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山区高速公路线路设计问题及解决方法

本站     2020/9/10 10:16:35    

1引言

在全力发展交通建设的今天,经济基础与经济相对落后的山岭地区高速公路的投建是非常关键的一点。我国人口数量多但耕地较少,因此,在高速公路规划路线的时候不仅仅需要考虑公路沿线的经济发展,还需要遵循尽可能少占用耕地的原则。山区从本质上来讲就是地壳运动造成的结果,所以,也就会使得山区的地质构造、地形地方比较复杂,从而导致高速公路的建造在选线、设计、施工、运营的过程中碰到许多问题。公路路线规划过程的勘察因为在专业等方面的认识不够,对山区中的某些地质现象认识不够全面而未受到应有的重视。路线选择的合理性与否会直接影响后续设计、施工和运营的每个环节。适合的选线会提升路线的安全性,降低成本。因此,在山区高速公路路线设计过程中,应当结合环境、经济、交通、社会等因素来综合考虑。这样,不仅可以有效地避免类似问题的发生,还能给山区高速公路的路线设计提供一定指导意义,进而使我国山区高速公路设计建设的水准得到更好的提高【1】。

2山区高速公路路线设计中存在的问题

2.1安全问题

由于一些特殊情况,设计人员在还没有完全掌握项目地址情况时就草率地进行选线,这会造成后期极大的安全问题。在山岭地区,路线从山岭的一边跨至另一边,一般都会采用明线路基,也可以设置暗线隧道。明线方案能够使道路的平面纵断面配合良好,对道路总体设计是有益的。但是,明线容易产生高边坡,这种情况会增加施工难度,在防护不到位的情况下,边坡容易失稳,且易产生坍塌滑坡等一系列安全问题。而且如果明线修建区域冬季下雪量较大,就会出现路面结冰而增加养护成本,同时道路结冰会造成各种安全问题。相较于明线方案,隧道方案则有填挖方小、展现短、对周边生态环境影响较小等优势。但是,隧道的工程造价一般都大于明线路基,且后期维护成本也相对较高。所以,山岭地区高速公路路线选线时一般要综合考虑走廊位置、地形条件、工程量、项目造价等情况后才能确定【2】。

2.2直线段过长问题

直线是路线设计中最为常见的形式,尽管在路线设计过程中还须考虑到地貌形态的限制,但据统计,直线段还是占据了大部分比例。在目前的路线设计时,直线的长度在选取的时候还有不够合理的地方。例如,在地势较为平坦的段落,选取长直线的设计可能会造成司机在驾车的过程中产生疲劳现象,这种情况下极易造成道路交通事故。根据统计,交通安全事故的发生概率与直线段的长度有一定的关联。数字表明,假如直线段的总长超过4km,那么,100km的交通事故发生概率就会大于1.5%。因此,需要非常谨慎地控制路线直线段的设计总长。

2.3连续坡度的设计问题

在目前的设计中,大部分情况均考虑了坡长的问题,并对坡长进行了限制,在一定程度上可以减少交通事故的发生。但是,大部分的路线设计并未考量连续纵坡的设计,所以,有很多连续上坡和连续下坡的情况,这为安全事故的发生埋下了隐患。这里以持续的下坡道路为例,在连续下坡时,司机会根据坡度的情况进行频繁换挡操作,如果路线使得司机需要紧急刹车或者减速,加速度会变动较大,给行驶人员的安全带来显著的影响。

2.4经济问题

设计师在对山区高速公路进行路线设计时,相比较于平原公路高速,山区高速公路有其独特之处,就是地质地形情况比较复杂。这就造成线路往往需要翻山越岭,如果在选线时没有尽量结合项目区域的地形地貌情况,会造成桥隧比偏高、土石方及防护工程增加,使得项目的工程数量变大,从而造成项目造价变大。但是,在设计时不能一味地考虑降低项目的成本,也要考虑道路对地方的经济发展的带动性。线位应考虑临近人口密集的村镇。沿溪线往往经济较为发达,人口比较密集,能促进社会经济的发展,但大多沿溪线线型指标偏高,遇到不良地质时不易避让,使得项目土石方数量增大。越岭线由于需要穿越山岭,导致线路纵断面指标较差,平面线位也迂回婉转,形成很多陡坡急弯。而且越岭线周边人口不是十分密集,对于地方的社会经济发展的促进作用略低。所以,在山区高速公路线位设计时,要多方比选,综合考量成本和促进经济的发展问题。

3解决方案分析

针对以上在山岭地区高速公路路线设计过程中存在的问题,提出以下解决方案来优化道路路线的设计质量,从而使得驾驶车辆的安全性得到提升,并保证路线与周边环境相协调。

3.1线形合理组合

对线形进行合理优化调整,选用合适的直线长度并通过竖曲线或者平曲线进行过渡,让道路的设计尽可能的人性化。一般情况,直线的最大长度不能超过20倍的设计车速,但也不能小于设计车速的3倍或6倍。公路的线形应为曲线及直线的结合,且在组合中保证过渡连接平顺缓和,不能产生突然的变化而对车辆行驶的安全造成威胁,使驾驶员的视线能够平缓过渡。

3.2有效处理连续坡度路段

道路路线设计最大的影响因素就是速度,而加速度又是速度的重要反映,对于有连续的上坡或下坡路段,应当参照加速度参数并考虑运行速度曲线图来判断路线的设计是不是合适,进而来确保驾驶车辆的安全性,减少交通事故的发生概率。

3.3环境保护问题

在山区高速公路规划与设计过程中要尽量对地形地貌加以运用,秉承少破坏植物、少占农田、少占河道的准则,要将路线与自然环境联系在一起。尽量规避易发地质灾害的区域,且在设计与施工的过程中,需要对公路建设中产生的废弃物进行合理的处理,并对公路两侧的自然环境进行维护,注重保护野生动物植被,并考虑河流和水库的环境污染情况,达到道路与自然协调、路线美观、环保绿化的目标。

3.4遵守选线的原则

山区高速公路在进行选线工作时是在考虑工程项目的实际情况下,再参考路线选线的常规原则。对于能够适用的原则,一般都会遵守。有些选线的原则对于山区高速公路来说不是特别适合,这种情况就需要选择性地参考遵循。对于可以利用地势选线的情况,可以极大地降低工程数量,使得工程的造价减少。对于地形复杂无法利用的段落,要考虑其他线型或者方式。但是,如果把结合地形地貌当作首要考虑元素的话,会使得线位展线过长,加大了建设的成本,也导致线型指标较低,降低了行车舒适性与安全性。所以,要对工程所在地的总体情况进行全面了解后,再开展道路的选线工作。

3.5重视山区地质勘察

山岭地区的地质情况一般比较多而杂,这对于工程设计来说无疑增加了不少困难。而且在前期路线设计时,设计人员往往没有非常重视地勘情况,对于项目的地质情况没有详细了解。这就导致设计时考虑不够全面,没有对特殊岩土或不良地质带进行避让,或者给出相应的解决方案,这就使得后期施工运营时会产生各种危害,威胁车辆行驶的安全性。所以,在设计前,要对项目的地质勘察进行深入了解,在设计时还要考虑线位减少地形地貌的损坏程度。这样,一方面可以提高山区高速公路面对自然灾害等极端情况的抵御功能;另一方面还能避免施工过程中的风险,保证工程建设的安全性。

4结语

山区高速公路路线的设计作为一个综合性的设计,在山岭地区进行路线的规划设计时,需要考虑到地形地貌情况、生态环境限制、地势制约等因素的影响,同时,还需要确保路线规划的安全性能以及应有的经济性。在路线设计的过程中会出现很多问题,主要有安全方面的问题、经济方面的问题以及直线段长度问题和连续坡度的问题。本文系统地论述了这些问题,并对这些情况提出了有效的解决措施及建议。确保山区高速公路路线的设计得以优化,提高行车的安全性,减少道路安全事故的发生概率,并且可以有效地解决路线与生态环境之间的协调性。


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