浙江科創(chuàng)交通設(shè)計有限公司 浙江金華 321200
道路橋梁路線設(shè)計關(guān)系整個道路橋梁工程建設(shè),更與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟效益和社會影響力息息相關(guān),具體道路橋梁路線設(shè)計的實際作用主要包括2 個方面:
(1)完善的道路橋梁路線設(shè)計能夠保證來往車輛的正常行駛??茖W(xué)合理的道路橋梁路線設(shè)計理念能夠規(guī)避原有道路橋梁的高坡與彎道,使其角度降至合理范圍之內(nèi),為車輛安全行駛提供便利[1]。此外,平穩(wěn)開闊的道路環(huán)境也能使駕駛員視野更加開闊,準(zhǔn)確把握道路突發(fā)情況,贏得反應(yīng)時間。合理的道路橋梁路線設(shè)計方案,能夠讓車輛在前行路上更加平穩(wěn),道路安全事故降至最低,車輛行駛安全了,社會穩(wěn)定及相關(guān)經(jīng)濟效益也會隨之增加。
(2)提升土地使用效率。如何高效率運用土地為當(dāng)前道路橋梁設(shè)計者面臨的重要課題。而現(xiàn)有諸多道路橋梁工程多需橫穿大片耕地、森林等原有經(jīng)濟價值較高區(qū)域,合理完善的道路橋梁設(shè)計方案能夠降低對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟領(lǐng)域的影響,提升原有土地運行效率。設(shè)計部門對當(dāng)?shù)丨h(huán)境進行全面考察后,在保護原有土地、植被的基礎(chǔ)上,科學(xué)進行道路橋梁設(shè)計,將土地資源的浪費現(xiàn)象降至最低。
在進行道路橋梁路線設(shè)計時,因為要考慮到交通的需求以及周邊地形、環(huán)境等因素的影響,所以其路線都是要經(jīng)過嚴(yán)格地規(guī)劃和考量的。一般來說,道路橋梁有直線和曲線兩種路線線形。其中,緩和曲線指的是一種曲率連續(xù)變化的曲線形式,通常設(shè)置在直線與圓曲線之間,或者是兩個半徑相差較大但轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間,可以保證行駛過程中的車輛安全地轉(zhuǎn)彎。在我國的道路橋梁標(biāo)準(zhǔn)中,除了四級道路橋梁不做要求外,其余各級道路橋梁都必須設(shè)計緩和曲線。在一些現(xiàn)代化的高速道路橋梁上,緩和曲線是平面線形中最主要的組成部分,其比重甚至可能超過直線和圓曲線。由此可見,緩和曲線的重要性。但是,當(dāng)前我國發(fā)生的交通事故中有很大比例都是發(fā)生在道路轉(zhuǎn)彎處,這主要是緩和曲線設(shè)計不合理造成的[2]。
道路橋梁的路線設(shè)計需要合理運用直線與曲線,除了要避開客觀存在的障礙物,還是為了能夠緩解駕駛員的行駛壓力。如果道路橋梁路線設(shè)計的直線過長,一方面,駕駛員會因為習(xí)慣了直線駕駛,警覺性降低,一旦遭遇突發(fā)狀況,就可能會出現(xiàn)反應(yīng)不及時的狀況;另一方面,直線行駛的難度較低,駕駛員可能會不自覺地提高車速,出現(xiàn)飆車等情況。這兩種情況都會造成交通事故的發(fā)生。
某項目屬于公路工程,長度是13 公里。通過立交方式和原有公路銜接,在施工完成后可以直接聯(lián)通省外的公路。該項目需要經(jīng)過溝壑區(qū)和河谷階區(qū)域,施工難度較大,會涉及到路段深挖、路基高填的問題,進而存在工程量較大的問題。工程施工階段容易受到地質(zhì)、環(huán)境等要素的影響,因此科學(xué)設(shè)計橋梁路線和道路路線十分關(guān)鍵。本項目中設(shè)計工作者摒棄了直線定位技術(shù),依據(jù)區(qū)域具體特點,采取“曲線定位技術(shù)”。該形式結(jié)合緩和曲線原理,借助地貌和地形科學(xué)設(shè)計路線,使路線設(shè)計可以契合實際地形特點。
設(shè)計人員有必要結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件、環(huán)境因素等要素優(yōu)化設(shè)計方案,化解設(shè)計隱患。同時,在繪制路線設(shè)計圖紙階段中,需盡量降低工程建設(shè)要求和設(shè)計內(nèi)容的差異性。在施工前期對設(shè)計人員加強培訓(xùn),提升其處理設(shè)計隱患的能力,進而滿足道路橋梁設(shè)計的程序和規(guī)劃要求。應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟和環(huán)境因素進行道路橋梁設(shè)計。例如,針對危險區(qū)域需要增加安全設(shè)施和警示標(biāo)志,使路過駕駛員留意路況,并提示車輛已經(jīng)通過危險區(qū)域;曲線偏角不可太低,否則會導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生實際曲線長度大于判斷曲線長度的感覺,對急轉(zhuǎn)彎判斷失誤,從而發(fā)生交通事故。在本項目中,保護工程周邊自然環(huán)境是設(shè)計工作的一部分,因此在選擇路線時,需要結(jié)合環(huán)境保護要素,降低挖填土方石次數(shù),制定“大環(huán)?!崩砟睿怀鲰椖康沫h(huán)境保護價值。本項目設(shè)計方案為:路線為東西方向,經(jīng)過某村莊后其縱面逐漸提升,繞過不良地質(zhì)和陡立面后進入隧道。該方案的優(yōu)勢是對于周邊環(huán)境的影響程度較低。借助現(xiàn)有地形,在緩坡位置設(shè)計路線,因此橋梁里程較短,但注意提前分析該區(qū)域的地質(zhì)情況[3]。
3.3.1 結(jié)合設(shè)計要求選擇材料
決定橋梁及道路耐久性和安全性的重點是結(jié)構(gòu)材料的選擇,其中鋼筋混凝土材料與工程結(jié)構(gòu)的有效性、耐用性、安全性相關(guān),而混凝土材料又受其材料組成的影響,例如水泥用量、強度等級和水灰比。因此,在實際設(shè)計階段,管理人員應(yīng)結(jié)合《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》制定相關(guān)規(guī)定。設(shè)置多種條件對結(jié)構(gòu)材料的差異化要求,明確工程設(shè)計中混凝土水泥用量、水灰比、堿含量、最大氯離子、最低強度等要素,提升材料耐久性,進而在后續(xù)施工階段加厚混凝土保護層,防止鋼筋銹蝕,避免結(jié)構(gòu)裂縫。
3.3.2 結(jié)構(gòu)耐久化設(shè)計
以橋梁工程為例,其在設(shè)計、建造和應(yīng)用過程中會對外界因素產(chǎn)生影響,如化學(xué)物質(zhì)、環(huán)境、風(fēng)力、車輛等因素,逐漸降低其結(jié)構(gòu)性能,導(dǎo)致橋梁自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞。例如部分大跨徑橋梁因為拉索的耐久性較差,需要提前換索,會增加工程成本,產(chǎn)生設(shè)計變更,影響項目經(jīng)濟效益。因此,在道路和橋梁路線設(shè)計時應(yīng)重視耐久性問題,延長其使用壽命。
路橋工程屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目,能夠健全我國交通運輸網(wǎng)。在道路和橋梁路線設(shè)計時通過分析區(qū)域氣候條件和地質(zhì)條件,實現(xiàn)路線合理化,不過在設(shè)計時也會因為外界因素、設(shè)計方式等方法影響工程質(zhì)量,因此有必要考慮工程的安全性、經(jīng)濟性和建設(shè)質(zhì)量,制定科學(xué)的優(yōu)化對策,使路線設(shè)計滿足交通運輸要求。