劉佩鷺
山西誠達公路勘察設計有限公司晉中分公司 山西晉中 030600
山區公路路線設計過程中,必須充分考慮自然環境、地形地質等要素,并對這些因素進行深入分析。山區通常地形陡峭,地質情況復雜多變,公路路線選線過程中通常受到多種因素限制,影響了路線設計的靈活性,加大了公路設計的難度。山區復雜的氣候、地形、地質等問題,進一步影響高速公路的安全性。因此山區高速公路設計時,首先要充分掌握氣象、水文等自然環境以及地形地質等關鍵要素,然后才能合理地進行山區公路選線設計[1]。
在地勢較為復雜的山區公路進行路線設計前,要詳細勘察當地區域的地質情況和地形特征。為避免出現較多的高填深挖路段,盡量沿著等高線展線的路線設計方案,防止對等高線進行橫切。山區地形一般都比較陡峭,而且高程障礙也非常大,地形比較復雜,通常情況下,山區公路建設工程量都比較集中,工程任務也非常艱巨,因此,在設計山區公路路線方案時,需要進行比較全面的比選,對構造物進行合理布設。在設計路線平面時,需要具有一定的前瞻性,在對平面進行布線時,對一些重要的路段橫斷面和縱面要做到未雨綢繆,對公路建設中的隧道和橋梁等進行合理布設。
平面技術指標要靈活掌握、均衡運用,不追求高指標,對部分指標如曲線間的直線長度、平縱組合線形設計中的好中求好的指標等不嚴格要求,但對危及行車安全,如長下坡接小半徑平曲線、連續急彎等路段進行安全性檢查,并采取相應的工程措施處理。但不突破以下主要指標:圓曲線極限最小半徑、超高緩和段最小長度、視距;局部地形特別復雜路段,采用適度超限的指標,以控制工程造價。對路線經過自然地形較陡峭的山體,為避免直接橫切等高線,可采用多種線形組合設計方式,如卵形曲線、C形曲線、回頭曲線進行二次或多次展線等手段,以克服高差問題。重視并利用各種先進選線及線形組合設計手段對路線方案做深入、細致的研究,在多方案論證、比選的基礎上,通過采用新的勘察設計方法,通過航測手段進行數字化勘察,影像結合三維地模為公路選線、三維方案比選、土石方計算提供有效的數據支撐,使得各階段部分工作可以同時并行,縮短設計周期的同時也節約了后期方案修改的成本。對于舊路改建部分路線方案確定的路段,可在路線方案確定之前進場進行數字化勘察數據采集,使勘察設計工序同步進行,從而縮短外業調查周期。同時,勘察數據的可重復利用,省略了方案比選、變更所需要的外業數據再次采集所需的時間,從而能夠在有限的時間內做出更多的方案比選,使高新技術在山區公路項目中發揮最大作用,最終選出最優方案[2]。
在設計山區公路的縱斷面時,應設計通用條件,使其共享平坦的曲線和數據線。調整垂直線和平坦曲線以獲得良好的視線,并確保交通安全。在設計山路路徑的垂直部分的過程中,必須平衡具有平坦表面的數量,適當增加平坦曲面的半徑長度,增加公路路基的高度,加強公路的防護措施,以確保路面的安全。
對于雜亂地勢布景下的山區公路道路規劃,在進行相應規劃時也要對周邊景觀規劃模式進行查驗,以盡可能確保山區公路道路與周邊景觀的完美結合,突出山區公路道路的生態環保作用。因而,在山區路途的環境選線規劃中,要確保相應道路與周圍地勢環境的一致性,從而削減山區路途規劃規劃中土方開挖量,以確保雜亂地勢布景下山區路途的質量、安全和安穩。由于復雜地形背景下的山區公路環境選線設計在實施過程中可能存在一個或多個問題,應根據問題確定合理的補救措施,以保證山區公路環境選線設計的質量。
在選擇山區公路路線過程中,除了選擇平縱組合之外,還需要綜合考慮施工的難易度和路基的穩定性及不良地質帶的處理措施。橫斷面設計主要是對其路基的橫斷面進行設計,設計內容包括路基邊坡坡率和擋防排水等結構物。在選擇結構物和斷面形式設計時,設計方案要結合地質地形條件,滿足相關的規范要求,因地制宜,靈活選用。根據山區公路地質條件進行路基結構形式的比較,必要時可設置半路半橋式、分離式等形式。設計時要注意路塹邊坡坡度,保障其根據高度的變化適時進行相應調整,保障挖方外形自然。另外,要想保障路塹與路堤更加美觀,使其與自然環境進行良好的融合,盡量避免填方高坡腳和陡峭的挖方邊坡。
在線性設計公路時,需要注意公路線性和地質條件之間的平衡。例如滑坡,泥石流,軟土地基,沼澤和其他特殊的公路項目,可以結合公路的設計規范、標準和公路線性設計的綜合概況進行線路設計。為了減少對地質環境的影響,保持平面線性,應在施工過程中制定標準的工程防護措施,并確保公路的排水應有路基。為了保證公路設計的質量水平,應保護邊坡的穩定性。在設計路徑時,除了注意水土資源的保護和節約,還應減少對道路的選擇,以避免對生物資源造成損害,影響公路的設計。例如,在公路的線性設計中,可以采用合理的線性設計,避開地下水源進行路橋和橋面板溢漏收集處理系統的設計,降低對水資源的影響,保證項目的合理性,有效收集和利用水資源,保護生態環境。
公路設計的質量直接影響工程質量、行車安全和維護運行,公路設計受到多種因素的影響和限制,存在許多技術難題和工程難題。在設計公路時,應避免對地形、自然山脈的影響,并減少對生態環境的破壞,盡可能避免地質疾病,降低運維成本。公路設計師應當不斷學習和創新,完善公路設計。