曹群
(甘肅同成工程設(shè)計咨詢有限責任公司,甘肅蘭州 730000)
目前,隨著我國經(jīng)濟的快速深入發(fā)展,公路的重要工程獲得了重要的發(fā)展機遇。隨著工程數(shù)量和規(guī)模的不斷提高,公路工程質(zhì)量越來越受到重視,對于現(xiàn)場項目建設(shè)而言,在設(shè)計的早期階段,這是公路路基是非常重要的一部分。加上山區(qū)公路設(shè)計的難度較大,因此,有必要加強山區(qū)公路基設(shè)計與施工技術(shù)的研究。但公路設(shè)計中仍存在許多難題,比如說路基加寬、線形設(shè)計等方面,只有設(shè)計的科學合理,才能有效緩解原有公路的交通壓力,使得設(shè)計出的公路更符合現(xiàn)代化的發(fā)展進程。
通常在山區(qū)公路建設(shè)中,對于線形的設(shè)計應(yīng)當參考如下要點:①有效結(jié)合山區(qū)地形地貌來進行平面線形的設(shè)計,并滿足相關(guān)規(guī)范要求;②合理控制公路的坡度,要達到平緩的設(shè)計效果;③對于相關(guān)規(guī)定中的線形設(shè)計指標,山區(qū)公路應(yīng)盡可能大于一般值;④要在保證公路施工及使用安全的基礎(chǔ)上,要盡可能減少山區(qū)公路工程量。山區(qū)公路設(shè)計人員應(yīng)掌握相關(guān)技術(shù)標準,合理控制線形設(shè)計指標。通常山區(qū)公路的設(shè)計速度越高,其造價成本也就越大,所以應(yīng)當結(jié)合山區(qū)條件,對設(shè)計速度進行合理確定。待設(shè)計速度得以明確,還要以經(jīng)濟、安全、舒適等目標,對其他線形設(shè)計指標進行控制。山區(qū)公路線形設(shè)計指標的確定,通常以上級指標的中值為宜,而盡量不設(shè)計為極限指標,這樣既能夠確保公路施工及施工安全,而且對工程造價也較為有益。同時,還應(yīng)注意,在公路的平面、縱斷面的設(shè)計前,應(yīng)當對山區(qū)的地形地質(zhì)等有詳細勘測數(shù)據(jù),這樣能做到工程量合理,并能最大限度降低對山區(qū)環(huán)境及景觀的破壞作用。山區(qū)公路的選線還需掌握如下內(nèi)容:在線形設(shè)計中,需要確保路線的均衡,較長距離的直線線形不宜選擇,而且還要避免小半徑曲線設(shè)計。若沒有相關(guān)明確的要求,應(yīng)當盡量避免使用復合曲線。直線線形的長度的設(shè)計要合理,通常是由山區(qū)地勢所決定的,如需要還可進行景觀設(shè)計,來達到相應(yīng)效果。對于平曲線的設(shè)計,通常要取曲線長度的一般值。對于山區(qū)隧道的設(shè)計,出入口的設(shè)計較為關(guān)鍵,而且要按照“早進晚出”的設(shè)計原則要求,同時因地制宜,滿足“3S”行程要求。山區(qū)公路的建設(shè)盡量選擇在陽坡面,要保證線形的設(shè)計與山區(qū)地形有效的結(jié)合。對于緩和曲線的設(shè)計,需要適當加大曲線的長度,甚至可達規(guī)定長度的兩倍,以免因曲線過短而影響公路行駛的視覺,帶來較大山區(qū)行駛的危險性。
山區(qū)環(huán)境因人煙稀少,其自然資源及景觀得以較好的保存,而山區(qū)公路的建設(shè),勢必會帶來一定影響,這也是公路線形設(shè)計中所要關(guān)心的問題。應(yīng)當重視山區(qū)環(huán)境的保護,盡可能減少破壞,實現(xiàn)山水景觀的有效保護,也要預見可能帶來的污染及破壞問題,提前制定山區(qū)公路相關(guān)管理措施。
目前來說,公路線形的美學設(shè)計也是重要內(nèi)容,其與山區(qū)景觀設(shè)計有著較為緊密的關(guān)系。應(yīng)當充分的考慮線形美學與景觀的設(shè)計等相關(guān)的內(nèi)容,切實增強公路設(shè)計的效果,更好地開發(fā)山區(qū)公路景觀的潛在價值。所以,山區(qū)公路的形體美觀也要在設(shè)計考慮范圍內(nèi),當然其前提是符合山區(qū)地形地勢特點。要重視山區(qū)公路的綠化工作,努力建設(shè)環(huán)保型、生態(tài)型公路,通過科學應(yīng)用公路沿線的植物、色彩、山水等元素,保證山區(qū)公路景觀的美觀性,這樣才能開發(fā)其景觀價值,提升山區(qū)公路對人們的吸引力。公路設(shè)計者應(yīng)當采取靈活設(shè)計,既要從山區(qū)公路整體去考慮,又要能夠預見公路景觀及線形美學的設(shè)計效果。在實際線形及景觀設(shè)計中,需要結(jié)合公路沿線的地形地貌及現(xiàn)有景觀,最大限度減少破壞,還要注意山區(qū)水系的保護,對于公路防護設(shè)施在構(gòu)造上也要盡可能美化,山間小路要盡可能保留,公路的視野設(shè)計要足夠開闊。
2.1.1地基設(shè)計
橋臺以水泥混凝土為主,其強度和剛度較大,而公路路基的強度和剛度一般較小。在此基礎(chǔ)上,通過自然過渡段的加固,可以保證無石地基直接處理的質(zhì)量,在軟土地基上也可以采用相同的處理方法。通常,在路堤和橋臺之間放置一個50m的斜坡區(qū)域,并填充適當?shù)募壟浠鶎硬牧希源龠M強度比的轉(zhuǎn)換。當在引道上填筑路堤時,如果路堤是復合加固,則加固對墻基體的承載力影響很小,并且難以避免路基的不均勻沉降。
2.1.2路基設(shè)計
對于山區(qū)公路路基加寬設(shè)計,主要分為單側(cè)加寬和雙側(cè)加寬。由字面意思可知,單側(cè)加寬這種方式是加寬一側(cè)的路基,這種加寬方式更為簡單易行,在做公路設(shè)計時,涉及的技術(shù)較少,因此,能將原有的公路地形合理的運用起來,不僅如此,這種公路加寬方式并不損害原有公路建設(shè)的排水裝置,施工人員可以依然保留住原有公路一側(cè)的排水系統(tǒng)。施工人員在對下一側(cè)公路進行加寬處理時,另一側(cè)仍可以留給行人使用,并不會影響行人的正常出行。而雙側(cè)加工的施工難度較大,這種公路加寬方式是以原有的公路為中心線,沿著兩旁的路沿石進行加寬處理,此種公路加寬工程實施起來并不困難,中間的排水系統(tǒng)能被充分的利用。
在路基設(shè)計過程中,需要重點考慮以下內(nèi)容:①舊路路基組成與利用基本原則;②舊路路基實際狀況和試驗檢測成果報告;③舊路防護形式與排水方式,及其實際的使用情況;④舊路路面使用狀況和試驗檢測成果報告;⑤新路路基和路面的排水形式及其和舊路之間的相互關(guān)系及配合;⑥舊路擴寬和路基處理施工方案。
在過渡段路基設(shè)計中,建議以土工格柵為主。網(wǎng)格充分發(fā)揮其剪切力,與周圍的土壤形成一體,一起承擔交通負荷和土壤重量,避免土壤側(cè)向變形,抑制土壤側(cè)向位移,確保路基始終保持穩(wěn)定。
合理設(shè)計板材的強度和長度。關(guān)于板的長度,一般根據(jù)以下三個原則來設(shè)計:①在設(shè)計使用壽命中,縱向邊坡是由路面沉降引起的,因此過渡段板在沉降后的傾斜角應(yīng)控制在1/300~1/200以內(nèi);②保證樓板的有效長度能夠跨越另一端的臺板背面,并且被泥土壓縮,或者能夠到達臺板背面的縫隙;③根據(jù)過渡段板的實際應(yīng)力,根據(jù)彈性地基計算過渡段長度。例如,當過渡段的沉降長度為10m時,板長應(yīng)控制在10~12m內(nèi)。
現(xiàn)階段的公路設(shè)施已經(jīng)滿足不了車輛的需求,因而,很多公路都需要進行增加路面基的寬度,以解決車輛擁擠的問題。
公路是一項巨大的工程,因此,在施工之前,需要施工人員做好萬全的準備,這些準備主要由于設(shè)計方面執(zhí)行。首先,設(shè)計人員要仔細研究原公路的設(shè)計圖紙和公路實施后的原圖,以此為參考,按照圖紙對現(xiàn)行的公路加以設(shè)計;其次,就是將原公路的各項數(shù)據(jù)收集起來,并將這些數(shù)據(jù)信息做成檔案,然后再劃分為明確的文件體系存檔,這樣一來,后期施工若需要參考數(shù)據(jù)之時,便可以將整理過后的數(shù)據(jù)信息直接利用。
公路工程在實施之前需要去原公路現(xiàn)場勘察,以保證的設(shè)計圖紙在真正實行起來具有準確性,原路面的真實路況在資料中無法充分體現(xiàn)出來,設(shè)計人員必須到公路內(nèi)部,才能真正了解到該路況存在的問題,進而在后期規(guī)劃設(shè)計方案時,避免觸及不可控的因素,導致工程無法順利進行。遇到特殊路段時,設(shè)計者應(yīng)該以行車的速度為主要考慮因素,在對公路改造設(shè)計時,應(yīng)該分局部加以設(shè)計,以保證竣工后的路段設(shè)計的更加細致,工程實施起來的可行性更高。
設(shè)計人員根據(jù)對原公路雙向四車道的各方面考察可設(shè)計出如下方案:
M線方案:設(shè)計人員在工作時,可以與公路兩側(cè)進行加寬處理。A+M線方案:從左幅位置及右幅位置雙向出發(fā),將左幅原有車道改為單向四車道,這是將左幅車道兩側(cè)加寬的M方案;其次,是對右幅車道重新改建,建成互相分離的單向四車道,此為A方案,因此,這一方案為A+M方案。設(shè)計人員對此方案加以分析可得二者存在的優(yōu)缺點:
M線方案:對四線車道兩側(cè)進行加寬的這種方式較為簡單易行,將原公路的資源充分利用到了最大,在一定程度上節(jié)省了人力物力,減少了成本的消耗;然而,原有的公路附近的橋梁防護結(jié)構(gòu)物較多,這些結(jié)構(gòu)物長時間圍繞在公路兩側(cè),該公路路基受到地質(zhì)及地形的影響,穩(wěn)定性已經(jīng)極大程度的降低,這無法確保施工人員的安全。
A+M線方案:這一方案的科學性及可行性更強,此工程是按階段進行的,因而,改造工程的規(guī)模較小,施工成本消耗較小,也不會影響行人的正常出行。
總之,企業(yè)要加強設(shè)計人員的培訓,注重提高關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用能力,為公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才和實踐能力。充分發(fā)揮設(shè)計人員的積極性,鼓勵他們與高校和專業(yè)研究機構(gòu)合作,探索現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用,開展研究和創(chuàng)新,提高山區(qū)公路選線及路基的設(shè)計質(zhì)量。