关于农村公路的勘测设计问题探讨

钱锋 木玉萍

摘 要：在农村公路设计中应充分利用原有旧路为原则,最大限度地减少对自然生态环境的干扰与破坏。在平、纵、横三方面的综合设计,做到线形顺适、纵坡均衡、横坡合理,且路基路面及桥涵应采取妥善措施进行设计,这样就可以使设计的公路整体协调、技术先进、经济合理。本文作者结合多年经验在农村公路勘测设计过程中遇到的问题,根据情况提出了解决方案。

关键词：农村公路;平面线形;纵断面;横断面;设计

1、平面线形

公路平面线形设计的协调,主要是考虑驾驶人员的心理和生理状态以及行车安全、舒适的问题。平面线形的协调,是指直线、圆曲线、缓和曲线之间、直线与直线、曲线与曲线、直线与曲线相邻配合的协调性。在农村公路设计中,应综合考虑行车的安全性、地带类型、设计行车速度等,在技术指标上的运用,不是愈高愈好,应使相邻的技术指标保持一定的比例关系,防止忽大忽小的突变现象,使其适应广大行政村地区经济发展的不平衡性、自然地形条件的复杂性、村民居住地点分布的随意性、以及绝大多数村民以承包土地为生的特点。在线形选择时,应以充分利用旧路资源,路线线位、线形满足规范要求为原则。

1.1 最小偏角值的确定

路线偏角的大小反映路线的舒顺程度,路线偏角过小,即使设置了较大的半径也容易使驾驶员感到曲线和直线无差别。笔者认为,在平原地区或障碍物较小的情况下,选线时应调整偏角值,使θ>10°为宜。如果偏角值过小,两相邻交点的距离较大,可在两交点间增加一个交点,形成反向S曲线,以增大交点偏角值。但有些公路,应避让的地物较多,对驾驶员的视线产生影响的因素也较多,特别是对农民赖以生存的土地以及农田水利设施,应予以最大程度地进行保护。因此,对于设计车速较低(20km/h)的通村公路,在确定其平面线形的过程中,可不考虑小偏角的问题。

1.2 改建公路的平面设计

目前需改建的老路两侧通常都有建筑物,特别是通过城镇村庄处,两侧建筑物更是密集,还有电力电缆、电信电缆、热力、供水、煤气等地下管线。所以,在勘测设计中应该注意在满足设计标准的要求下,尽量减少征地和拆迁,路线走向基本上以老路走向为控制,可最大限度地利用老路,减少占地量,降低工程投资。在不符合道路线形标准的地段,应加以适当调整,提高其线形标准,曲线线形应保持连续,避免连续急弯的线形。如是有已采用了极限指标或更低的指标的路段,必须做好安全设施,并要设置警告标志,做好视线诱导。穿越城镇村庄处,结合当地政府和有关部门的规划意见,可绕开城镇村庄进行局部改线,这样,可以尽量提高线形标准,有利于当地的统一规划管理,以满足后期发展要求。

2、纵断面设计

纵断面设计中,顺着自然地形平滑的线形比以直线为主而填挖方多的公路线形美观,而且可以避免由于修建公路而破坏沿线的生态环境,节省施工、工程、养护费用以及劳力。在进行纵断面设计时,顺应自然地形地势的起伏这一原则对于农村公路的建设更加重要。特别是对于一些自然地形起伏变化比较明显的地区的一些村镇,频繁起伏的自然地形,对于公路纵断面技术指标的取用,会产生较大的影响,有些平面线形是直线的路段上的纵坡度比较大,有时甚至接近技术指标的极限值。

2.1、纵坡设计

《公路路线设计规范》中规定:“公路的长路堑,以及其他横向排水不畅的路段,应采用不小于0.3%的纵坡”。纵断面设计应与平面设计相结合,纵坡若小于0.3%,在缓和曲线上的合成坡度则较小,路面排水不畅,雨天产生的水雾和溅水,会产生不安全因素。但不应轻易采用《规范》中规定的道路纵断面的最大纵坡值与纵坡限制长度,应以平、缓为宜。在平原、微丘地区的纵坡应均匀、平缓,且坡长不宜过短;丘陵地区的纵坡应避免过分迁就地形而起伏过大,不得设置反坡;山岭、重丘地区的沿河线,应尽量采用平缓的纵坡,坡长不宜超过规定的限制,纵坡不宜大于6%;越岭线的纵坡应力求均匀,尽量不采用极限或接近极限的坡度,更不宜连续采用极限长度的陡坡、短距离缓坡的纵坡线形;山脊线和山腰线,除结合地形不得已时采用较大的纵坡外,在可能条件下应采用平缓的纵坡。

2.2竖曲线设计

竖曲线半径是纵断面设计的重要指标。凸型竖曲线半径设计,是以通视距离和停车视距为理论依据,通视距离大于停车视距,小于会车视距,因此,凸曲线半径的选用上,应以通视距离所需要竖曲线半径R值控制。凹型竖曲线半径设计,是以夜间前车灯照射距离和行车的舒适性为理论依据,夜间行车的安全距离大于行车舒适性曲线半径的1.25～1.30倍。在设计中,竖曲线半径不能以满足标准的规范规定的指标值为准,应视具体不同情况分别对待。当条件受限制时,可采用技术标准中一般最小值,特殊困难不得已时,方可采用极限最小值。当有条件时,宜采用视觉所需要的最小竖曲线半径值。同向竖曲线间,特别是同向凹形竖曲线之间,如直线坡段较短,应合并为单向曲线或复曲线,避免出现断背曲线(相邻两同向竖曲线间设短直线)。反向竖曲线间宜插入直线坡段,可直接连接。

3、平、纵面线形组合设计

平、纵面线形组合设计,是在平面和纵面线形初步确定的基础上,用透视图法或模型法进行视觉分析,使平、纵面线形组合起来,使之成为连续、圆滑、舒适、美观的空间曲线,从而达到行车安全、快速、舒适、经济的要求。在平、纵线形的组合设计中,要注意保持平、纵线形的技术指标均衡,不要悬殊太大,使视线在视觉上、心理上保持协调。对纵断面采用低标准的极限纵坡或竖曲线采用极限最小半径,在平面上却采用高标准的线形是无意义的,反之亦然。平面直线与纵面直线组合,由于其线形单调、枯燥,容易使驾驶员产生疲劳,因而应该尽量避免。平面直线与凹形竖曲线组合,由于纵断面上插入了凹形竖曲线,要注意避免采用较短的凹形竖曲线,一般以大于最小竖曲线半径的3～4倍为宜,以避免产生折点。在两个凹形竖曲线间注意不要插入短直线,因为直线组合后,易在视觉上形成虚假凸形竖曲线的错觉,若改为复曲线或合并成一个凹形竖曲线,将使视觉条件得到改善;长直线的末端不宜插入小半径凹形竖曲线。在采用凸形竖曲线时,要注意采用较大的竖曲线半径,以保证有较好的视距。

4、横断面设计

在公路工程中,横断面的选择决定工程的规模和投资。设计单位根据规模要求和改建道路的交通量、交通量的增长率以及地方政府的发展规划、地域经济特点、路网两侧商业化程度,并结合当地地形、地貌充分考虑绿化美化环境等因素,提出适当的路基横断面型式。

4.1 行车道及路肩宽度

通过调查发现,绝大多数农村公路上的交通流是由多种车辆组成的。村民出行的主要交通工具为自行车、摩托车和电动三轮车等。村民的主要运输工具为拖拉机、轻型卡车、面包车和中型载重汽车,只有极少数重型载重汽车。单车道公路,适合于交通量小,地形复杂,工程艰巨的山区或地方的通村公路,此类公路虽然交通量小,但仍然会出现错车和超车,所以此类公路行车道宽度值取4.5m,对应的道路两侧路肩(最好为硬路肩)宽度各为0.75m,即路面与路肩宽的总和为6.0m。另外,根据不同的情况,应在不大于300m的距离内选择有利地点设置错车道(供对向来车临时的停靠),以更好地满足车辆双向行驶的需要。汽车在双车道上行驶,各行其道,视距良好,所以可根据公路等级及交通量的需求按规范采用不同的组合形式。

4.2 路基高度

农村公路多为混合交通,为满足当地村民的需要,宜修筑低矮路堤而且不宜修筑路堑。特别是在有些地区,公路两侧农田密布,对于往来于田间的一些农用机具及交通工具,当路堤较高时,会给这些农用机具及交通工具上下公路行驶带来很大的不便,车辆更难以通过路堑。因此,鉴于农村公路使用功能的特殊性,路基应以低填方为主,其填筑高度宜限制在0.5m以内。

参考文献：

[1]公路工程技术标准.JTGB01-2003.北京:人民交通出版社,2004

[2]于凤河,张永明,宋金华.道路改扩建工程设计与施工.北京:人民交通出版社,2004

[3]JTGF10-2004,公路路基设计规范[S].