王紅梅
(太原晉萬通公路勘察設(shè)計(jì)有限公司,山西 太原 030000)
(1)比選原則:路線設(shè)計(jì)具有很高的復(fù)雜性、技術(shù)性和綜合性,即便設(shè)計(jì)人員在主觀上有良好設(shè)想,但也無法避免路線存在問題,而發(fā)現(xiàn)優(yōu)劣的最有效的途徑即為比較選擇。路線設(shè)計(jì)中的所有階段都要引入先進(jìn)技術(shù)對(duì)方案實(shí)施細(xì)致的對(duì)比分析,最后根據(jù)對(duì)比分析的結(jié)果選擇出最佳的路線方案。
(2)安全原則:路線設(shè)計(jì)應(yīng)能保證在正常使用時(shí)不會(huì)造成太大破壞。對(duì)公路有影響的因素有很多,對(duì)軟土、滑坡和崩塌需要引起高度重視。為保證公路的安全性,在路線設(shè)計(jì)過程中需要避讓這些路段,并縮小穿越的具體范圍,同時(shí)輔以有效的工程措施。
(3)均衡原則:公路工程造價(jià)會(huì)因?yàn)楣δ芗凹夹g(shù)指標(biāo)的改變而明顯變化。比如,為使線形達(dá)到良好,部分地段需要占用更多的農(nóng)田,或縱坡的坡度確定的很小,導(dǎo)致填挖方數(shù)量明顯增加。對(duì)此,在路線設(shè)計(jì)中,要在功能、指標(biāo)和造價(jià)中找到一個(gè)平衡點(diǎn),確保兩個(gè)方面能夠達(dá)到統(tǒng)一。在不同時(shí)期,人員往往有不同觀念,目前絕大多數(shù)人員都認(rèn)為需要在設(shè)計(jì)工作中做好環(huán)境保護(hù)。
(4)協(xié)調(diào)原則:公路除了有使用上的各項(xiàng)功能,還要達(dá)到美學(xué)與景觀要求。保證協(xié)調(diào)性是達(dá)到美觀的前提,公路的內(nèi)部和內(nèi)外之間達(dá)到協(xié)調(diào)能使人們產(chǎn)生安全感與舒適感。內(nèi)部協(xié)調(diào)指的是公路的線形和縱面保持連續(xù),而外部協(xié)調(diào)指的是公路整體和自然環(huán)境達(dá)到協(xié)調(diào)。
(5)環(huán)保原則:在路線設(shè)計(jì)中必須充分考慮環(huán)保,盡可能減小因公路建設(shè)和汽車運(yùn)行造成的影響及污染。路線勢(shì)必會(huì)對(duì)周圍自然景觀及資源造成影響,而且車輛行駛產(chǎn)生的噪聲還會(huì)影響到附近居民日常生活,這些都是需要在路線設(shè)計(jì)過程中充分考慮的。
自然環(huán)境中,對(duì)路線會(huì)造成影響的因素有很多,如地形、地質(zhì)條件、氣候條件、水文地質(zhì)、土壤、植被等,以上因素的存在和作用可能會(huì)使公路產(chǎn)生一系列問題,如滑坡、塌方、水土流失、土壤質(zhì)量差與地質(zhì)條件不穩(wěn)定等。對(duì)此,在路線設(shè)計(jì)中,需將明確和處理這些因素及其造成的影響作為重點(diǎn)內(nèi)容。
地形對(duì)線形、技術(shù)指標(biāo)選擇及造價(jià)都有很大的影響,尤其是在山區(qū)中,因地形高差較大且坡陡彎急,為達(dá)到預(yù)期技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)行大量的填挖施工,或修建額外人工構(gòu)造物,如擋土墻與隧道燈,這會(huì)對(duì)路線走向及整體線形造成很大影響。此外,地質(zhì)條件也是對(duì)路線有很大影響的因素。保證公路穩(wěn)定性是使其達(dá)到安全的基礎(chǔ),而公路能否保持穩(wěn)定主要取決于地質(zhì)構(gòu)造,若存在不良地質(zhì),則要付出很大代價(jià)才能使公路保持穩(wěn)定。同時(shí),土石類型也在很大程度上決定了施工難度與材料來源。對(duì)于水文地質(zhì)條件,它能直接反映出區(qū)域地下水實(shí)際活動(dòng)規(guī)律,對(duì)于地下水位的實(shí)際高度,會(huì)對(duì)路基干濕狀態(tài)造成直接影響,也會(huì)影響到橋梁涵洞基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,在確定橋位和孔徑時(shí),必須充分考慮水文地質(zhì)條件。土壤性質(zhì)能決定公路路基具體形狀與尺寸,邊坡坡度需要以土體物理力學(xué)性質(zhì)為依據(jù),結(jié)合其它所有影響因素來綜合考慮確定,比如,粉質(zhì)土與粘質(zhì)土在物理力學(xué)性質(zhì)上完全不同,密實(shí)程度也有很大不同,在確定邊坡坡度時(shí)必須分別考慮。與土壤性質(zhì)相同,巖石的類型與風(fēng)化程度也決定了工程的數(shù)量。對(duì)于地面上的植被覆蓋,它能對(duì)暴雨徑流與水土流失程度造成很大影響。
公路建設(shè)施工與養(yǎng)護(hù)都需要消耗大量的水,而且對(duì)水質(zhì)還提出了明確要求,包括路基碾壓、混凝土拌制與構(gòu)造物養(yǎng)護(hù)。在水資源供需存在問題的地區(qū),公路建設(shè)對(duì)水資源會(huì)帶來一定程度的影響。公路施工會(huì)對(duì)現(xiàn)有的水循環(huán)路徑造成阻隔,其中最常見的就是河道改置,大幅減少下游的來水,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境發(fā)生明顯變化。另外,路線中的河道也會(huì)受到路線的很大影響,出現(xiàn)積水和沖刷等問題,最終對(duì)農(nóng)田耕地造成破壞。公路建設(shè)引起土壤退化的主要原因?yàn)樗亮魇В方ㄔO(shè)過程中,無論是取地、借地還是棄地,都會(huì)引起土壤產(chǎn)生遷移,土壤一旦遷移,植被將受到嚴(yán)重破壞,使土壤質(zhì)量大幅下降,理論特性及凈化能力都明顯減弱。自然條件和路線之間的影響是同時(shí)存在的,彼此之間有著密切的聯(lián)系,同時(shí)經(jīng)常處在相互作用與持續(xù)變化的趨勢(shì)當(dāng)中。對(duì)此,在路線設(shè)計(jì)過程中必須做好詳細(xì)的調(diào)查,對(duì)不同影響因素進(jìn)行綜合分析,促使相互作用能向良性循環(huán)目標(biāo)發(fā)展。
(1)全面布局:其目的在于解決基本走向,也就是在起終點(diǎn)與控制點(diǎn)間遵循上述路線設(shè)計(jì)原則找到一條最佳路線走向。路線布局決定了公路的方向,如果沒有做到,即使路線設(shè)計(jì)的再好也無法達(dá)到理想線路的目標(biāo)?;诖?,在布局開始前應(yīng)對(duì)公路周圍各項(xiàng)自然條件畸形綜合分析,并根據(jù)實(shí)地踏勘成果建立自然模型,以此為后續(xù)的全面布局工作提供可靠參考依據(jù)。
(2)逐段安排:逐段安排是指在確定了路線基本走向之后,對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行加密處理,以此解決路線上的局部問題。也就是在控制點(diǎn)之間根據(jù)地形、地質(zhì)條件、水文地質(zhì)和氣候條件,確定所有小控制點(diǎn)。在完成逐段安排之后,選擇可以提高路線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與降低造價(jià)的最佳路線帶。
(3)具體定線:完成逐段安排后,以相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),充分考慮自然條件和平面、橫向與縱向等方面的要素,對(duì)交點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)或進(jìn)行穿線,得出路線中線具體位置,這項(xiàng)工作在詳測(cè)時(shí)完成。
通過上述分析可知,路線設(shè)計(jì)是一個(gè)先粗后細(xì)的具體過程,保證布局的合理性能為逐段安排奠定良好基礎(chǔ),同時(shí)保證逐段安排的合理性能得出良好的定線結(jié)果,形成有機(jī)的整體。
綜上所述,公路路線設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作,對(duì)公路工程的后續(xù)建設(shè)、運(yùn)營與管理都有很大影響。在實(shí)際的路線設(shè)計(jì)過程中,首先要明確并嚴(yán)格遵循各項(xiàng)基本原則,包括比選原則、安全原則、均衡原則、協(xié)調(diào)原則和環(huán)保原則,然后充分考慮自然條件和公路路線之間的相互影響這一要點(diǎn),最后可采用先全面布局、再逐段安排、后具體定線的思想開展路線設(shè)計(jì),最終得到理想、可行的路線設(shè)計(jì)成果,為之后的工程建設(shè)及運(yùn)營管理等奠定良好基礎(chǔ)。