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【摘 要】随着国家改革开放,高速发展经济的需要,公路事业已进入迅速发展的重要时期。公路交通除做好高等级公路建设与养护管理工作外,更不能忽视山区公路改扩建与养护管理工作的提高。公路建设与养护工作,要认真贯彻科学发展观。工程质量优劣,既关系到当代,也关系到未来,当务之急就是应把公路设计、施工、养护与管理规划为一体,确保公路工程设计、施工、养护质量全面提高,使山区公路向科学技术化的宏伟目标迈进,为国家快速发展经济、国民快速奔向小康当好先行。
【关键词】公路;设计;施工;养护
1、山区公路的路线平面设计
山区公路的路线平面布设与平原区及微丘区公路有很大区别,平原区及微丘区公路地形条件单一限制条件较少,一般采用交点直线法定线可提高效率。山岭重丘区地形条件复杂,路线布设时限制条件很多,若采用交点直线法,定线效率就很难提高,而且线形往往显得呆板,与地形的符合性差,平纵横组合不佳。故在山岭重丘区定线,应采用曲线定线方法,使线位布设与沿线地形吻合,减少高填深挖,保证一定路段的平面线形指标均衡。这样,就要充分利用好缓和曲线,做到因地制宜,灵活运用。缓和曲线的灵活运用,可以避免直线和圆曲线组合的不足,克服单纯使用直线和圆曲线组合确定的平面线形与实际地形不符的问题。再者,山岭重丘区平面线位布设时,相邻圆曲线之间的夹直线长度往往不能符合要求,采用曲线定线法时,缓和曲线的灵活设置,可使曲线径向对接,线形圆顺,还可以灵活调整曲线长度,避免圆曲线间短直线的不足,使线形较好地与地形吻合,达到有效克服地形地物障碍的目的。
2、山区公路的设计方法
2.1、平原区地形条件单一
相关控制条件较少,采用的交点直线法能提高定线速度。山区地形条件复杂,路线布设时限制条件很多,如采用交点直线法,定线效率低,线形往往显得呆板,与地形的符合性差,平纵组合不佳,设计者的意图难以实现。山区公路平面定线时应与沿线地形结合,采用曲线定线方法,使线位布设与沿线地形吻合,减少高填深挖,同时,也可保证一定路段内平面线形指标的均衡。现代道路勘测设计水平飞速发展,HEAD、纬地等现代道路设计软件极大提高了道路线形设计的效率。在定线过程中,如能充分利用这些现代高科技手段快速调整路线,检验路线方案的合理性,设计者的意图就能够被充分体现。
2.2、缓和曲线的灵活运用
在山区公路设计中,单纯使用直线和圆曲线的组合确定的平面线形很难与地形符合,而缓和曲线的灵活使用可以避免直线和圆曲线的不足。采用曲线定线法时,相邻圆曲线之间夹直线长度往往不能符合要求,而缓和曲线的灵活设置,可使曲线径向对接,线形圆顺;可以灵活调整曲线长度,避免短直线的不足;能较好地与地形吻合,有效克服地形地物障碍。因此,对于山区公路来说,缓和曲线的作用不仅仅是为了满足超高需要,而应作为直线和圆曲线以外的另一个重要的线形要素。
2.3、最小夹直线长度的采用规范对平曲线间最小夹直线长度作出了规定
山区公路设计中,对于反向曲线,通过圆曲线半径和缓和曲线长度的调整,较易使曲线对接或满足间夹直线长度要求。但对同向曲线来说,强求曲线最小夹直线长度6V的要求,往往引起工程量的增大和环境的破坏。实际上,2V长度为对应设计车速下7·2s行程,可满足安全行驶的判断和操作时间需要。因考虑线形美观,要求避免断背曲线才提出最小夹直线长度6V的要求。断背曲线常出现在明弯处,而山区公路大多为暗弯,只要沿线植被茂密,避免大桥位于同向曲线夹直线内,在驾驶者视觉范围内一般不会出现明显的断背现象。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,6V最小夹直线长度的要求应视地形条件而定,道路线形本身仅是影响行车安全和舒适的因素之一。当路线与周围地形、环境配合较好时,道路总体环境本身就能起自然诱导作用,加之于缓和曲线的诱导作用,一般在行驶转弯方向判别上不会有太大问题。安全问题不是完全由夹直线长度不足引起的,直线长度不是满足安全的唯一条件,过分强调直线长度可能会以牺牲曲线半径、导致高填深挖、增大造价、破坏环境为代价。而且,可能会造成线形与环境的不协调,反而造成驾驶员心理不安和压力。
2.4、从空中俯视角度来评判道路线形美观的做法在山区是不妥的
道路使用者的真实感觉才是对线形评判的依据。而这一感觉取决于驾驶员视觉空间有限性、道路线形、线形与地形的协调性等。设计时,利用HEAD、纬地道路设计软件可以很方便从多角度检验线形是否连续美观。因此,山区公路设计时,同向曲线间夹直线长度不能一味追求6V的要求,应视地形条件等确定,但满足2V夹直线长度对保证行车安全是必要的
3、山区公路施工技术
现行的施工技术程序为三道工序:第一层是喷射混凝土,效果仅是支护,喷层无抗渗性能。而对与隧道工程各种复杂的地质情况,尤其是含水层串通微细裂隙给工作面造成淋渗水时,这种支护的质量抵挡不住岩体渗漏的浸入。仅是把原来的基岩的渗水,现位移到喷层表面,喷层根本没有封住淋渗水,因喷层抗渗效果。作为一道至关重要的防水屏障,在铺设了有机板材时必须与支护曾贴实,而喷层表面是凹凸状不平整的工作面,在这样基础上铺设有机板材,留有许多小空间却无法贴实。
有机板材的应用位置,是两层混凝土间的夹层,喷层不平,混凝土浇筑时粗骨料石子锋芒容易刺破有机板材。那么,一旦有机板材被人为破损,何谈防水功效?是弊病之一。另外,喷与浇筑混凝土的主要作用是承载,把一个实施30cm的混凝土工程认为分成两层,并且不能粘结为一体,降低了混凝土的整体性,损失其承载功效是沿弊病之二。再说混凝土的使用寿命与有机板不能同步,混凝土服务年限大于70年,而有机板小于70年,也小于工程的服务年限。夹层有机板材客观存在自然老化,因此说,一旦有机板材老化即丧失了防水功效,是弊病之三。这种技術的关键是被动防水,因第一层支护不防水,仅依靠有机板和衬砌混凝土的防水功能,这样,工艺多而没有达到主动防治水的效果,值得研究。针对上述技术现状,现提供用二道工序完成隧道防水与承载的施工技术方案: 1、锚喷治水支护
2、内衬自防水泵送混凝土
本项目的特点:锚喷治水支护、迎水封堵渗水点,达到主动治水的目的。第二道衬砌工序与前道喷射混凝土粘密实。形成整体的自防水高强度构件。
1、粘结力作用,BR防水剂与水泥水化时,反应生成物——无机哇胶,在喷射作业时,喷射物在胶体粘接力的作用下,呈团状喷出,在岩体上粘结牢固,迎水喷射能有效地封住淋渗水点、微细裂隙等。形成的喷层达到治理淋水目的。
2、在速凝前提下,喷层抗压强度提高10-35%,改变了掺速凝型产品而损失喷层达到治理淋水目的。
3、降低回弹率,本技术回弹率低于15%,而其它产品回弹率为35%,对于提高功效、降低原料消耗是十分显著的。
4、山区公路养护标准
4.1路基
1)山区,公路标准横断面形式大多为半填半挖和全挖路段。
2)路肩,应该满足设置防护护栏和示警桩的要求。
3)边坡,岩石路堑边坡应保证岩体不发生崩塌、碎落,视岩石表面的风化程度和边坡高度,保证岩体最小稳定坡率。土质路堑应刷坡整齐,视土质、密实程度及边坡高度选择坡度比。坡度满足要求而仍不稳定的路堑边坡,应设置浆砌片石护坡或护面墙。
4)边沟,山区公路的边沟应实行浆砌化,边沟断面尺寸应满足流量要求。
4.2路面
山区公路的路面类型一般为沥青碎石路面结构形式,路面平整无病害、横坡适度利于排水、路面边缘线顺适、平整度等符合交通部路面养护技术规范的要求,行车舒适。同时注意弯道超高和加宽,为防止路面啃边,可在路面边缘石砌路缘带。
4.3桥涵构造物
1)桥梁
桥面平整无损坏,泄水管无堵塞,栏杆扶手完好,桥梁伸缩缝无破损,锥坡、翼墙等圬工砌体表面平整坚实,外形轮廓清晰,勾缝整齐美观,桥梁两端示警桩埋设规范醒目。
2)涵洞
纵坡平顺,水流畅通,无淤塞,涵顶无跳车,洞口帽石完好,圬工砌体表面平整坚实。
5、山区公路的养护整治措施
5.1翻浆型养护整治措施
深挖翻浆,采取的办法是:沿路基横断面全部深挖开翻浆,换填合适的路堤填料,使山体泉水有一个进出通道,达到透水目的,从而彻底解决翻浆。做透水层,阻隔地下水位上升。在路基1m左右范围,全部换填拳石,厚度达50cm,做透水层,彻底破坏地下水的毛细作用,达到阻隔地下水位的目的,从而根治翻浆。
5.2滑坡塌落型养护整治措施
经常性对涵洞进行检查疏浚,保持涵洞通畅,同时在易发生水毁山体处挖设排水沟,引导山前聚水汇流至桥涵洞前,最大程度降低山前聚水的能力。
5.3水毁型养护整治措施
一般处理方法是:修筑丁字坝、挑坝,将洪水挑离公路,改变洪水前进方向;或修筑浆砌护坡、铅坡笼护坡脚等构造物,加强路基本身的防御能力;加强排水系统的检查,清理,保持水流通畅,减少水流对公路的损坏,加强公路安全畅通。
结语
在我国公路事业发展的历史过程中,山区公路的开发建设尤为重要。山区公路大桥的建成、隧道的打通,不仅给后人留下了修路、建桥、打通隧道的宝贵经验,也给后人留下了宝贵的精神财富。所以,公路事业的发展要坚定的随着国民经济体制改革和不断发展的步伐,公路事业也必须迅速发展,并将山区公路建设与养护管理工作列为公路发展的重点,带入公路事业迅猛发展,勾划山区公路四通八达的公路网络。建好山区公路,养好山区公路,让山区公路为山区致富发挥应有的作用,为国家改革开放当好先行。
参考文献:
[1]李钊铭.浅析海南农村公路安全问题[J].山西建筑.2011(14)
[2]姚巴特尔.关于加快农村公路建设的几点思考[J].中国城市经济.2011(20)
[3]张茂永.农村公路路政管理存在问题及对策[J].淮北职业技术学院学报.2011(03)
[4]钟守山.我省农村公路建设存在的问题及解决对策[J].科技信息.2009(06)
[5]楊海辉.谈贫困山区农村公路建设存在的问题与思考[J].科技资讯.2008(11)
【关键词】公路;设计;施工;养护
1、山区公路的路线平面设计
山区公路的路线平面布设与平原区及微丘区公路有很大区别,平原区及微丘区公路地形条件单一限制条件较少,一般采用交点直线法定线可提高效率。山岭重丘区地形条件复杂,路线布设时限制条件很多,若采用交点直线法,定线效率就很难提高,而且线形往往显得呆板,与地形的符合性差,平纵横组合不佳。故在山岭重丘区定线,应采用曲线定线方法,使线位布设与沿线地形吻合,减少高填深挖,保证一定路段的平面线形指标均衡。这样,就要充分利用好缓和曲线,做到因地制宜,灵活运用。缓和曲线的灵活运用,可以避免直线和圆曲线组合的不足,克服单纯使用直线和圆曲线组合确定的平面线形与实际地形不符的问题。再者,山岭重丘区平面线位布设时,相邻圆曲线之间的夹直线长度往往不能符合要求,采用曲线定线法时,缓和曲线的灵活设置,可使曲线径向对接,线形圆顺,还可以灵活调整曲线长度,避免圆曲线间短直线的不足,使线形较好地与地形吻合,达到有效克服地形地物障碍的目的。
2、山区公路的设计方法
2.1、平原区地形条件单一
相关控制条件较少,采用的交点直线法能提高定线速度。山区地形条件复杂,路线布设时限制条件很多,如采用交点直线法,定线效率低,线形往往显得呆板,与地形的符合性差,平纵组合不佳,设计者的意图难以实现。山区公路平面定线时应与沿线地形结合,采用曲线定线方法,使线位布设与沿线地形吻合,减少高填深挖,同时,也可保证一定路段内平面线形指标的均衡。现代道路勘测设计水平飞速发展,HEAD、纬地等现代道路设计软件极大提高了道路线形设计的效率。在定线过程中,如能充分利用这些现代高科技手段快速调整路线,检验路线方案的合理性,设计者的意图就能够被充分体现。
2.2、缓和曲线的灵活运用
在山区公路设计中,单纯使用直线和圆曲线的组合确定的平面线形很难与地形符合,而缓和曲线的灵活使用可以避免直线和圆曲线的不足。采用曲线定线法时,相邻圆曲线之间夹直线长度往往不能符合要求,而缓和曲线的灵活设置,可使曲线径向对接,线形圆顺;可以灵活调整曲线长度,避免短直线的不足;能较好地与地形吻合,有效克服地形地物障碍。因此,对于山区公路来说,缓和曲线的作用不仅仅是为了满足超高需要,而应作为直线和圆曲线以外的另一个重要的线形要素。
2.3、最小夹直线长度的采用规范对平曲线间最小夹直线长度作出了规定
山区公路设计中,对于反向曲线,通过圆曲线半径和缓和曲线长度的调整,较易使曲线对接或满足间夹直线长度要求。但对同向曲线来说,强求曲线最小夹直线长度6V的要求,往往引起工程量的增大和环境的破坏。实际上,2V长度为对应设计车速下7·2s行程,可满足安全行驶的判断和操作时间需要。因考虑线形美观,要求避免断背曲线才提出最小夹直线长度6V的要求。断背曲线常出现在明弯处,而山区公路大多为暗弯,只要沿线植被茂密,避免大桥位于同向曲线夹直线内,在驾驶者视觉范围内一般不会出现明显的断背现象。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,6V最小夹直线长度的要求应视地形条件而定,道路线形本身仅是影响行车安全和舒适的因素之一。当路线与周围地形、环境配合较好时,道路总体环境本身就能起自然诱导作用,加之于缓和曲线的诱导作用,一般在行驶转弯方向判别上不会有太大问题。安全问题不是完全由夹直线长度不足引起的,直线长度不是满足安全的唯一条件,过分强调直线长度可能会以牺牲曲线半径、导致高填深挖、增大造价、破坏环境为代价。而且,可能会造成线形与环境的不协调,反而造成驾驶员心理不安和压力。
2.4、从空中俯视角度来评判道路线形美观的做法在山区是不妥的
道路使用者的真实感觉才是对线形评判的依据。而这一感觉取决于驾驶员视觉空间有限性、道路线形、线形与地形的协调性等。设计时,利用HEAD、纬地道路设计软件可以很方便从多角度检验线形是否连续美观。因此,山区公路设计时,同向曲线间夹直线长度不能一味追求6V的要求,应视地形条件等确定,但满足2V夹直线长度对保证行车安全是必要的
3、山区公路施工技术
现行的施工技术程序为三道工序:第一层是喷射混凝土,效果仅是支护,喷层无抗渗性能。而对与隧道工程各种复杂的地质情况,尤其是含水层串通微细裂隙给工作面造成淋渗水时,这种支护的质量抵挡不住岩体渗漏的浸入。仅是把原来的基岩的渗水,现位移到喷层表面,喷层根本没有封住淋渗水,因喷层抗渗效果。作为一道至关重要的防水屏障,在铺设了有机板材时必须与支护曾贴实,而喷层表面是凹凸状不平整的工作面,在这样基础上铺设有机板材,留有许多小空间却无法贴实。
有机板材的应用位置,是两层混凝土间的夹层,喷层不平,混凝土浇筑时粗骨料石子锋芒容易刺破有机板材。那么,一旦有机板材被人为破损,何谈防水功效?是弊病之一。另外,喷与浇筑混凝土的主要作用是承载,把一个实施30cm的混凝土工程认为分成两层,并且不能粘结为一体,降低了混凝土的整体性,损失其承载功效是沿弊病之二。再说混凝土的使用寿命与有机板不能同步,混凝土服务年限大于70年,而有机板小于70年,也小于工程的服务年限。夹层有机板材客观存在自然老化,因此说,一旦有机板材老化即丧失了防水功效,是弊病之三。这种技術的关键是被动防水,因第一层支护不防水,仅依靠有机板和衬砌混凝土的防水功能,这样,工艺多而没有达到主动防治水的效果,值得研究。针对上述技术现状,现提供用二道工序完成隧道防水与承载的施工技术方案: 1、锚喷治水支护
2、内衬自防水泵送混凝土
本项目的特点:锚喷治水支护、迎水封堵渗水点,达到主动治水的目的。第二道衬砌工序与前道喷射混凝土粘密实。形成整体的自防水高强度构件。
1、粘结力作用,BR防水剂与水泥水化时,反应生成物——无机哇胶,在喷射作业时,喷射物在胶体粘接力的作用下,呈团状喷出,在岩体上粘结牢固,迎水喷射能有效地封住淋渗水点、微细裂隙等。形成的喷层达到治理淋水目的。
2、在速凝前提下,喷层抗压强度提高10-35%,改变了掺速凝型产品而损失喷层达到治理淋水目的。
3、降低回弹率,本技术回弹率低于15%,而其它产品回弹率为35%,对于提高功效、降低原料消耗是十分显著的。
4、山区公路养护标准
4.1路基
1)山区,公路标准横断面形式大多为半填半挖和全挖路段。
2)路肩,应该满足设置防护护栏和示警桩的要求。
3)边坡,岩石路堑边坡应保证岩体不发生崩塌、碎落,视岩石表面的风化程度和边坡高度,保证岩体最小稳定坡率。土质路堑应刷坡整齐,视土质、密实程度及边坡高度选择坡度比。坡度满足要求而仍不稳定的路堑边坡,应设置浆砌片石护坡或护面墙。
4)边沟,山区公路的边沟应实行浆砌化,边沟断面尺寸应满足流量要求。
4.2路面
山区公路的路面类型一般为沥青碎石路面结构形式,路面平整无病害、横坡适度利于排水、路面边缘线顺适、平整度等符合交通部路面养护技术规范的要求,行车舒适。同时注意弯道超高和加宽,为防止路面啃边,可在路面边缘石砌路缘带。
4.3桥涵构造物
1)桥梁
桥面平整无损坏,泄水管无堵塞,栏杆扶手完好,桥梁伸缩缝无破损,锥坡、翼墙等圬工砌体表面平整坚实,外形轮廓清晰,勾缝整齐美观,桥梁两端示警桩埋设规范醒目。
2)涵洞
纵坡平顺,水流畅通,无淤塞,涵顶无跳车,洞口帽石完好,圬工砌体表面平整坚实。
5、山区公路的养护整治措施
5.1翻浆型养护整治措施
深挖翻浆,采取的办法是:沿路基横断面全部深挖开翻浆,换填合适的路堤填料,使山体泉水有一个进出通道,达到透水目的,从而彻底解决翻浆。做透水层,阻隔地下水位上升。在路基1m左右范围,全部换填拳石,厚度达50cm,做透水层,彻底破坏地下水的毛细作用,达到阻隔地下水位的目的,从而根治翻浆。
5.2滑坡塌落型养护整治措施
经常性对涵洞进行检查疏浚,保持涵洞通畅,同时在易发生水毁山体处挖设排水沟,引导山前聚水汇流至桥涵洞前,最大程度降低山前聚水的能力。
5.3水毁型养护整治措施
一般处理方法是:修筑丁字坝、挑坝,将洪水挑离公路,改变洪水前进方向;或修筑浆砌护坡、铅坡笼护坡脚等构造物,加强路基本身的防御能力;加强排水系统的检查,清理,保持水流通畅,减少水流对公路的损坏,加强公路安全畅通。
结语
在我国公路事业发展的历史过程中,山区公路的开发建设尤为重要。山区公路大桥的建成、隧道的打通,不仅给后人留下了修路、建桥、打通隧道的宝贵经验,也给后人留下了宝贵的精神财富。所以,公路事业的发展要坚定的随着国民经济体制改革和不断发展的步伐,公路事业也必须迅速发展,并将山区公路建设与养护管理工作列为公路发展的重点,带入公路事业迅猛发展,勾划山区公路四通八达的公路网络。建好山区公路,养好山区公路,让山区公路为山区致富发挥应有的作用,为国家改革开放当好先行。
参考文献:
[1]李钊铭.浅析海南农村公路安全问题[J].山西建筑.2011(14)
[2]姚巴特尔.关于加快农村公路建设的几点思考[J].中国城市经济.2011(20)
[3]张茂永.农村公路路政管理存在问题及对策[J].淮北职业技术学院学报.2011(03)
[4]钟守山.我省农村公路建设存在的问题及解决对策[J].科技信息.2009(06)
[5]楊海辉.谈贫困山区农村公路建设存在的问题与思考[J].科技资讯.2008(11)