陰緒峰 沈厚民
山東智行咨詢勘察設(shè)計(jì)院 山東德州 253000
在當(dāng)前我國的公路設(shè)計(jì)高速發(fā)展時期,對于公路工程的質(zhì)量也有了更高的要求,在進(jìn)行公路設(shè)計(jì)過程時,公路工程設(shè)計(jì)師需要考慮天氣、環(huán)境、人流量、高峰物流的特殊情況等。在此背景下,我國交通運(yùn)輸部門提出了構(gòu)建和諧交通的綠色可持續(xù)發(fā)展理念,需要在公路建設(shè)的過程中,盡量減少對生態(tài)環(huán)境的破壞,除此之外,還要充分考慮地質(zhì)、地形、地段、氣候、地貌等復(fù)雜的外部因素,在提出合理的路線不適合公路設(shè)計(jì)時,還要將生態(tài)環(huán)境保護(hù)作為重點(diǎn),注重綠色可持續(xù)發(fā)展,還要對施工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行良好的對策選擇。
在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時,首先要考慮是否會對周邊的居民產(chǎn)生影響,同時還要考慮項(xiàng)目施工時,是否與周邊的環(huán)境達(dá)到一定的和諧度。公路通常需要使用曲線走向,曲線型的公路設(shè)計(jì)需要和當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛策M(jìn)行有效的結(jié)合,其中最難的部分就是在一些特殊的地段與曲線進(jìn)行結(jié)合,以及對于曲線半徑的選擇。為了能夠減少對當(dāng)?shù)刂苓叚h(huán)境的影響,并且提升后期運(yùn)營的安全性,需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際要素來確定具體的線形規(guī)劃,從而保障設(shè)計(jì)工作的穩(wěn)定性、合理性和可持續(xù)性[1]。
在進(jìn)行公路超高段的設(shè)置時,安全性要具體到每一個環(huán)節(jié)以及每一個路段的實(shí)際情況,進(jìn)行充分的考慮后再計(jì)算得出相應(yīng)的數(shù)值。為了提升交通工具在公路行車的舒適度和安全度,公路路線盡量不要采用過高的平曲線半徑,然而一旦出現(xiàn)特殊的地形地質(zhì)且無法避免超高地段的設(shè)計(jì)時,就需要通過對超高地段進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。不僅要考慮到不同地區(qū)以及不同路段對超高的適應(yīng)性,還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際特征進(jìn)行超高設(shè)置,從而提升行車過程中的舒適度和安全度[2]。
除了橫向設(shè)計(jì)與超高設(shè)計(jì)之外,還有路線的線形規(guī)劃以及坡度的設(shè)計(jì)。對于公路設(shè)計(jì)來說,由于地形、地質(zhì)、地貌的獨(dú)特性,使得在地形較為復(fù)雜的地段進(jìn)行公路修建時,經(jīng)常會出現(xiàn)連續(xù)的陡坡,此時就需要有效分析陡坡的長度、坡度等,從而得出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案,為了降低在整個過程中的維修成本,可以在公路路線的設(shè)計(jì)中選擇縱向的設(shè)計(jì)方案。
路基的穩(wěn)定性與邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性有著密切的關(guān)系。如果設(shè)計(jì)方案的相關(guān)指標(biāo)沒有達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,那么在公路施工和運(yùn)行過程中,就會出現(xiàn)滑坡等問題。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,通過加設(shè)防護(hù)墻能夠起到良好的路基邊坡保護(hù)作用。另外,邊坡設(shè)計(jì)對于防止后續(xù)出現(xiàn)滑坡問題也有一定的作用,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中需要對路基高度進(jìn)行調(diào)整。如果坡度過大,則容易導(dǎo)致滑坡等問題的發(fā)生,反之則會影響道路寬度,并浪費(fèi)土地資源,提升施工成本。因此,設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)道路的實(shí)際規(guī)模選擇適合的邊坡參賽[3]。
在路基回填過程中,一般會運(yùn)用到不同類型的填料,因此需要對填料的種類進(jìn)行合理的選擇和搭配。并且,需要對填料的質(zhì)量進(jìn)行檢查后,才可以進(jìn)行填筑、壓實(shí)等操作。一般來說,粗粒土的使用能夠達(dá)到提升壓實(shí)效果的作用。如果能夠讓粗粒土的含石量控制在70% 左右,起壓實(shí)效果較為理想。相比其他填料來說,重黏土具有膨脹性大、粘附性強(qiáng)等特點(diǎn),同樣也具有更強(qiáng)的可塑性,但是其透水性相對較差。如果選用黏土,則需要進(jìn)行壓實(shí)操作,以達(dá)到穩(wěn)定路基的作用。粉土由粉土顆粒組成,其特點(diǎn)是水穩(wěn)定性差,強(qiáng)度差,遇水易變渾。沙意味著土壤成分不僅包括大粒徑的粗顆粒,還包括大黏度的土壤。它具有良好的平均黏度、透水性以及水穩(wěn)定性,是一種良好的路基填料。它通常用于黏性土壤,能夠起到提高其黏度的作用。在路基設(shè)計(jì)過程中,需要結(jié)合每種填料的特性,對路基填料的類型進(jìn)行選擇,以保證路基質(zhì)量達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求[4]。
為了有效地防止土壤基礎(chǔ)出現(xiàn)塑性損傷,保證土的壓力處于土的強(qiáng)度極限范圍內(nèi)。土壤含水率最高時,壓實(shí)能夠讓使路基更緊湊,可以達(dá)到更好的軋制效果。因此,路基壓力為實(shí)時,有必要對路基的水分量進(jìn)行試驗(yàn)。為了確保路基土壤的最佳水含量,可以噴霧或回火對填料進(jìn)行處理。在填料中添加水困難的情況下,為了促進(jìn)路基的緊湊化,可以通過提高路基上的壓縮強(qiáng)度來進(jìn)行。因此,在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)試驗(yàn)的過程中,通過控制最佳含水量,可以主要實(shí)現(xiàn)次級的緊湊性。
山區(qū)道路具有更高、更嚴(yán)格的技術(shù)要求,路基建設(shè)和挖掘的高度明顯增加,并且挖掘深度和填充高度較大的路段有所增加。沿線工程區(qū)域地質(zhì)特征、路線的縱向坡度會對山區(qū)高速公路路基高度形成影響。因此,所有的要素只有結(jié)合設(shè)計(jì)過程,才能正確地設(shè)計(jì)道路的高度。在平原地區(qū),中國高速公路的平均填充高度范圍為2.2-3.2m,比一般級道路的填充高度高1.5-2.0m。在設(shè)計(jì)平原路基時,盡量減少路基的填充土方的高度,從而達(dá)到保證路基的穩(wěn)定性的作用,也讓路基的強(qiáng)度和沉降得以有效的控制。山路的設(shè)計(jì)主要決定高速公路和隧道的分解高度,使高速公路的高度最小化,改善線路,讓路線變得更為平坦[5]。
綜上所述,路線布局和路基設(shè)計(jì)是道路工程設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,路線布局的優(yōu)劣直接會影響整體道路工程的施工時間、資金投入以及整體質(zhì)量,而路基設(shè)計(jì)則會對路基的質(zhì)量、邊鋪安全、排水等方面產(chǎn)生重要的影響,因此路線是否適合路徑設(shè)計(jì),對于公路工程設(shè)計(jì)有著十分重要的意義。