李永闖,莊云祥
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在高速公路工程中影響其造價(jià)及質(zhì)量的主要因素之一就是線路的設(shè)計(jì)。在平原地區(qū),線路設(shè)計(jì)問題對于行車及環(huán)境的影響并不是很大,但對于山區(qū)來說,一個(gè)好的路線設(shè)計(jì)方案不僅能夠降低工程造價(jià)和施工難度,確保工程質(zhì)量,很好地改善行車條件,保障交通安全,而且還有利于保持水土和保護(hù)環(huán)境,將公路建設(shè)對環(huán)境的影響降到最低,使高速公路與山區(qū)自然環(huán)境相協(xié)調(diào),融為一體、和諧共存。
我國大部分面積都是山地及丘陵,各地區(qū)的地形、土地地質(zhì)、氣候、生態(tài)等都不盡相同,但影響高速公路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)卻是基本一致的,主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
1)復(fù)雜性
山區(qū)自然環(huán)境較為復(fù)雜,普遍存在崩塌、滑坡、巖溶等極易影響高速公路質(zhì)量的不良地質(zhì)現(xiàn)象,有些地區(qū)還有可能存在暴雨、洪災(zāi)。泥石流等自然災(zāi)害。
2)生態(tài)性
山區(qū)自然景觀優(yōu)美、環(huán)境保護(hù)較好,選擇路線時(shí)必須重視對生態(tài)環(huán)境的保護(hù),盡最大可能保持原生態(tài),不影響路線所在地區(qū)的動(dòng)。
3)唯一性
山區(qū)中地形條件有限,同時(shí)受工程投資的影響,可供選擇的路線較少,在確定了一些必須經(jīng)過的經(jīng)濟(jì)點(diǎn)后,一般路線的走向具有唯一性。
4)不可再生性
某些山區(qū)地形、地質(zhì)條件比較復(fù)雜,要選擇一條符合公路走向的較為理想的路線比較困難,后期的擴(kuò)建更加困難,幾乎不可能另建新線。
5)永久性
大型建筑物的共同特點(diǎn)之一就是永久性,山區(qū)高速公司投資較大,且由于其有不可再生特點(diǎn),在設(shè)計(jì)時(shí)更應(yīng)該考慮到其實(shí)用的永久性。
6)風(fēng)險(xiǎn)性
山區(qū)高速公路相較于平原區(qū)來說,交通量不大,路線增長緩慢,隧道等特殊工程后期的營運(yùn)管理費(fèi)用較高,項(xiàng)目抗風(fēng)險(xiǎn)能力較差。因此,控制工程規(guī)模,盡可能降低投資,減少投資風(fēng)險(xiǎn)是山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)的共同問題。
高速公路設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是現(xiàn)場勘察,對擬定的路線方案進(jìn)行核實(shí),以確定總體方案和主要的控制點(diǎn),了解路線所處地理位置,清楚原有道路的使用、養(yǎng)護(hù)情況以及有可能存在的危險(xiǎn)因素,并且還要掌握所經(jīng)地區(qū)的自然環(huán)境條件,特別是與地形條件的矛盾。只有這樣,才能設(shè)計(jì)出符合山區(qū)環(huán)境的理想路線。
山區(qū)高速公路的線形設(shè)計(jì)存在著一定的困難,尤其是線形的立體組合,涉及到汽車的行駛力學(xué)、駕駛心理、生理、美學(xué)等方面的需求。根據(jù)山區(qū)高速公路的特點(diǎn),在進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)著重考慮一下幾點(diǎn):
1)盡可能以曲線形為主
山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)應(yīng)最大程度地與沿線的地形景觀相協(xié)調(diào),線形以曲線為主,但也不能刻意勉強(qiáng)追求曲線效果。應(yīng)在考慮到沿線地形的分布,在保證線形與地形、物形相協(xié)調(diào)的情況下,通過曲線為主的定線法,來增加線形設(shè)計(jì)的自由度,保證線形的連貫性。在選用曲線時(shí),要充分研究地形,分析與前后線形要素間的相互關(guān)系來確定曲線的半徑,以求整個(gè)線形各種指標(biāo)的均衡。尤其是連續(xù)出現(xiàn)的曲線接曲線的線形,在設(shè)計(jì)現(xiàn)形時(shí)更應(yīng)該研究線形要素的連貫性,注意前后曲線半徑的配合并處理好與縱坡的關(guān)系。
2)超高的設(shè)置
山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)確定超高的設(shè)置時(shí),應(yīng)分別針對具體的路段進(jìn)行安全性分析,并根據(jù)路面環(huán)境、車輛運(yùn)行速度以及車輛的構(gòu)成等等因素,來確定采用的最大超高和特定平曲線半徑對應(yīng)的超高值。尤其是在下坡路段出現(xiàn)反超高曲線時(shí),更要分析車輛的行駛安全,也可在規(guī)范規(guī)定的不設(shè)超高的左偏曲線上設(shè)置超高。
山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)中避免不了一些陡坡和長下坡路段,而在這些路段,駕駛員們開車速度往往會(huì)超過設(shè)計(jì)車速。因此,設(shè)計(jì)路線時(shí)應(yīng)考慮這種狀況,進(jìn)行超高設(shè)計(jì)時(shí)要對超高率進(jìn)行調(diào)整。對于采用分離式路基路段,上、下線根據(jù)運(yùn)行速度采用不同的超高率,是很容易做到的。而對于整體式路基路段,上、下行線要采用不同的超高率,設(shè)計(jì)和施工都會(huì)增加相應(yīng)的難度,所以,在速度較大、下坡有危險(xiǎn)的路段,可以根據(jù)下坡速度來確定超高率。同時(shí),也可在路旁設(shè)置適當(dāng)?shù)慕煌ㄖ甘緛硎柜{駛員可以識(shí)別這些路段,控制行駛速度。如該路段過往的重型車輛較多的情況下,采用下坡路段的超高值,對于上坡的重型車輛是不安全的,所以,在這些路段應(yīng)分幅設(shè)置超高。
山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)中,生態(tài)環(huán)境保護(hù)需要環(huán)保及景觀等專業(yè)的設(shè)計(jì),同時(shí)與路線設(shè)計(jì)也是緊密相聯(lián)的。在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí),就要把生態(tài)環(huán)境保護(hù)的理念融入其中,作為重要因素考慮,堅(jiān)持“環(huán)保優(yōu)選”的建設(shè)指導(dǎo)思想,是符號我國的環(huán)境保護(hù)的基本國策的這不僅是可持續(xù)發(fā)展的需要,同時(shí)也會(huì)起到事半功倍的效果。
山區(qū)高速公告設(shè)計(jì)是高速公路設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)人員進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理利用地形,注意保護(hù)生態(tài)環(huán)境,把握好山區(qū)高速公路的總體設(shè)計(jì),使建成的高速公路不僅能夠滿足使用功能,還可以與自然生態(tài)環(huán)境相結(jié)合,成為和諧社會(huì)的和諧通道。
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