杜偉鵬 杜海洋
(鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院,河南 鄭州 450000)
對于公路工程設(shè)計和建設(shè)工作而言,其最為關(guān)鍵的構(gòu)成要素就是路線布設(shè)及路基設(shè)計。一般來說,路線布設(shè)水平的優(yōu)劣將對整個工程項目的工作時間、工作質(zhì)量以及成本投入等產(chǎn)生重要的影響,與此同時,路基設(shè)計對路基施工水平、土石方量、排水以及邊坡安全等產(chǎn)生重要的影響。所以,路線布設(shè)及路基設(shè)計對于公路工程施工建設(shè)意義深遠。在實際工作過程中,需要對工程項目的平面線形、縱斷面、視距和超高等諸多方面進行系統(tǒng)分析,進而確定出工作中的設(shè)計重點,其次在基于對公路路基設(shè)計的深入研究前提下,將路基設(shè)計關(guān)鍵點進行確定,最終提出切實可行的公路工程路線布設(shè)及路基設(shè)計方案。
公路工程屬于我們國家的基礎(chǔ)性工程建設(shè)設(shè)施,在推動國家經(jīng)濟發(fā)展,保障人們出行時發(fā)揮著重要作用,要想富,先修路,所以,可見公路工程的重要性及價值。對此,在公路工程設(shè)計期間,一定要遵循相應(yīng)的原則展開:
在對公路工程進行設(shè)計時,設(shè)計路線應(yīng)當保證和自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一,路線走向要和大地、河流、山川走向具有一致性。與此同時,路線設(shè)計還要具有勻稱、和諧、連貫等特點,進而和周邊的自然景觀充分有機的結(jié)合在一起,而不會使人感到突兀。此外,車輛在行駛過程中,應(yīng)盡量保證視野隨著環(huán)境的波動而產(chǎn)生相應(yīng)的變化。
在設(shè)計過程中,應(yīng)充分考慮對自然環(huán)境以及生態(tài)系統(tǒng)的保護,盡量降低深層的挖掘和填埋,始終堅持人與自然和諧相處的生態(tài)原則。在對丘陵地區(qū)開展設(shè)計工作時,應(yīng)該保證公路坡度相對緩和,而在對路形設(shè)計時,需要充分根據(jù)實際公路狀況以及地質(zhì)地貌因素,確保填挖平衡,不斷降低人為因素對自然環(huán)境的破壞。在處于陡峭山坡地形時,應(yīng)盡可能不在山坡處布設(shè)路線,可以通過設(shè)計架橋的方式保證通行;在山區(qū)開展線路設(shè)計工作時,當選擇挖掘隧道時,需要在地質(zhì)條件相對較好的位置挖掘隧道。
在位于山區(qū)情況下,土質(zhì)問題是路線設(shè)計的關(guān)鍵性因素之一,隧道線路應(yīng)盡量避免斷層地區(qū)和高位地形,這種地形不僅極大地增加了工程預算,同時也加劇了危險情況的產(chǎn)生。若是確實不能避免這一地區(qū),那么則應(yīng)當選擇對線路安全性影響最小的方案。
在公路工程布線設(shè)計中,有很多部位和環(huán)節(jié)都是非常關(guān)鍵的,所以,需要我們結(jié)合具體情況給予高度重視:
在開展平面線形規(guī)劃過程中,需要保證所選地點盡可能遠離居住區(qū)。在對公路工程設(shè)計時,其平面線形需要盡量以曲線為主,并且和地形起伏保持一致,同時也要和自然環(huán)境保持一致。將曲線作為基礎(chǔ)開展定線工作時,能夠在某種意義上加強設(shè)計過程的靈活性和自由度,從而確保線形連貫性。另外,線形設(shè)計的困難之處在于選出合理的曲線半徑,所以應(yīng)該全面考慮來自諸多方面的因素,根據(jù)實際情況開展設(shè)計工作,最終確保線形連貫性。
對于公路工程超高的設(shè)置工作而言,應(yīng)當充分考慮路段具體情況,在此基礎(chǔ)上開展安全性分析。充分按照過往車輛的構(gòu)成情況以及行駛速度計算出有關(guān)對應(yīng)值,同時在下坡路段,應(yīng)當對超高曲線實際情況予以充分重視,并且在切實把握路段安全性的前提下開展設(shè)計工作。此外,也可以在允許條件下,選擇不設(shè)超高左偏曲線,進而開展超高設(shè)置的設(shè)計工作。最后,在行駛車輛容易產(chǎn)生超速的路段或者地勢較陡的下坡路段,應(yīng)當合理設(shè)置超高率。
在進行公路工程路線縱斷面最大坡度設(shè)計時,需要切實考慮和車輛行駛相關(guān)的特定縱坡長度,在設(shè)計坡度時,需要考慮車輛的性能、載重量以及縱坡的長度等有關(guān)條件。對于部分車道而言,其通行情況相對較差,這時便可利用增加車道或者設(shè)計爬坡車道的方法加以妥善解決。在對連續(xù)陡坡線路進行設(shè)計時,應(yīng)當充分掌握國內(nèi)車輛的基本性能以及有關(guān)坡段距離范圍,爬坡距離應(yīng)當盡量不使用最低值,而路線設(shè)置則應(yīng)當滿足最低值這一要求。
公路視距和行車安全存在著緊密的關(guān)聯(lián)性,所以設(shè)計公路工程線路時,需要切實掌握行駛車輛的視距,妥善控制公路停車視距和行車視距,在此基礎(chǔ)上努力完成有關(guān)設(shè)計工作,以此保證公路工程運行的安全性。另一方面,還需要充分考慮行駛車輛的速度、路面產(chǎn)生的摩擦阻力以及坡度等條件,相關(guān)設(shè)計人員也可通過三維建模影像的方式,查看三維可視效果圖,進而檢驗公路工程設(shè)計的科學性以及合理性。
在設(shè)計路塹時,應(yīng)該全面掌握當?shù)氐臍庀髼l件、地質(zhì)地貌以及路面坡形等條件,從而保證路塹設(shè)計工作充分滿足實際狀況。在對路面坡度以及路坡形式設(shè)計時,應(yīng)當充分掌握工程項目當?shù)氐耐临|(zhì)、環(huán)境條件、路面坡形高度以及施工方法,將原始穩(wěn)固邊坡和施工邊坡進行結(jié)合,然后通過科學的方法加以檢驗研究。在實際施工過程中,時常會存在所挖路坡方邊較高的情況,當出現(xiàn)這一情況時,需要根據(jù)巖石具體狀況及其穩(wěn)定性,以及地質(zhì)條件,挖成臺階形狀或者折線形狀的邊坡,同時還應(yīng)該在邊坡一側(cè)設(shè)計一處滾落臺。
在設(shè)計高邊坡路堤以及陡坡路堤時,需要切實考慮工程項目的當?shù)赝临|(zhì)狀況以及原材料來源,進而使高邊坡路堤以及陡坡路堤達到合理的設(shè)計要求。與此同時,在實際設(shè)計時,還應(yīng)該使設(shè)計方案能夠充分保證邊坡的安全性,以及地基更加穩(wěn)定、路基更具堅韌性。此外,在施工過程中,還應(yīng)該根據(jù)不斷變化的狀況,靈活調(diào)整設(shè)計方案,進而保證路基的安全性和穩(wěn)定性,在重要路段處需要確保逐個檢查和獨立設(shè)計,最終使所設(shè)計的路段更加安全。
在實際開挖地區(qū)若是存在巖石地質(zhì)情況下,需要使用填充石料來填造路基;若是開挖地區(qū)為土質(zhì)條件時,就應(yīng)該使用具備滲水性能的原材料來處理,在路基填挖交界位置需要設(shè)置土工格柵,并且根據(jù)地下水實際滲出情況以及地質(zhì)狀況確定出地下滲溝的設(shè)計方案。此外,在開挖過程中需要設(shè)計出縱橫式地下排水溝渠,從而保證設(shè)計方案趨于完善。
總而言之,公路工程設(shè)計工作是一項相當復雜繁瑣的系統(tǒng)性工作,在實際路線布設(shè)過程中需要盡量以曲線為主,盡可能不設(shè)置超高。對于路基設(shè)計來說,其關(guān)鍵點在于充分做到因時因地制宜、科學合理的利用原材料以及提出公路工程路基設(shè)計方法等等。最終將公路工程設(shè)計方案實現(xiàn)和生態(tài)環(huán)境充分和諧統(tǒng)一,以此更好的滿足人們的日常出行需要。