輕作業(yè)強(qiáng)度，利于提高工作效率；其次，待放樣點(diǎn)精度一致，且無誤差積累；第三，允許野外工作人員根據(jù)自然條件、天氣氣候情況靈活地安排工作，在采用各放樣點(diǎn)坐標(biāo)單獨(dú)放樣后，測量過程可以不必由一端開始連續(xù)地進(jìn)行，能夠在所需測量的測區(qū)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)進(jìn)行測量。

4 結(jié)語

本文以高速路的設(shè)計作為研究對象，首先分析了高速公路設(shè)計中的線形、視覺和氣候問題，給出了該過程中平面線形、縱斷面線形、平縱線形組合的重要性并進(jìn)行相關(guān)分析，然后再探討了高速路路基施工技術(shù)，最后闡述了全站儀坐標(biāo)法在實際高速路設(shè)計中應(yīng)注意的問題和優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

[1]高建平，郭忠印.基于運(yùn)行車速的公路線形設(shè)計質(zhì)量評價[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004.