浅谈低等级公路改建中总体路线设计 12页

浅谈低等级公路改建中总体路线设计摘要：本文结合梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路的设计实践经验，对低等级公路改建总体、路线设计中技术标准存在的问题和体会总结。关键词：低等级公路改建、总体及路线设计Abstract：Inthispaper,combinedwithMeixiantownradiustoPengspicyculturaltourismhighwaydesignexperienceofTricholoma,forlowgradehighwayrebuildingexistingtechnicalstandardsoverall,routedesignproblemsandsummarizetheexperienceof.Keywords：reconstructionoflowgradehighwayrouteoverallanddesign；中图分类号：F540.3文献标识码：A文章编号：1前言近年来，我国公路交通运输飞速发展，高速公路、省干线公路的完善，经济的发展也使得原本等级较低的村道、乡道无法满足日益增长的交通需求；各省市县对较低等级的山区公路和城镇道路的提级改建也日益重视，增加投资建设资金，加快了公路交通网的建设。公路提级改建项目因为山区地形、地质复杂，路线布设受平纵横断面等条件和影响因素 浅谈低等级公路改建中总体路线设计摘要：本文结合梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路的设计实践经验，对低等级公路改建总体、路线设计中技术标准存在的问题和体会总结。关键词：低等级公路改建、总体及路线设计Abstract：Inthispaper,combinedwithMeixiantownradiustoPengspicyculturaltourismhighwaydesignexperienceofTricholoma,forlowgradehighwayrebuildingexistingtechnicalstandardsoverall,routedesignproblemsandsummarizetheexperienceof.Keywords：reconstructionoflowgradehighwayrouteoverallanddesign；中图分类号：F540.3文献标识码：A文章编号：1前言近年来，我国公路交通运输飞速发展，高速公路、省干线公路的完善，经济的发展也使得原本等级较低的村道、乡道无法满足日益增长的交通需求；各省市县对较低等级的山区公路和城镇道路的提级改建也日益重视，增加投资建设资金，加快了公路交通网的建设。公路提级改建项目因为山区地形、地质复杂，路线布设受平纵横断面等条件和影响因素 诸多；现根据以往各种等级公路提级改建项目设计过程中的一些粗浅体会，以梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路为例，阐述对公路提级改建中总体及路线设计的几点认识，希望能对公路提级改建项目的建设起到一定的指导作用。2总体设计总体设计是公路工程项目的总图，要求协调专业间内外关系，确定标准、规模、方案，以形成完整的系统工程，实现安全、环保、可持续发展的总体目标。在实践过程中，改建项目总体设计考虑的因素有：起终点的衔接、公路等级、建设规模（涉及桥涵的数量）、大体的施工方案以及主要的制约因素；即明确“三做”做成什么样、需要做什么、可以怎么做。梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路定义为三级公路，设计时速30Km/h,路线起点接县道X009,终点为蓬辣小桥终点；沿途经过半径村、罗屋敦、蓬辣等村庄，既有两座桥梁已不能满足设计要求，需拆除重建，另需新建中桥一座，各涵洞均需拆除重建；既有水泥砼路面不能满足荷载要求，需破除；中间控制点主要为旧路两侧的村庄、建筑物、山体以及旧路桥梁。3选线选线考虑的因素较多，变化大；一般遵循先整体后局部，由浅入深的原则。由起终点、必须连接的城镇村庄作为最主 要控制点决定路线基本走向，在基本走向确定的基础上，细化控制因素，如桥梁、旧路沿用、隧道以及河流等，决定路线的局部方案，从而确定路线走向。对于公路提级改建工程，大多路线走向基本已经确定，但是一味的沿旧路选线未必就是最优的选择，反而可能因为道路等级的提升带来新的征地拆迁工程；通过局部改线论证，或许能有更优可行的路线走向。梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路，于罗屋敦绕开两侧居民房屋甚多处，避开旧路，改走沿房屋后山腰，避免了大量的征地拆迁工作。此外，改建项目设计中心线的位置可能为两种：当旧路基基本能满足改建断面的需求时，选择旧路中心线作为基准；当旧路基与改建断面相差较大时，选择旧路边线作为基准，两者都能很好的利用旧路基，这是相当重要的，这对道路标高的控制，施工方案有决定性作用。4平面设计平曲线指标是视距及行车安全的首要影响因素，其要素应根据规范满足其组成要求。在平面设计中，其要点无非圆线半径、缓和曲线长度、超高加宽以及直线段长度等能否满足规范。在公路提级改建中，我们既希望能将平面线型严格满足规范要求以迗行车安全，也希望在改建的过程中以人为本，注重环保，减少对山体环境的破坏，这就需要一个平衡点。 目前大多数公路改建工程，因为日益增长的交通量而投入建设：对于旧路为沙土路等级较低者，我们应严格按照规范进行平面设计使其达到我们提级的目的；而对于有一定等级的公路优化改建项目，在保证路宽的情况向，可适当考虑使用较低平面指标。梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路，旧路现状宽6.0m，平纵指标低，为四级路；本次设计我们采用三级公路30Km/h设计标准，局部降低指标限速20Km/h,减少了大量的新征拆迁，又保证路段的通达能力得到了提升。4.1直线公路路线规范对平曲线间直线长度作出了最小值的规定，即我们常说的同向6V，反向2V;设计速度不大于40Km/h时，则可参考执行。目前公路提级改建中，项目类型主要有:三级公路改建为二级公路，等外或四级公路改建为三级公路，均存在速度上的提升。对于严格的二级公路，其设计时速有60Km和80Kin，一般是省级的重要干线道路，平曲线间直线最小长度需严格满足规范要求，保证行车安全；而时速不大于40Km的公路，一般是具有集散性的县道，乡道，是城镇和农村经济作物运输的重要通道，平均行车速度不高，在保证行车安全的基本前提下，更多的是需求行车空间环境的舒适性，因此对于平曲线间直线最小长度参考执行。驾驶员是依据所接受沿线的综合信息来调整其驾驶行 为，而道路信息来源于线形、道路条件、交通组织、道路交通标志标线、边坡防护形式及沿线地形、景观等。因此，在实际项目设计中，考虑停车视距的要求，取约3.6s行程距离作为同向平曲线间直线最小距离；考虑制动距离，取约1.2s行程距离作为反向平曲线间直线最小距离，足以满足较低等级公路的行车安全要求。4.2平曲线平曲线是平面设计中最重要的部分，通常较常用的平面线形的组合有：基本型、S型、卵形、凸型、复合型以及C型，后三者只有在特殊情况下才使用。在提级改建路线设计过程中，工程师常常遇到的节点有：平面线形、平曲线最小长度、“小偏角”。4.2.1平面线形在平面设计过程中，许多工程师担心偏离旧路过多导致造价增加而设置了较多的交点，以致平曲线指标低，甚至经常采用极限值，整体线形指标不顺，迗不到优化线形，提级改建的目的。公路提级改建是一个优化平纵横断面的过程，平面为首，兼顾纵横是最基本的原则。基本型曲线宜将缓和曲线-圆曲线-缓和曲线长度设计成1：1：1,曲线较长者则可为1：2：1；S型曲线两圆曲线半径之比宜为ri/3。另外，在实际设计过程中，由于两交点之 间距离较短，平曲线设计后无法满足同向曲线之间直线距离的要求，此时可以考虑设置为卵形曲线，不宜设置为C型曲线。缓和曲线是道路平曲线的重要组成部分，其长度要求满足规范值，此时往往会牺牲圆曲线的长度而迗不到1:1:1的理想要求，甚至可能变为凸型曲线，此时线形较差，应当兼顾考虑，减少交点的设置。当遇到不设超高的半径时，按规范可不设缓和曲线，但建议同样设置缓和曲线，使得与圆曲线配合得当，美化线形。4.2.2平曲线最小长度对于高速行驶的车辆，如果曲线太短，会使驾驶操作频繁而紧张。提级改建的项目中，工程师往往希望能最大限度的利用旧路基，避免较大偏离旧路中线，从而容易出现小偏角现象，此时须按规范计算满足一般值长度要求，受其他特殊情况限制时，可减短满足平曲线最小长度要求。4.3超高加宽规范对公路的超高加宽均有相应的规定曲线半径小于250m时，应根据该公路的交通组成确定加宽类别;半径小于不设超高圆曲线最小半径时应设置超高，对于新建公路，严格根据设计时速、圆曲线半径选择路段的最大超高横坡值，而对于大部分提级改建公路项目，不论远景还是近景交通量，通常车辆平均车速不高，最大超哥横坡值可定4%为上限，不可一味的按高速行车速度去取值。4.4平面线形与桥、遂的配合 桥梁往往是影响和制约路线方案的关键，路线设计时对桥梁考虑不当会严重影响路线方案的合理性。路线设计中，过多直线要求的制约，强求桥梁位于直线段，导致大量采用最小半径、极限半径与短直线的不良组合，线形标准大大降低，与环境的协调性差，生态环境遭受破坏严重。随着社会经济的发展，桥梁技术的不断进步，弯斜坡桥等的设计、施工已有较成熟经验，工程造价也未必成为项目首要控制因素，这为山区公路路线设计提供了更大的自由度。5纵断面设计纵坡指标是行车速度的主要影响因素。我们知道，在设计过程中边坡点的数量越少，驾驶者操作频率越低，汽车行车条件就越好。在改建公路项目中，公路既有的路面纵坡往往迗不到这一点，而我们的目标是提级改建，这就很可能为了保证公路等级的提升，需要作出较大的填挖，从而破坏山体环境，现有排水系统以及沿线分布的村庄民房。纵断面设计需要考虑的因素有：起终点标高、桥涵控制标高、旧路沿线房屋建筑标高、平交口范围内坡度、填挖平衡。在公路改建项目中，地面线数据的准确性非常重要，尤其是旧桥桥头、桥面以及沿线房屋建筑标高；此外，应根据对旧路面的处理方案选择纵断面设计标高的控制高度：当拓宽改建时，设计标高采用旧路路面标高作为控制；当需要大 量破除旧路面时，选择高于旧路面标高相当于结构层厚度作为设计标高控制。5.1关于坡长限制规范对各级坡度坡长作出了限制，并要求注意缓坡段的设置。纵断面设计中我们旨在对旧路纵断面进行优化设计，往往较容易满足对于4%以下的纵坡坡长限制；但如果对各路段都加以对应坡度的坡长限制，而强行将纵坡设计成台阶坡，纵面线形未必能得到有效改善，而且可能与地形不符，反而会造成工程量增大。大中桥上不宜设置竖曲线，桥头两端竖曲线起终点应设在桥头10m以外；小桥涵可设斜坡段或竖曲线上，但应避免出现驼峰式纵坡。5.2关于竖曲线半径设置竖曲线的设置主要的作用是：缓冲冲击、保证纵向行车视距、利于排水及改善行车的视线舒适感。竖曲线设计控制要点有：半径、最小长度。半径的大小控制竖曲线起终点位于缓和曲线中间为宜；困难情况下，竖曲线长度不宜小于规范值的最小长度。5.3平纵组合中的“平包竖”组合得当的平纵线形不仅能起诱导视线的作用，而且可取得平顺而流畅的效果。平包竖设计应注意以下几点：1）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖 线。 2）平曲线与竖曲线大小应保持均衡，平曲线半径大时，竖曲线半径相应也要大。II3）应避免的组合：边坡点和交点不宜重合、小半径竖线不宜与缓和曲线重叠、长平曲线内尽量设计成直坡线、平竖曲线半径均很小时不宜重合，应分开。6结语公路的总体和路线设计是一项综合性工作，对于山区公路来说，由于受复杂地形条件和环境保护要求的限制，设计时所需考虑的影响因素更多，线形设计与各专项设计相互影响更大。在实际的项目中，遇到长迗lOKm以上的公路改建项目，工程师们运用现代高科技辅助设计手段，使得线形设计和检验提更为的简便快捷，设计人员可以有更多的精力放在怎样使设计更为经济合理、设计组合更为美观上，从何真正做到以人为本、安全第一、迗到路线与周围景观环境相协调的目的。参考文献[1]赵永平，唐勇.《道路勘测设计》.北京：高等教育出版社，2004.[2]JTGB01-2003《公路工程技术标准》.北京：人民交通出版社，2003.[3]JTGD20-2⑻6《公路路线设计规范》.北京：人民 交通出版社，2006.