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【摘要】路線設(shè)計(jì)是公路工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和靈魂,涉及到公路設(shè)計(jì)的各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域, 路線布設(shè)的質(zhì)量關(guān)系到路線整體的工程質(zhì)量、工程造價(jià)、使用水平,營運(yùn)成本等。本文闡述了路線設(shè)計(jì)中諸多制約因素的互相影響,合理確定道路的線形技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的作用,并指出這些指標(biāo)在公路路線設(shè)計(jì)中的重要運(yùn)用。
【關(guān)鍵詞】高速公路; 公路工程設(shè)計(jì); 路線設(shè)計(jì);經(jīng)濟(jì)指標(biāo);通行能力
我國高速公路建設(shè)的進(jìn)程速度加快,為避免“大建設(shè)、大破壞”的局面,更好地實(shí)現(xiàn)高速公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,更好地“構(gòu)建和諧交通”,必須重視高速公路設(shè)計(jì)中各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的合理運(yùn)用。公路線形設(shè)計(jì)要考慮公路平面線形、縱斷面線形的組合相協(xié)調(diào)。確定公路平縱線形時(shí),在考慮地形、地物、土地的合理利用及環(huán)境保護(hù)因素時(shí),要充分利用公路的組成部分和合理尺寸及線形組合。要綜合考慮公路設(shè)計(jì)中諸多制約因素的互相影響,行車安全、自然環(huán)境等因素,堅(jiān)持地形選線、地質(zhì)選線的原則,做到安全選線。公路的線形最終是以平面線形、縱斷面線形和橫斷面形式組合而成的立體線形映入駕駛員眼簾的,線形的好壞的鍵是速度的連續(xù)性,它直接影響道路交通的安全。設(shè)計(jì)者要合理確定公路的線形技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),并在設(shè)計(jì)中靈活運(yùn)用。下面就談?wù)勛约旱哪w淺看法。
1 選用平縱面線形設(shè)計(jì),突出靈活性
公路的線形設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路的等級(jí)和使用任務(wù)和功能,正確地利用地形,合理地運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),突出線形的均衡性,保證公路路線上汽車行駛的安全、舒適與經(jīng)濟(jì)。道路平面線形主要由直線、平曲線和緩和曲線三部分構(gòu)成。過長的直線段易使駕駛員因景觀單調(diào)而產(chǎn)生疲勞,容易開快車,致使車輛在進(jìn)入直線路段末端后的曲線部分時(shí)速度仍然比較高,若遇到彎道超高不足或其他偶然干擾,往往導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。平縱面線形設(shè)計(jì)時(shí),要突出靈活性。1
1.1 公路路線平面線形設(shè)計(jì)的原則
平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、均衡,并與地形、地物相適應(yīng),與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào);保持平面線形設(shè)計(jì)的均衡與連貫并且應(yīng)有足夠的長度;在工程量增加不大的前提下,應(yīng)盡量采用較高的平縱面指標(biāo),按照基本型、S型、卵型、凸型、C型和復(fù)合型六種公路平面線形設(shè)計(jì)類型設(shè)計(jì)。多種措施并舉徹底根治路基病害,實(shí)現(xiàn)道路安全與環(huán)保的統(tǒng)一。
1.2 公路路線平面圓曲線的半徑
在圓平面曲線上,存在橫向力,對汽車安全行使會(huì)產(chǎn)生不利的影響。大半徑曲線比小半徑曲線的事故率低,連續(xù)曲線的半徑協(xié)調(diào)時(shí)事故率比不協(xié)調(diào)的低。盡量采用較大的圓曲線半徑,保證行車舒適性行;前后線形指標(biāo)較均衡,一般取最小半徑,能夠保證交通安全,保證行車的安全性;最經(jīng)濟(jì)安全的半徑是以超高≤4%控制曲線半徑值;在平曲線上應(yīng)該保持期望車速的連續(xù)性,常采用一般最小值,極限最小值要慎用。如果由于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的原因在某一地點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)降低,就應(yīng)通過清晰的標(biāo)志、標(biāo)線和其他警告設(shè)施提前告知駕駛員前方潛在的危險(xiǎn),并引導(dǎo)他們安全通過危險(xiǎn)位置。
1.3 公路路線平面曲線的偏角
平面曲線的偏角不能太小,偏角過小時(shí)(一般都大于10度),曲線長度將會(huì)看起來比實(shí)際的要短,使駕駛員對公路產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺。對于小偏角前后直線長度不太長時(shí),盡可能取消小偏角。當(dāng)保留小偏角時(shí)應(yīng)設(shè)置長曲線,形成公路是在順適轉(zhuǎn)變的感覺,避免駕駛員作減速的準(zhǔn)備。2
1.4 公路路線平面曲線長度
為了確保行車安全,要求曲線長度不能太短,以免使汽車在曲線上悠忽而過,增加駕駛員的操作困難。對曲線間的直線長度也應(yīng)加以控制,在同向或反向曲線間如果直線太短,同樣會(huì)引起安全問題,因此應(yīng)加以控制。
2 運(yùn)用縱斷面線形設(shè)計(jì),滿足舒適性
公路的縱斷面是沿著公路中線豎直剖切然后展開。受自然因素的影響以及經(jīng)濟(jì)性的要求,公路路線縱斷面總是一條起伏的空間線.公路路線縱坡設(shè)計(jì)必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)規(guī)定,縱斷面圖是公路縱斷面設(shè)計(jì)的主要成果,必須滿足舒適性??v斷面設(shè)計(jì)是公路路線設(shè)計(jì)的重點(diǎn),是公路安全設(shè)計(jì)的核心??v坡坡度和坡長是公路縱斷面線形設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)重要控制參數(shù),與交通安全有著密切的關(guān)系。
2.1 公路路線縱坡設(shè)計(jì)的原則
為確保車輛能以一定速度安全順適地行駛,縱坡設(shè)計(jì)必須具有一定的平順性,起伏不宜過大。對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等情況進(jìn)行綜合考慮。填挖平衡,使挖方運(yùn)作就近路段填方,減少借方和廢方,還應(yīng)滿足最小填土高度要求,保證路基穩(wěn)定,降低工程造價(jià)。
2.2 公路路線縱坡極限值的運(yùn)用
公路線路設(shè)計(jì)應(yīng)盡量考慮人的感覺,心理上的要求,滿足駕駛員的安全感、舒適感和視覺上的美感。根據(jù)汽車動(dòng)力特性和經(jīng)濟(jì)條件等因素制定的極限值,設(shè)計(jì)時(shí)不要輕易采用,應(yīng)該留有余地。如果需要在越嶺線為爭取高度,避開艱巨工程或者縮短路線長度時(shí),才有可以使用??v坡緩些為好,最小縱坡不應(yīng)低于0.3%~0.5%.能夠方便路面和邊溝排水。
2.3 公路路線拉坡設(shè)計(jì)
拉坡設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意平縱配合。最大縱坡、最小坡長,最大坡長,豎曲線長度、豎曲線半徑等均因滿足規(guī)范要求。在條件允許的情況下,豎曲線半徑優(yōu)先考慮滿足視覺需要的豎曲線半徑。同時(shí)注意合成坡度的取值,在積雪冰凍地區(qū)尤其要注意。
如設(shè)計(jì)車速為100km/h時(shí),其最大坡度為4%,最小坡長為250m,豎曲線長度為210m,凸形豎曲線半徑為10000m,凹形豎曲線半徑為4500m,滿足視覺要求的凸形豎曲線、凹形豎曲線半徑分別為16000m、10000m。
3 應(yīng)用橫斷面線形設(shè)計(jì),踐行寬容性
道路線形指道路路幅中心線的立體形狀,沿著道路中線任一點(diǎn)作的法向剖切面稱為橫斷面。道路線形設(shè)計(jì)中,先進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì),踐行寬容性。
3.1 公路路線橫斷面的設(shè)計(jì)原則
橫斷面設(shè)計(jì)必須結(jié)合地形、地質(zhì)、水文等條件,本著節(jié)約用地的原則選用合理的斷面形式,以滿足行車舒適、工程經(jīng)濟(jì)、路基穩(wěn)定且便于施工和養(yǎng)護(hù)的要求。
3.2 公路路線橫斷面幾何尺寸
高速公路與一級(jí)公路分為整體式、分離式;二、三、四級(jí)公路采用整體式斷面,不設(shè)置中間帶。根據(jù)路線設(shè)計(jì)交通量、交通組成、設(shè)計(jì)速度、通行能力、公路等級(jí)、路線斷面類型規(guī)定公路橫斷面的橫向尺寸。按雙向四車道一級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置路基寬度,寬為26m,中間分隔帶寬2.0m,兩邊行車道各寬7.5m,土路肩為0.75m橫坡度為3%,兩邊硬路肩各為3 m,硬路肩與行車道采用相同的結(jié)構(gòu),作緊急停車帶使用。
總之,道路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的設(shè)計(jì)工作,只有合理利用有利地形,綜合考慮各種影響因素,正確選擇平縱線形的技術(shù)指標(biāo),力爭使平縱線形組合達(dá)到最佳,將安全性要求放在首位,并貫穿于公路線形設(shè)計(jì)的全過程。確定出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上實(shí)用的路線來,從而使道路的成本降到最低,實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]吳勇,劉喜耀.基于新理念的公路工程路線選線設(shè)計(jì)研究[J]. 科技資訊. 2011(02): 65
[2]常明玉. 公路路線設(shè)計(jì)中交通安全影響因素淺析[J]. 科技資訊. 2010(09) : 53