關(guān)于山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)的探討

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會的發(fā)展，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的進(jìn)一步加快，公路建設(shè)逐步向山區(qū)發(fā)展，山區(qū)公路的設(shè)計(jì)對于設(shè)計(jì)人員來說更富有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樯絽^(qū)地形、地質(zhì)復(fù)雜，公路路線布設(shè)受平縱橫斷面等條件和影響因素諸多。因此，對山區(qū)公路的設(shè)計(jì)進(jìn)行更深入的研究，探討出新的設(shè)計(jì)理念以指導(dǎo)山區(qū)公路的設(shè)計(jì)十分必要。現(xiàn)根據(jù)以往山區(qū)各種等級公路路線設(shè)計(jì)過程中一些粗淺體會，簡單闡述對山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)認(rèn)識。1　選線的原則公路線形是構(gòu)成公路的骨架， 它控制著整個公路的路基、橋涵、交叉、沿線設(shè)施等構(gòu)造物的規(guī)模和投資，同時，對汽車行駛的安全、舒適、經(jīng)濟(jì)和車輛的通行能力起著決定性作用，因此，路線設(shè)計(jì)是公路建設(shè)之本。山區(qū)公路選線的特點(diǎn)是山高谷深，高差大，地形、地質(zhì)復(fù)雜，工程艱巨，可比選方案多。選線涉及地形、氣候、水文、水文地質(zhì)、地質(zhì)、土壤及植物覆蓋諸多因素，因此，路線設(shè)計(jì)必須深入調(diào)查，認(rèn)真勘測，精心研究，綜合考慮平、縱、橫三者之間的關(guān)系，靈活運(yùn)用指標(biāo)，做到平面順適、縱坡均衡、橫面合理。2平面設(shè)計(jì)2.1　設(shè)計(jì)方法山區(qū)公路應(yīng)與沿線地形結(jié)合，定線時應(yīng)首選曲線定線法，曲線法定線:確定適合地形圓弧，確定平曲線要素，再用曲線或直線與其連接，使線位布設(shè)與山區(qū)復(fù)雜多變的地形吻合，準(zhǔn)確反映設(shè)計(jì)人員的意圖。同時，也可保證一定路段內(nèi)平面線形指標(biāo)的均衡。使駕乘人員心情輕松愉快，可以彌補(bǔ)直線的不足，還能給駕駛員提供良好的視線誘導(dǎo)。現(xiàn)代道路勘測設(shè)計(jì)水平飛速發(fā)展，GPS、DTM等勘測手段大大提高了基礎(chǔ)資料的利用率，CARD/1、緯地、海德等現(xiàn)代道路設(shè)計(jì)軟件極大提高了道路線形設(shè)計(jì)的效率。在定線過程中，如能充分利用這些現(xiàn)代高科技手段快速調(diào)整路線，檢驗(yàn)路線方案的合理性。2.2 靈活運(yùn)用線形指標(biāo)線形指標(biāo)的選用不僅關(guān)系到公路使用的安全性和舒適性，還影響到工程的造價和區(qū)域的自然環(huán)境。具體設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員教條地執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，盲目追求高指標(biāo)的問題還比較突出，造成不少公路出現(xiàn)大量高路堤、深路塹和高邊坡，既增加了工程難度和工程造價，也影響了沿線景觀，更帶來了嚴(yán)重的環(huán)保問題和行車安全問題。因此，設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的理解，做到靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)。2.2.1　曲線間最小直線長度的采用《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20-2006)對曲線間直線長度作了如下規(guī)定：當(dāng)計(jì)算行車速度大于等于60 km/h時，同向曲線間最小直線長度(以m計(jì))以不小于行車速度(以km/h計(jì))的6倍為宜；反向曲線間直接長度(以m計(jì))不小于行車速度的2倍為宜。當(dāng)設(shè)計(jì)車速小于等于40 km/h時，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。對同向曲線來說，強(qiáng)求滿足曲線間直線最短長度6V的要求，往往引起工程量的增大和環(huán)境的破壞。考慮線形美觀，要求避免斷背曲線才提出最小夾直線長度6V的要求。斷背曲線常出現(xiàn)在明彎處，而山區(qū)公路大多為暗彎，只要沿線植被茂密，避免大橋位于同向曲線夾直線內(nèi)，在駕駛者視覺范圍內(nèi)一般不會出現(xiàn)明顯的斷背現(xiàn)象。駕駛員是依據(jù)所接受沿線的綜合信息來調(diào)整其駕駛行為，而道路信息來源于線形、道路條件、交通組織、道路交通標(biāo)志標(biāo)線、邊坡防護(hù)形式及沿線地形、景觀等。因此，6V最小夾直線長度的要求應(yīng)視地形條件而定，過分強(qiáng)調(diào)直線長度可能會以犧牲曲線半徑、導(dǎo)致高填深挖、增大造價、破壞環(huán)境為代價。而且，可能會造成線形與環(huán)境的不協(xié)調(diào)，反而造成駕駛員心理不安和壓力。兩曲線間的直線長度難于滿足以上要求時，為了充分利用地形，減少工程數(shù)量，即同向曲線應(yīng)調(diào)整線形使之成為單曲線或復(fù)曲線或采用回旋線組合成凸形、卵形、復(fù)合形等平曲線。對于反向曲線，2V的直線長度對于按設(shè)計(jì)速度行駛的車輛來說，行駛時間是7.2秒；對同向曲線，若按6V作為曲線間的直線長，車輛按設(shè)計(jì)速度在直線段上的行駛時間為21.6秒。顯然，這兩種曲線、直線組合中直線段的行駛時間都不算短。即使兩種線形直線長度均采用2V，也足能滿足駕駛操作難易程度及乘旅舒適性的要求。從安全的角度來講，如果司機(jī)的判斷是不利的線形，即使需要停車，也僅需要2.5秒的行駛距離再加上汽車制動距離，在汽車性能不斷提高的今天，制動距離只會越來越短，何況相對較短的直線與曲線的組合并不一定需要停車。兩曲線間的直線長度難于滿足以上要求時， 為了充分利用地形，減少工程數(shù)量，即反向曲線應(yīng)調(diào)整線形或運(yùn)用回旋線使之組合成S形復(fù)曲線。2.2.2　山區(qū)公路超高值的取用隨著公路路幅寬度的增大及路肩硬化的發(fā)展，路容有了很大的提高，行車的安全感增強(qiáng)，在山區(qū)道路上超速行駛車輛的比例增大，按設(shè)計(jì)行車速度設(shè)計(jì)的路面超高值往往不能滿足超速車輛尋求行車舒適感的需求。在縱坡不大及沒有特殊條件影響的山區(qū)公路上，在不影響車

土工格柵是一種主要的土工合成材料，與其他土工合成材料相比，它具有獨(dú)特的性能與功效。常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或復(fù)合材料的筋材等。土工格柵適用于各種公路、鐵路、機(jī)場的路基增強(qiáng)路面增強(qiáng)。適用于大型停車場和碼頭貨場等永久性承載的地基增強(qiáng)。適用鐵路、公路的邊坡防護(hù)。適用的涵洞增強(qiáng)。適用于單向拉伸土工格柵增強(qiáng)后的土坡的二次增強(qiáng)，進(jìn)一步增強(qiáng)土坡，防止水土流失。礦山、坑道加固。

輛行駛安全的前提下，可根據(jù)路線線形及其他具體情況提高一個等級設(shè)置超高，以使乘旅的舒適感增加。比如設(shè)計(jì)速度為40km/h的道路可按60km/h的行駛速度設(shè)置超高。這里需要注意的是考慮到低速行駛的車輛，最大超高仍不得超過規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，合成坡高的最大值也必須嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行。因此，一定范圍內(nèi)的較小半徑曲線的超高，最多只能取到規(guī)范中的最大值，而中等大小的曲線半徑，由于具有汽車超速行駛的平面線形條件，加大超高不會影響到行車安全，較大半徑的曲線由于加入了超高(注意，凡需設(shè)置超高的半徑均需設(shè)置緩和曲線)，使行車更為舒適，但合成坡度、排水等仍須滿足規(guī)范要求。3　縱面設(shè)計(jì)縱斷面線形是公路幾何路線三維空間體的一個組成部分，是由一系列直坡線和豎曲線組成。影響縱斷面線形的主要因素是設(shè)計(jì)標(biāo)高、設(shè)計(jì)坡度的大小和轉(zhuǎn)坡點(diǎn)的位置(坡長)等。縱斷線形的設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞直接影響路線的長短、使用質(zhì)量(安全舒適程度)、工程量的大小及運(yùn)輸成本的高低。縱面線形設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級和地形特點(diǎn)，對縱坡的大小長短，前后坡差，豎曲線大小及與平面線形相連續(xù)等進(jìn)行細(xì)致綜合的研究。平順而緩和的縱面線形不但能保證汽車行駛安全舒適，并能有利于視覺和美觀，有利于排水，爭取得到最佳的行車速度。3.1　凸形豎曲線半徑設(shè)置山區(qū)公路由于受地形地貌等因素制約，連續(xù)小半徑短平曲線與連續(xù)大縱坡小半徑豎曲線的組合時常出現(xiàn)。這種情況下很容易做到平縱一一對應(yīng)，滿足規(guī)范要求。但這種組合往往忽略了視距要求。由于受地形地貌和植被等影響，駕駛者視覺范圍較小，當(dāng)采用上述平縱組合時，平縱指標(biāo)較低，難以判斷前方路線去向，若出現(xiàn)縱面上的斷背曲線，對行駛安全更為不利。而這種情況下往往難以通過調(diào)整平曲線半徑來解決。此時，宜在不過多增加工程量的前提下適當(dāng)加大凸曲線半徑，以便增大視距，保證在曲線上任何一點(diǎn)均能看清前方平曲線的變化，保證行車安全。3.2　凹形豎曲線半徑設(shè)置一般凹曲線半徑容易滿足規(guī)范要求，但有時設(shè)計(jì)者往往為了追求凹凸曲線指標(biāo)的均衡，增大凹曲線半徑。這樣勢必造成工程量增加，對造價控制不利。而且由于山區(qū)公路縱坡較大，起伏頻繁，凹曲線半徑設(shè)置過大，排水困難而對行車安全不利。因此，在設(shè)計(jì)中不宜一味追求高指標(biāo)而增大凹曲線半徑。4　橫斷面設(shè)計(jì)山區(qū)地面橫向起伏較大，若整個橫斷面設(shè)計(jì)為同一標(biāo)高是不可取的(主要指多車道的高等級公路)，勢必增加挖方的工程量，對原有地形植被破壞較大，半填部分路基的穩(wěn)定性也較差，因此，橫斷面設(shè)計(jì)不必強(qiáng)求左、右車道同一標(biāo)高，半填部分路基可適當(dāng)降低也可設(shè)計(jì)成分離式斷面。其更加注重順應(yīng)自然環(huán)境，值得設(shè)計(jì)推廣。山區(qū)公路半填半挖路基或填方路堤較常用。公路外側(cè)由于自然坡度大，填方邊坡一般是伸得太遠(yuǎn)或難于填筑，因此，多為砌石擋土墻，這種路基型式有許多弊病如:與自然環(huán)境不吻合，不能綠化，缺乏安全感，路基穩(wěn)定性差，且造價高。5　結(jié)語山區(qū)高速公路的路線設(shè)計(jì)是一個綜合性的工作，路線設(shè)計(jì)的好壞，影響到公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理、汽車運(yùn)營的安全舒適、線形指標(biāo)的合理、工程造價的控制、地形景觀的協(xié)調(diào)等問題的處理。因此，在山區(qū)公路的建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)者不但要求充分利用山區(qū)的自然地形，平縱橫的設(shè)計(jì)要合理運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)， 才能設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上實(shí)用的路線來。