鈕志林 陳智
摘 要:路線設計因為對整體的質(zhì)量與造價有著巨大的影響,所以可以說是公路工程設計的重中之重。但是山區(qū)因為地形復雜、地質(zhì)條件較差等原因加大了其路線設計難度。所以必須采取因地制宜的山區(qū)公路設計方法,才可以在結(jié)合山區(qū)的地形及地質(zhì)的基礎上,保證公路建設的規(guī)模與安全性,降低后期運營成本。該文針對如何依據(jù)因地制宜的方法來選取公路路線設計作了簡要的討論,為我國山區(qū)公路設計出一份力。
關鍵詞:山區(qū)公路 因地制宜 路線選擇
中圖分類號:U419 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)02(c)-0111-02
我國在取得實現(xiàn)村村通公路的階段性目標之后,在樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學發(fā)展觀的指導下,山區(qū)公路的建設迎來更高的要求。因為山區(qū)公路難免要受到自然條件的較大制約,所以其公路的規(guī)模大小以及運營的穩(wěn)定可靠性極易受到山區(qū)地理條件的限制。所以如何依據(jù)山區(qū)的天然的地理條件,因地制宜的設計出能同時保證安全與經(jīng)濟的山區(qū)公路就顯的尤為重要。
1 山區(qū)公路的設計原則
因為山區(qū)農(nóng)村公路主要面向地區(qū)內(nèi)群眾,所以通常其等級都較低,在公路設計時應當將安全與服務擺在首位。設計山區(qū)公路不同與普通公路,因為地形、地質(zhì)方面的區(qū)別,導致設計山區(qū)公路沒有規(guī)范標準可循,往往需要設計人員結(jié)合實際地形,采取因地制宜的方法,避免高填深挖。在抓住山區(qū)公路特點的基礎上,合理利用技術標準,設計一條最適宜的路線。在確保公路的功能以及安全性的同時,也是充分表現(xiàn)靈活設計與融入自然的關鍵。一旦確定了公路的路線,也就基本確定了工程的造價,如果在實施之后再改建會帶來極大的負擔,所以應當開展細致的調(diào)查研究。
2 地形特點
2.1 選線的特點
選擇適合的路線方案需要依據(jù)指定的路線總方向、地理條件、經(jīng)濟情況這些基礎條件,不同的公路性質(zhì)對路線的選擇也有影響。在確定路線起始點、中間控制點之后,可以由面及帶開始布置,先在地形圖上選出有可能的路線,再開展實地勘察以及資料收集的工作。因為山區(qū)可能地質(zhì)情況較為復雜,所以在選擇控制點時應當注意避讓高山深谷、易發(fā)災害的地帶,最大程度上選擇地質(zhì)穩(wěn)定、易于施工的路線。在選定總體的路線之后,通過試坡展現(xiàn)的方法,逐步加密主要控制點相鄰之間的區(qū)域。在轉(zhuǎn)折點處擬定曲線半徑,最后確定路線。
2.2 沿河(溪)的選線
沿河(溪)的選線應當考慮以下三個因素:線位高低、河岸選擇以及跨河換岸。維持這三者平衡且又保持聯(lián)系的位置,就是理想的選線位置,而具體的選擇過程中應該把握主要特征,考慮公路的等級、性質(zhì)來選擇。
3 確定因地制宜的選擇越嶺線
因為越嶺線通常高度差比較大,所以在選擇越嶺線的過程中應當全面衡量過嶺標高、埡口和其兩側(cè)展線,而路線縱坡的選擇會進一步影響路線的長度與平面位置。選線中,縱斷面為路線主導。
3.1 埡口的選擇方案
埡口實際上就是兩嶺之間凹口,通常呈馬鞍形,埡口是控制方案的關鍵點,其具體的地理位置以及高低的縱坡決定了未來路線的長度和規(guī)格。實地考察埡口的位置,測量其標高,同時考量展線條件與具體的地質(zhì)條件,最后在一定范圍內(nèi)選擇最佳的路線大致走向
3.1.1 位置的選擇
埡口的位置的選擇應當綜合考慮過嶺標高以及兩側(cè)展線。盡量選擇埡口位置上下高度差較小,在展線降坡之后到達控制點所經(jīng)路線最短的,這樣一來可以在大致與總體路線走向一致的基礎上,防止出現(xiàn)多余的延長路線。在實在沒有選擇的條件下,才考慮相對偏離一點的埡口。
3.1.2 標高選擇
高海拔的地區(qū)因為通常氣候條件較差,為了減少氣候的影響,所以應當首先選擇海拔標高較低的埡口。為了避開不利的氣候即使走低方向?qū)е缕x埡口也是允許的,同時要注意橫向參考。
3.1.3 展線條件
在埡口的選擇過程中,兩側(cè)的展線情況應當納入?yún)⒖?,選擇地勢相對平緩且地質(zhì)較優(yōu)的,這樣其兩側(cè)的山坡比較適合展線。
3.1.4 地質(zhì)條件選擇
分水嶺之間的地帶大多因為周圍土質(zhì)薄弱、復雜。極易發(fā)生災害,布線時,應深入摸清地質(zhì)狀況,對公路的影響程度,可以采取的措施。
3.2 過嶺標高的選擇
采用不同選線經(jīng)過埡口的設計標高是過嶺標高,區(qū)別與埡口標高,過嶺標高會對公路的工程量、造價等造成巨大影響,在施工過程中較低的過嶺標高,雖然相比之下路線較短,但是工程量變大,例如路塹加深或者是隧道變長。
3.2.1 淺挖低填
埡口寬而厚、不良地質(zhì)條件的埡口,常見是沼澤,不宜深挖,埡口標高與埡口的過嶺標高相符,可以采取淺挖低填。
3.2.2 深挖埡口
較窄的埡口,一般布線時,深挖路塹,挖深范圍介于20~30m以內(nèi),挖方時,注意觀察邊坡的穩(wěn)定程度。深挖埡口較集中土石方工程,工程量多,優(yōu)點降低了過嶺標高,相應縮短路線。縮短路線有可能挖土石方工程工程量持平,既是總工程量增加,但是改善行車條件,從節(jié)約運營費也能得到補償。
3.3 展線方式
越嶺線的展線方式主要有者幾種方式:
3.3.1 自然展線
自然展線是指利用自然地形,順著適當?shù)钠露壤@山、側(cè)溝延展設計。因為順應自然地形所以路線最短。具有技術指標高,不重疊路線,有利通車以及后期的運營。
3.3.2 回頭展線
回頭展線是利用合適的地形。適用于高差大的控制點間,優(yōu)點是利用有利的地勢條件,避開地質(zhì)較為薄弱易發(fā)生災害的地帶,避免給工程施工帶來巨大負擔。以下問題需要考慮:
(1)回頭曲線工程量與使用質(zhì)量成正比,選擇正確回頭地點至關重要。可以利用一些平緩地勢如山包、平緩山脊、平緩的山坡、較緩的山溝與山坳等位置設置。endprint
(2)最大程度上提高兩回頭間的距離,避免同一山坡上多層展線和多個回頭。
4 山脊線的設計
4.1 山脊線特點
山脊線的設計應當仔細思考以下缺點:路線位高,遠離居民點,交通服務差。因為在山區(qū)的緣故給材料運輸帶來不便,加大了后期維護的成本。特別是高山地帶極端天氣會影響通車。但是它也有獨特的優(yōu)勢比如說工程量較少,相對來說水文、地質(zhì)情況較好。
4.2 選擇山脊線條件
山脊線的選擇方案需要考慮以下幾個問題:
(1)各埡口間縱斷面高差較小,保證分水嶺平面較為平順。
(2)山脊上一系列埡口中,選擇埡口高差不大,山坡的地質(zhì)情況穩(wěn)定,避免選擇地形陡峻混亂的低埡口作為控制埡口。
4.3 布設山脊線
山脊線的分布通常沿著分水嶺方向。布設山脊線時需要注意以下三個方面:(1)選定控制埡口;(2)側(cè)坡選擇;(3)試坡布線。
4.3.1 選擇控制埡口
山脊線設計的重點在于控制埡口的選擇,應選在方向順直,較為平緩的低埡口。對于那些存在支脈橫隔的,可以在并排相近的幾個埡口間,選擇聯(lián)接條件比較好的埡口作為控制點。
4.3.2 要綜合分析比較接近分水嶺的測坡,確定選擇哪一側(cè)山坡,確定選擇哪一側(cè)山坡通過。一般優(yōu)先選擇,沒有支脈橫隔、坡面平緩且齊、路線較短的向陽山坡。但是側(cè)坡優(yōu)劣不明顯,作比較兩側(cè)以定取舍。
4.3.3 試坡布線
兩相鄰控制點布線,應當結(jié)合控制點的地形,保持距離較短,縱坡平緩的特點。高差較大的控制點之間,通過展線克服高差。如有必要可以采用回頭展線或螺旋展線的方法來克服高差。另外也可用抬高低埡口釆用修建橋梁的辦法?;蛐藿ㄋ淼赖霓k法減低高埡口,通過減小兩控制點間的高差,來縮短路線,防止路線繞遠過多。
5 結(jié)語
建設山區(qū)公路的負擔著加快地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、提高山區(qū)居民生活水平的重任。然而由于各公路項目特點以及周圍環(huán)境的不同,給山區(qū)公路的路線設計帶來各種問題與困難,雖然受地形限制有較大的設計難度,但是只要按照規(guī)范嚴格施工就可以保證公路質(zhì)量與安全,減少安全隱患,為山區(qū)的發(fā)展盡一份力。
參考文獻
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