浙江科创交通设计有限公司 浙江金华 321200
道路桥梁路线设计关系整个道路桥梁工程建设,更与当地经济效益和社会影响力息息相关,具体道路桥梁路线设计的实际作用主要包括2 个方面:
(1)完善的道路桥梁路线设计能够保证来往车辆的正常行驶。科学合理的道路桥梁路线设计理念能够规避原有道路桥梁的高坡与弯道,使其角度降至合理范围之内,为车辆安全行驶提供便利[1]。此外,平稳开阔的道路环境也能使驾驶员视野更加开阔,准确把握道路突发情况,赢得反应时间。合理的道路桥梁路线设计方案,能够让车辆在前行路上更加平稳,道路安全事故降至最低,车辆行驶安全了,社会稳定及相关经济效益也会随之增加。
(2)提升土地使用效率。如何高效率运用土地为当前道路桥梁设计者面临的重要课题。而现有诸多道路桥梁工程多需横穿大片耕地、森林等原有经济价值较高区域,合理完善的道路桥梁设计方案能够降低对当地经济领域的影响,提升原有土地运行效率。设计部门对当地环境进行全面考察后,在保护原有土地、植被的基础上,科学进行道路桥梁设计,将土地资源的浪费现象降至最低。
在进行道路桥梁路线设计时,因为要考虑到交通的需求以及周边地形、环境等因素的影响,所以其路线都是要经过严格地规划和考量的。一般来说,道路桥梁有直线和曲线两种路线线形。其中,缓和曲线指的是一种曲率连续变化的曲线形式,通常设置在直线与圆曲线之间,或者是两个半径相差较大但转向相同的圆曲线之间,可以保证行驶过程中的车辆安全地转弯。在我国的道路桥梁标准中,除了四级道路桥梁不做要求外,其余各级道路桥梁都必须设计缓和曲线。在一些现代化的高速道路桥梁上,缓和曲线是平面线形中最主要的组成部分,其比重甚至可能超过直线和圆曲线。由此可见,缓和曲线的重要性。但是,当前我国发生的交通事故中有很大比例都是发生在道路转弯处,这主要是缓和曲线设计不合理造成的[2]。
道路桥梁的路线设计需要合理运用直线与曲线,除了要避开客观存在的障碍物,还是为了能够缓解驾驶员的行驶压力。如果道路桥梁路线设计的直线过长,一方面,驾驶员会因为习惯了直线驾驶,警觉性降低,一旦遭遇突发状况,就可能会出现反应不及时的状况;另一方面,直线行驶的难度较低,驾驶员可能会不自觉地提高车速,出现飙车等情况。这两种情况都会造成交通事故的发生。
某项目属于公路工程,长度是13 公里。通过立交方式和原有公路衔接,在施工完成后可以直接联通省外的公路。该项目需要经过沟壑区和河谷阶区域,施工难度较大,会涉及到路段深挖、路基高填的问题,进而存在工程量较大的问题。工程施工阶段容易受到地质、环境等要素的影响,因此科学设计桥梁路线和道路路线十分关键。本项目中设计工作者摒弃了直线定位技术,依据区域具体特点,采取“曲线定位技术”。该形式结合缓和曲线原理,借助地貌和地形科学设计路线,使路线设计可以契合实际地形特点。
设计人员有必要结合区域地质条件、环境因素等要素优化设计方案,化解设计隐患。同时,在绘制路线设计图纸阶段中,需尽量降低工程建设要求和设计内容的差异性。在施工前期对设计人员加强培训,提升其处理设计隐患的能力,进而满足道路桥梁设计的程序和规划要求。应结合经济和环境因素进行道路桥梁设计。例如,针对危险区域需要增加安全设施和警示标志,使路过驾驶员留意路况,并提示车辆已经通过危险区域;曲线偏角不可太低,否则会导致驾驶员产生实际曲线长度大于判断曲线长度的感觉,对急转弯判断失误,从而发生交通事故。在本项目中,保护工程周边自然环境是设计工作的一部分,因此在选择路线时,需要结合环境保护要素,降低挖填土方石次数,制定“大环保”理念,突出项目的环境保护价值。本项目设计方案为:路线为东西方向,经过某村庄后其纵面逐渐提升,绕过不良地质和陡立面后进入隧道。该方案的优势是对于周边环境的影响程度较低。借助现有地形,在缓坡位置设计路线,因此桥梁里程较短,但注意提前分析该区域的地质情况[3]。
3.3.1 结合设计要求选择材料
决定桥梁及道路耐久性和安全性的重点是结构材料的选择,其中钢筋混凝土材料与工程结构的有效性、耐用性、安全性相关,而混凝土材料又受其材料组成的影响,例如水泥用量、强度等级和水灰比。因此,在实际设计阶段,管理人员应结合《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》制定相关规定。设置多种条件对结构材料的差异化要求,明确工程设计中混凝土水泥用量、水灰比、碱含量、最大氯离子、最低强度等要素,提升材料耐久性,进而在后续施工阶段加厚混凝土保护层,防止钢筋锈蚀,避免结构裂缝。
3.3.2 结构耐久化设计
以桥梁工程为例,其在设计、建造和应用过程中会对外界因素产生影响,如化学物质、环境、风力、车辆等因素,逐渐降低其结构性能,导致桥梁自身结构出现损坏。例如部分大跨径桥梁因为拉索的耐久性较差,需要提前换索,会增加工程成本,产生设计变更,影响项目经济效益。因此,在道路和桥梁路线设计时应重视耐久性问题,延长其使用寿命。
路桥工程属于基础设施建设项目,能够健全我国交通运输网。在道路和桥梁路线设计时通过分析区域气候条件和地质条件,实现路线合理化,不过在设计时也会因为外界因素、设计方式等方法影响工程质量,因此有必要考虑工程的安全性、经济性和建设质量,制定科学的优化对策,使路线设计满足交通运输要求。