陈国龙
茂名市交通设计院 广东茂名 525000
摘要:公路路线设计具有综合性和复杂性的特点,它对公路设计中的各个方面都会产生比较重要的影响,特别是对山区公路而言,路线设计方案的选择直接关系到工程的造价控制、公路网络结构、以及公路交通的安全状况等。因此在进行山区公路路线设计时,必须要综合考虑各方面的影响和制约因素,并经过实地勘察,设计出一条最为科学、合理、经济的公路路线。
关键词:山区公路;特点;影响因素;路线设计
1.山区公路路线设计的重要作用
相较于其他公路的路线设计,山区公路的路线设计更容易受到地质地形、水文以及气候等自然因素的影响。从一定的角度来看,在山区公路的路线设计中最重要的因素即是山区的自然条件。由于山区的地质条件往往都是十分复杂、恶劣的,导致山区公路的建设施工难度很大。山区公路的路线选择在各个方面均会受到实际环境的影响,例如,地质方面的地质构造以及土质构成等、气候方面的泥石流以及降雨等,这些因素都制约着山区公路的路线选择。此外,山区的山脉走向一般具备着一定的规律,使得山区公路的路线选择通常以山脉走向为基准,特殊情况需要进行隧道工程作业。因此,山区公路的路线选择对于山区公路的建设施工有着十分重要的作用。
2.山区公路路线特点
地形和地质条件对山区公路路线的影响比较大,这就造成山区公路路线呈现出以下几个特点:1)特殊性。山区独特的地理环境特点决定了公路要克服高程障碍,公路路线需要沿着山脊线、河线、或者是越岭线进行选择。同时,公路路线不仅受到平面指标限制,同时还要受到纵向指标控制,因此需要根据山区地形的变化情况进行展现,从而达到预期的高程。2)复杂性。山区地形险峻,地质构造复杂,且气候多变,公路需要跨越不同的生态环境、气候环境、以及地形地质等,因此路线方案需要根据各个路段的具体情况进行选择。3)变化性。由于山区公路沿线的生态环境较为复杂,在建设的过程中会出现各种意想不到的情况,因此公路路线设计方案需要根据具体的建设情况不断进行调整和完善,确保公路的质量和安全。
3.山区公路线形设计原则
坚持环保选线,最大限度保护生态环境。虽然建设公路是经济发展的需要,但山区公路因其要求的线形指标较高而所处环境复杂,平纵面线形不可能与地形完全吻合,对环境破坏较大。故其路线设计应从环境保护的角度出发,本着“不破坏就是最大的保护”的原则,将公路自身的平纵面线形、路基宽度、构造物及沿线设施等与沿线自然特性及人文景观融为一个有机的整体,尽可能在设计前期阶段将公路建设对环境的破坏降至最小,以满足社会可持续发展的需要。主要措施有:
3.1坚持地质选线的原则,避绕工程地质不良区域
由于山区地质构造复杂,有些灾害具有极强的隐蔽性,处理不当会对公路施工和运营带来不可估量的影响,还将直接影响区域的自然环境。因此,在设计过程中,应加强地质调查和勘察工作,在选线时尽可能避开具有潜在流失源的不良地质路段,如易滑坡山体、流沙地段等,坚持地质条件决定路线走向,减少山区水土流失,避免造成新的地质灾害。
3.2坚持地形选线的原则,路线布设与地形相协调
路线走向尽量与河流、山川相吻合,不强拉直线,硬性切割地形,要顺势而行,且注意对生态敏感地区的影响。公路运输线路长,其间会穿越各种生态系统,如:各类自然保护区、野生动植物保护及栖息地、水土流失重点防治区、森林公园、成片林地与草原、水源区、湿地等。公路在穿越或接近这些地区时,有可能影响到这些地区的生态平衡,破坏自然资源。因此山区公路建设应尽可能保证原有生态系统的连续性,注意避让环境敏感区。
3.3节约用地的原则
土地,尤其是耕地,是偏僻山区极其宝贵的自然资源。公路建设不可避免地占用土地,会加速减少本已不多的耕地,加剧对剩余耕地的压力,因此在路线方案布设时应时刻考虑尽量减少对耕地的占用。
4.山区公路平、纵、横设计
4.1平面设计要点分析
一条线方案是我国的公路设计人员在对山区公路路线进行规划设计时的首选。直线形的设计方法是我国的公路设计者在进行公路线路设计时所采用的主要方法,设计时要对公路的等级以及路线所穿越之起和路线的控制条件进行综合的考虑。第一,对于山区要进行地形特征的分析,将地形作为主要的控制因素,将纵断面线形作为主力,结合起横断面和平面进行公路路线的确定。第二,对于平原或者是丘陵较少的山区来说要将平面地物障碍作为路线设计的控制因素,将路线的平面作为主导,再联系横纵断面进行路线的设计。第三,对于特殊地貌的地区来说,要将地质特征作为公路路线设计的主要依据,此时的主导性因素就应该是避免重大地质灾害的发生将平面与横纵三个方面结合起来进行路线的设计。
4.2纵断面设计要点分析
第一,在凸形竖曲线半径的设置的过程之中,当地的地形与地貌都会对山区公路路线的设置产生一些抵制作用,连续的大纵坡小半径竖曲线与短平曲线的结合出现的资料较多。在山区地形与地貌的影响之下会缩小驾驶人的视力范围,对于前方路线的去向判断会容易出现错误。这时,应当加大凸曲线半径,但是要以不过多地增加工程量为准,从而确定车辆的行驶安全。第二,在進行凹形竖曲线半径的设置过程当中,如果增加凹曲线的半径会加大工程量。在山区当中,因为公路的纵坡一般来说较大,起伏较多,所以,如果凹曲线的半径进行过大的设计,就会影响公路排水系统的功能。这就会对公路上行驶车辆的安全造成一定的威胁,所以说,在进行设计时不能为了实现高指标的目的而盲目进行凹曲线半径的加大。
4.3横断面设计要点分析
车辆驾驶人所能说通的远景交通量是进行山区横断面设计工作的要点所在,在车道增加的情况之下,山区公路的横向宽度就会加大很多。一般来说,山区公路与其它的普通公路有大的不同,对于山区来说,车辆的增多,就会使得此样的山区公路路线设计显得过于呆板。所以,本人认为,在进行山区公路的横断面设计之时,可以将公路的上下行线进行合拢,也可以将二者分开来,顺应山区自然条件,进行合理化设计。
5.山区公路的边坡治理也是不容忽视的重要问题
随着公路等级的不断提高,边坡防护也越来越受到重视。山区公路,高填深挖较多,边坡加固和防护措施如果不得力,极易引发各种边坡病害。因此,在山区公路勘察设计时,对路基设计,尤其是在高路堤、陡坡路段和深路堑处,要不同于一般路基,应精心设计,使边坡处于安全稳定的状态,对山区公路边坡防护更应给予积极关注。注意事项有:
(1)设计单位要重视前期勘察工作,尽量将地质、气候、水文等情况掌握详细些,为搞好设计提供准确的第一手资料;
(2)尽量减少高填深挖,而用桥梁和隧道代替,这样既可以减少对自然环境的破坏,也可消除或减轻为搞好边坡防护与加固带来的问题,从而减少山区公路的隐患。
(3)目前治理边坡的技术较多,主要有抗滑桩和锚索加固、预应力锚索+地梁、SNS柔性防护系统、三维植被网植草防护、土工隔栅和土工布、土工模袋混凝土、夯(冲)击式压路机等方法,具体处理措施可根据具体情况选用。
6.结语
由于山区的地理环境十分复杂,在进行山区公路的路线设计工作时就特别需要注意山区公路路线所具有的特殊性,以确保相关技术指标与建设施工质量。此外,山区公路的建设也有助于当地经济得到更好的发展,所在确保山区公路的施工质量与道路安全的基础上,山区公路的路线设计也需要考虑到公路周边的生态环境保护问题,让山区公路成为一道靓丽的风景线。
参考文献:
[1]陈光.山区公路路线设计应注意的几个问题[J].公路交通技术,2004,(3):4-5.
[2]张化.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,1998.