關于山區(qū)公路路線設計的探討

隨著我國經(jīng)濟建設和社會的發(fā)展，交通基礎設施建設的進一步加快，公路建設逐步向山區(qū)發(fā)展，山區(qū)公路的設計對于設計人員來說更富有挑戰(zhàn)性，因為山區(qū)地形、地質復雜，公路路線布設受平縱橫斷面等條件和影響因素諸多。因此，對山區(qū)公路的設計進行更深入的研究，探討出新的設計理念以指導山區(qū)公路的設計十分必要?，F(xiàn)根據(jù)以往山區(qū)各種等級公路路線設計過程中一些粗淺體會，簡單闡述對山區(qū)公路路線設計的幾點認識。1　選線的原則公路線形是構成公路的骨架， 它控制著整個公路的路基、橋涵、交叉、沿線設施等構造物的規(guī)模和投資，同時，對汽車行駛的安全、舒適、經(jīng)濟和車輛的通行能力起著決定性作用，因此，路線設計是公路建設之本。山區(qū)公路選線的特點是山高谷深，高差大，地形、地質復雜，工程艱巨，可比選方案多。選線涉及地形、氣候、水文、水文地質、地質、土壤及植物覆蓋諸多因素，因此，路線設計必須深入調(diào)查，認真勘測，精心研究，綜合考慮平、縱、橫三者之間的關系，靈活運用指標，做到平面順適、縱坡均衡、橫面合理。2平面設計2.1　設計方法山區(qū)公路應與沿線地形結合，定線時應首選曲線定線法，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，使線位布設與山區(qū)復雜多變的地形吻合，準確反映設計人員的意圖。同時，也可保證一定路段內(nèi)平面線形指標的均衡。使駕乘人員心情輕松愉快，可以彌補直線的不足，還能給駕駛員提供良好的視線誘導?，F(xiàn)代道路勘測設計水平飛速發(fā)展，GPS、DTM等勘測手段大大提高了基礎資料的利用率，CARD/1、緯地、海德等現(xiàn)代道路設計軟件極大提高了道路線形設計的效率。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，檢驗路線方案的合理性。2.2 靈活運用線形指標線形指標的選用不僅關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。具體設計中，設計人員教條地執(zhí)行標準規(guī)范，盲目追求高指標的問題還比較突出，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，更帶來了嚴重的環(huán)保問題和行車安全問題。因此，設計人員必須加強對標準規(guī)范的理解，做到靈活運用技術指標。2.2.1　曲線間最小直線長度的采用《公路路線設計規(guī)范》(JTG D20-2006)對曲線間直線長度作了如下規(guī)定：當計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)以不小于行車速度(以km/h計)的6倍為宜；反向曲線間直接長度(以m計)不小于行車速度的2倍為宜。當設計車速小于等于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?？紤]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、道路交通標志標線、邊坡防護形式及沿線地形、景觀等。因此，6V最小夾直線長度的要求應視地形條件而定，過分強調(diào)直線長度可能會以犧牲曲線半徑、導致高填深挖、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，即同向曲線應調(diào)整線形使之成為單曲線或復曲線或采用回旋線組合成凸形、卵形、復合形等平曲線。對于反向曲線，2V的直線長度對于按設計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，車輛按設計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，即反向曲線應調(diào)整線形或運用回旋線使之組合成S形復曲線。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，在山區(qū)道路上超速行駛車輛的比例增大，按設計行車速度設計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，它具有獨特的性能與功效。常用作加筋土結構的筋材或復合材料的筋材等。土工格柵適用于各種公路、鐵路、機場的路基增強路面增強。適用于大型停車場和碼頭貨場等永久性承載的地基增強。適用鐵路、公路的邊坡防護。適用的涵洞增強。適用于單向拉伸土工格柵增強后的土坡的二次增強，進一步增強土坡，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置超高，以使乘旅的舒適感增加。比如設計速度為40km/h的道路可按60km/h的行駛速度設置超高。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)范及技術標準的規(guī)定，合成坡高的最大值也必須嚴格按規(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，凡需設置超高的半徑均需設置緩和曲線)，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　縱面設計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計標高、設計坡度的大小和轉坡點的位置(坡長)等?？v斷線形的設計質量好壞直接影響路線的長短、使用質量(安全舒適程度)、工程量的大小及運輸成本的高低?？v面線形設計應根據(jù)公路等級和地形特點，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)等進行細致綜合的研究。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，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，當采用上述平縱組合時，平縱指標較低，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加大凸曲線半徑，以便增大視距，保證在曲線上任何一點均能看清前方平曲線的變化，保證行車安全。3.2　凹形豎曲線半徑設置一般凹曲線半徑容易滿足規(guī)范要求，但有時設計者往往為了追求凹凸曲線指標的均衡，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，凹曲線半徑設置過大，排水困難而對行車安全不利。因此，在設計中不宜一味追求高指標而增大凹曲線半徑。4　橫斷面設計山區(qū)地面橫向起伏較大，若整個橫斷面設計為同一標高是不可取的(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，橫斷面設計不必強求左、右車道同一標高，半填部分路基可適當降低也可設計成分離式斷面。其更加注重順應自然環(huán)境，值得設計推廣。山區(qū)公路半填半挖路基或填方路堤較常用。公路外側由于自然坡度大，填方邊坡一般是伸得太遠或難于填筑，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　結語山區(qū)高速公路的路線設計是一個綜合性的工作，路線設計的好壞，影響到公路路網(wǎng)結構的合理、汽車運營的安全舒適、線形指標的合理、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)公路的建設過程中，設計者不但要求充分利用山區(qū)的自然地形，平縱橫的設計要合理運用技術指標， 才能設計出經(jīng)濟上合理、技術上實用的路線來。