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复杂地形背景下山区公路路线设计思路

本站     2019/12/12 10:13:21    

通过对复杂地形下的山区公路建设的发展及设计思路的转变进行阐述,对公路自身建设特点、山区地质特征及各种因素进行综合全面考虑,结合广东省的地形地貌及公路设计经验,提出山区公路应以“安全、环保、适用、节约”设计思路来进行路线方案的比选,以此推动我国普通公路的发展。

关键词:地形勘察;山区公路;路线设计;走廊带;设计思路

0 引言

近些年来,公路建设速度不断加快,并逐渐向着山区延伸,但由于山区的地形地貌较为复杂多样,易发生地质灾害,再加上公路建设人员对山区复杂地形认识不足及环境保护意识淡薄,致使普通公路在山区建设时受到很大影响。为了满足国家对公路建设发展的要求,必须要转变观念,通过不断研究各种关键技术,以此推动公路建设的快速发展。广东省位于我国南部沿海地带,由于受到地壳运动及地质构造中各种外力的影响,因此广东省的地貌特征较为复杂,其地形地貌不仅包括山地,还包括丘陵、平原和台地。广东省的地势总体来说属于北高南低,北部多为丘陵与山地,而南部则为台地与平原,如此复杂的地貌类形也给山区公路建设带来了很大的困难。因此,为了提高公路的设计质量,就必须要对设计思路进行及时的改变和更新,并在设计过程中严格遵循全新的设计理念,以此促进广东省交通事业的全面发展。

1 山区公路建设的发展及设计思路的转变

1.1 山区公路建设的发展

自1980~1999年,我国经济处于高速发展时期,交通出行量与日俱增,使公路的修建变得愈加迫切,对普通公路建设的要求并不高,只需要普通公路能够满足车辆通行,保证行车舒适、安全即可,因此在指标上往往采用较高,由于那个时期的公路建设正处于起步阶段,并且建设的路段地形也较为平坦,因此普通公路的建设成本相对较低,公路建设在那个时期也开始得到了迅猛的发展。进入21世纪以来,普通公路已经向着山区逐渐延伸,而山区由于地质条件复杂,人们又对地形地质认识不足,再加上那时对环境保护意识较为淡薄,在公路建设上仍旧遵循着固有的经济思维,公路建设的设计理念没有与时俱进,致使在山区公路建设过程中产生许多问题,给当地的生态环境造成了严重的破坏。近几年来,国家对环境保护日益重视,对普通公路建设提出了更高的要求,环境保护也为公路建设的可持续发展揭开了全新的篇章[1]。

1.2 山区公路设计思路的转变

山区的地质环境复杂,生态环境脆弱,而这也是导致地质灾害多发的根本原因。普通公路在向山区延伸的初期阶段,由于受到经济思维的影响,在普通公路建设中仍旧采取纵向利用、多挖少填、降低造价、填挖平衡的设计思路,再加上人们对山区地质条件及地质灾害的认识不足,环境保护意识薄弱,进而出现许多高填深挖路段,从而给普通公路带来了许多安全隐患。长期以来,普通公路一直遵循着传统的设计思路,使人们深受传统设计思路的影响,在对公路路线进行选定时,即使该路段经过复杂地形,也常常以经济作为首选,并且常常忽视对环境的保护,进而造成路线选定方案的不合理性。为此,我国在2004年的全国公路勘察设计工作会议中提出了全新的设计理念,该设计理念坚持“以人为本、安全至上”的建设原则,提倡人与自然和谐相处、坚持走可持续发展道路,这一设计思路也为我国普通公路建设提供了新的发展方向[2]。

2 山区公路的设计原则

2.1 安全原则

在对山区公路进行选线时,必须遵循“安全至上”的设计原则,对山区公路的安全不仅要保证公路工程的实体安全,还要保证公路的运营安全,只有做足这两个方面的安全工作,才能有效避免和减少安全事故的发生。山区公路的安全设计,应以消除公路自身的使用安全问题作为重点,并积极采取预防措施降低安全风险,完成对公路线形的优化,确保公路的自身使用安全。

2.2 环保原则

环境保护是实现公路可持续性发展的关键,通过减少高填深挖路段,改善陡坡设计,消除土体的大规模移动与破坏,减少植被破坏与水土流失是实现环境保护的有效手段。在对山区公路进行设计时,应充分遵循环保优先原则,再对经济性进行比较,尽量多采用隧道、桥梁等结构物,以此保障公路自身能够与周边环境形成一个有机的整体。

2.3 地形适用原则

为了实现公路自身平面顺适、横面合理、纵面均衡的目的,对公路的选线要遵循地形适用原则,充分贯彻地形选线理念,对山区的选线,应尽可能的利用曲线定位法来实现选线与地形的协调、吻合,这样能够方便对较为复杂平面线形的构建。对于已经完成的山区普通公路,通过贯彻地形选线理念,能够使公路的选线更加合理,并能有效避免高填深挖路段的大量产生,从而降低公路建设对环境的不良影响。

2.4 经济选线原则

公路线形的设计不仅影响到公路本身的质量、功能,还会对公路的造价产生很大影响。因此,在对公路线形进行设计时,就必须遵循经济选线原则,在确保山区公路能够满足安全舒适、质量可靠、保护环境的基础上,始终贯彻经济选线设计理念,坚持走可持续发展道路,不断对设计方案进行优化与改进,以此提高公路选线水平。

3 广东省山区公路的路线设计思路

3.1 项目概况

广东省某普通公路的路线起点始于南瑶族自治县,途经阳山县等3县,北至粤湘交界处的凤头岭,全长126km,与广清公路相通。该路段的地貌类型以山地居多,地形复杂,高填深挖路段众多,其地质构造主要为花岗岩、砂岩及变质岩,并且山体崩塌、滑坡等地质现象多发,这也给本项目的选线设计带来了很大的难度。通过对本项目的特点进行分析,对其他普通公路的设计思路进行总结,并充分结合自身工程建设特点,提出以下路线设计思路,

3.2 地质选线的设计思路

对该项目地质选线的设计首先要对路线走廊带进行确定,在对路线走廊带进行确定时,应对地形特点进行分析,并掌握不良地质灾害的分布规律及不良影响,找出对路线干扰较大的路段,并利用平纵面线形调整、修建隧道等方式来进行绕避,如果实在无法绕避过去,则应采取一定的治理措施来确保路线的稳定。其次,是对路线方案的确定,应确保所选择的方案在能够避绕过不良地质的基础上尽量满足线形指标,使其能够适应地形。

3.3 安全选线的设计思路

对该项目安全选线的设计思路包括在选线时的安全设计,在安全设计时应对平面几何线形指标进行科学合理的运用,以此确保线形设计能够满足驾驶员的视觉要求。此外,还要加强纵面设计,避免长陡纵坡的产生,在纵面设计时,应对行车道的交通量及通行能力进行分析,从而使其在使用年限内能够达到相应的服务水平。

3.4 环境选线的设计思路

该项目的环境选线要确保该线路能够与周围景观进行完美结合,以此形成生态路、环保路的特点。在对该路段的环境进行选线时,应充分考虑到路线与周围地形的吻合程度,使其能够尽量与周边地形相吻和,并确保尽量少的挖填土石方,绕过地质灾害易发生路段,以此降低公路建设对环境的不利影响。在环境选线时,还要考虑预备出相应的补救措施,例如绿化、回填等措施。

3.5 地形选线的设计思路

该项目在地形选线时,应采取顺势而为的方式进行布线[4],确保线形流畅,给人以良好的视觉效果。通过灵活采用曲线与直线的布设方式来降低对环境的破坏,并尽量减少工程量。在平面线形上,可以充分运用不对称形、卵形、对称形、S形等各种曲线组合的方式来完成对地形选线的设计,当遇到困难路段时,还可以通过分离路基的方式使其与地形地势相互协调。3.6 造价选线的设计思路

造价选线的目的是为了最大可能的降低工程造价,而影响造价的因素有许多,但设计因素是其中的关键,因此规划出经济合理的路线方案非常重要。对该项目的路线造价比较应对路线走廊带的造价情况进行分析,并将隧道穿越和深路堑、局部高填和桥跨、避让和拆迁等各个小方案的造价情况进行比较分析,以此选出造价最低、安全性最好、质量最优、环境保护效果最佳的选线方案。

4 结语

山区地质条件复杂,在确保山区公路功能、等级的基础上,坚持贯彻全新的设计理念是确保实现最优选线设计的基础,通过对相关标准和指标进行灵活运用,是实现公路建设可持续发展的重要手段。在对山区公路路线进行选择时,应对公路的自身建设特点、山区的地质特征及各种因素进行综合全面的考虑,并灵活的运用相关标准,严格按照规范的要求对方案进行全面细致的比选,这样才能设计出最佳的选线方案。


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