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摘要:路线线形是公路的骨架,路线设计的好坏直接影响着整个公路路基、桥涵、交叉、沿线设施等构造物的规模和投资,同时,对汽车行驶的安全舒适、经济和车辆的通行能力起着决定性的作用,良好的路线设计是公路交通安全的基本保障。因此,公路路线设计是公路建设之本,公路建成后,公路线形将是长期存在的,对公路沿线今后的经济发展、土地利用、居民生活、工农业生产以及自然景观、环境协调等都会有很大的影响。
关键词:公路;线路设计;要点
中图分类号:F540.3 文献标识码:A
1 路线总体设计要点
路线基本走向应根据指定的路线走向(路线起、终点和中间主要控制点)和公路等级,及其在公路网中的作用,结合铁路、航运、空运、管道的布局和城镇、工矿企业、资源状况以及水文气象、地质、地形等自然条件,由面到带,从所有可能的路線方案中,通过调查、分析、比较,确定一条最优路线方案。
1)根据地形特征,确定地形类别和计算行车速度。
2)路线起终点除必须符合路网规划要求外,对起、终点前后一定长度范围内的线形必须作出接线方案和近期实施的具体设计。
3)合理划定设计路线长度,恰当选择不同设计路段的衔接地点,处理好衔接处前后一定长度范围内的线形设计。
4)根据交通量及运行需要确定车道数。
5)调查沿线主要城镇规划,确定同其连接的方式、地点。
6)调查沿线交通、社会、自然条件,确定互通式立体交叉的位置及其同连接道的连接方式。
7)根据公路的功能,确定交通安全设施,交通管理设施,以及停车区、服务区等的布局与位置。
8)拟分期修建的工程,必须在按总体规划的技术标准作出设计之基础上,制定分期修建方案并作出分期实施的设计。
2 公路工程路线设计中应注意的几个问题
⑴ 平面直线的设置
公路平面由直线和曲线组成,而曲线又包含了圆曲线和回旋曲线(即缓和曲线),直线是路线平面最好的线型,但在山区长直线的设置将导致工程量的增加,无限制的设置长直线又将导致司乘人员因线型单一,沿线景观单调而引起疲劳,故公路线形设计不能无限制的设置长直线。据调查,我国公路许多路段的一次直线长度普遍都超过6km,有的长达10km 以上。实践证明:无论是一般公路还是高速公路,过长的直线段易使驾驶员因景观单调而产生疲劳,导致注意力分散、反应迟缓,一旦遇见紧急情况,就会因措手不及导致交通事故;另外,驾驶员在长直线路段容易超速行驶,致使车辆在进入直线路段末段后的曲线部分的速度仍然比较高,若遇到弯道超高不足或其它偶然干扰,往往导致车辆倾覆或其它类型的交通事故。而由于横向的通道和天桥所造成的影响使得路线的纵断面显得上下起伏非常频繁,造成视觉上的不良影响,对于那些波浪型的纵面的线形,给人感觉线路好像产生了好几个段落,造成线形的连续性很差。因此,在平面线型设置直线时,直线不宜过长,根据国内外的经验,一般建议直线长不宜超过设计速度的20 倍,即72s 行程。
⑵ 路线超高渐变段位置
在以往设计中,一般在全缓和段或缓和曲线的某一个固定的位置(如缓和曲线起点段)设置路线超高渐变段,这样进行的设计通常会对桥梁的设计以及施工带来很大的麻烦。
如路线超高渐变段的位置放置在桥梁中间,从负坡到正坡的过程中,将使桥面横坡势必反复扭曲变化。在这样的情况下就要优化路线超高渐变段的位置。在保证行车安全的情况下可将路线超高渐变段的位置移至桥头,在桥头引道部分完成路线由负坡到正坡的渐变过程。
⑶ 缓和曲线长度问题
缓和曲线是道路平面线形要素之一,它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。在缓和曲线设计中,缓和曲线长度的取值是影响道路平面线形视觉质量的重要因素之一。如果缓和曲线缓和段长度取值太短,不仅不能起到曲率渐变的作用,而且缓和段与剩余圆曲线的衔接和搭配极不协调,行车视觉效果比较差;如果缓和曲线缓和段长度取值太长,无论从线形组合效果还是弯道超高和加宽设计方面,都存在着较大的不足。
设置缓和曲线是通过曲率的逐渐变化,适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅,缓和行车方向的突变和离心力的突然产生,使离心加速度逐渐变化,不致产生侧向冲击,同时作为超高变化的过渡段使用。缓和曲线的设置长度受行车安全、离心力对乘客产生的不适感、路面超高横坡过度的需求及线形平顺的美感等方面的制约,为使线形连续协调,平面缓和曲线(回旋线)的合理长度宜为1:1:1(回旋线:圆曲线:回旋线)。但对于一些公路,由于半径较大,若均按1:1:1 控制,缓和曲线将很长,使得超高渐变太缓,同时太长的缓和曲线也不利于纵面变坡点的设置,影响纵断面拉坡,因此,在大半径平曲线上也不宜设置太长的缓和曲线。
3、公路设计质量安全问题对策分析
⑴注重线路设计
要保证行车的安全性,就要保证在曲线上车速可以连续进行,如果由于经济或者环境等原因使得某一种标准降低,那么一定采取其他辅助措施进行安全提示,比如设立警告标志等设施,引导驾驶员注重安全。另一方面来讲要从根本上保证安全,还需设置缓曲线,避免直线过长,这样不仅可以变换驾驶员的心情,也不至于让驾驶员感到单调,这样就非常有利于行车的安全。所以,在规划设计人员中,一定要贯彻以人为本的理念,从而为广大用户提供舒适便捷、快速安全的交通基础设施。公路的路线设计一定要达到纵面均衡、横面合理、平面顺适和降低路堤高度、减少切割的效果,保持公路和整个周边环境平衡。依据地势条件设计线形,尽量的避开不良地段,在满足技术要求的前提下,多方案比较,采取措施,无论是从经济上还是从技术上都非常可行。
⑵严把质量安全关
公路建设经过的地形是多种多样的,在施工中既要保证工程顺利的进行,还要保证工程质量,最后就是要避免事故的发生,因此在施工组织设计中一定要加强控制,制定出最佳的施工方案,避免施工出现中断而影响工期。
公路工程是一项浩大的工程,周期长,耗资巨大,所以在竣工之后若发现问题,维修就非常的困难。为了延长公路的寿命,一定要注重提高铺装层的耐久性,健全质量保证体系,对各种施工工序和工作面都有充分的合理布局,如果发现问题,一定要及时做好各种预防保障措施。
⑶注重边坡治理
公路的边坡一定要稳定,否则就会使得行车不够通畅,降低行车速度。边坡是常见的病害有很多种,比如崩塌、沉陷等,所以在勘察设计时,对其路基、高路堤和陡坡路段等都要精心设计,保证边坡处于安全稳定状态。关于边坡治理技术,常见的比如抗滑桩、锚索加固、三维植被网植草防护、土工隔栅和土工布以及夯(冲)击式压路机等方法,在具体的工程应用中还要根据具体情况进行选用。
⑷先进的技术支持
我国国民经济的飞速发展,给我国的公路建设带来了前所未有的机遇,这就给勘测设计提出了更高的要求,而在公路设计行业相关软件和硬件也在不断的进步和更新,更出现了数字化测绘产品,给勘测、设计以及施工都提供了高质量的技术支持,整个工作流程都要一体化和流程化,如有影响公路设计技术发展和瓶颈的,就要想方设法改造,在目前条件下引入GPS(全球定位系统)技术应当是首选,全球定位系统的应用给测绘领域带来了一场深刻的技术变革,这样的测量技术潜力无限,在公路工程中应用前景广泛。
4结语:
随着我国交通事业的飞速发展,路线越来越成为我国经济腾飞的基点。限于地质地形条件的复杂多样以及影响因素比较多,使得公路设计面临着许多新的课题。为了创造一个更加便利的交通环境,提高人们的生活水平,设计好线路非常重要,公路路线设计要根据公路的等级和功能,正确的应用技术指标,保持线形连续、均衡,从而确保行车的安全、舒适。
关键词:公路;线路设计;要点
中图分类号:F540.3 文献标识码:A
1 路线总体设计要点
路线基本走向应根据指定的路线走向(路线起、终点和中间主要控制点)和公路等级,及其在公路网中的作用,结合铁路、航运、空运、管道的布局和城镇、工矿企业、资源状况以及水文气象、地质、地形等自然条件,由面到带,从所有可能的路線方案中,通过调查、分析、比较,确定一条最优路线方案。
1)根据地形特征,确定地形类别和计算行车速度。
2)路线起终点除必须符合路网规划要求外,对起、终点前后一定长度范围内的线形必须作出接线方案和近期实施的具体设计。
3)合理划定设计路线长度,恰当选择不同设计路段的衔接地点,处理好衔接处前后一定长度范围内的线形设计。
4)根据交通量及运行需要确定车道数。
5)调查沿线主要城镇规划,确定同其连接的方式、地点。
6)调查沿线交通、社会、自然条件,确定互通式立体交叉的位置及其同连接道的连接方式。
7)根据公路的功能,确定交通安全设施,交通管理设施,以及停车区、服务区等的布局与位置。
8)拟分期修建的工程,必须在按总体规划的技术标准作出设计之基础上,制定分期修建方案并作出分期实施的设计。
2 公路工程路线设计中应注意的几个问题
⑴ 平面直线的设置
公路平面由直线和曲线组成,而曲线又包含了圆曲线和回旋曲线(即缓和曲线),直线是路线平面最好的线型,但在山区长直线的设置将导致工程量的增加,无限制的设置长直线又将导致司乘人员因线型单一,沿线景观单调而引起疲劳,故公路线形设计不能无限制的设置长直线。据调查,我国公路许多路段的一次直线长度普遍都超过6km,有的长达10km 以上。实践证明:无论是一般公路还是高速公路,过长的直线段易使驾驶员因景观单调而产生疲劳,导致注意力分散、反应迟缓,一旦遇见紧急情况,就会因措手不及导致交通事故;另外,驾驶员在长直线路段容易超速行驶,致使车辆在进入直线路段末段后的曲线部分的速度仍然比较高,若遇到弯道超高不足或其它偶然干扰,往往导致车辆倾覆或其它类型的交通事故。而由于横向的通道和天桥所造成的影响使得路线的纵断面显得上下起伏非常频繁,造成视觉上的不良影响,对于那些波浪型的纵面的线形,给人感觉线路好像产生了好几个段落,造成线形的连续性很差。因此,在平面线型设置直线时,直线不宜过长,根据国内外的经验,一般建议直线长不宜超过设计速度的20 倍,即72s 行程。
⑵ 路线超高渐变段位置
在以往设计中,一般在全缓和段或缓和曲线的某一个固定的位置(如缓和曲线起点段)设置路线超高渐变段,这样进行的设计通常会对桥梁的设计以及施工带来很大的麻烦。
如路线超高渐变段的位置放置在桥梁中间,从负坡到正坡的过程中,将使桥面横坡势必反复扭曲变化。在这样的情况下就要优化路线超高渐变段的位置。在保证行车安全的情况下可将路线超高渐变段的位置移至桥头,在桥头引道部分完成路线由负坡到正坡的渐变过程。
⑶ 缓和曲线长度问题
缓和曲线是道路平面线形要素之一,它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。在缓和曲线设计中,缓和曲线长度的取值是影响道路平面线形视觉质量的重要因素之一。如果缓和曲线缓和段长度取值太短,不仅不能起到曲率渐变的作用,而且缓和段与剩余圆曲线的衔接和搭配极不协调,行车视觉效果比较差;如果缓和曲线缓和段长度取值太长,无论从线形组合效果还是弯道超高和加宽设计方面,都存在着较大的不足。
设置缓和曲线是通过曲率的逐渐变化,适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅,缓和行车方向的突变和离心力的突然产生,使离心加速度逐渐变化,不致产生侧向冲击,同时作为超高变化的过渡段使用。缓和曲线的设置长度受行车安全、离心力对乘客产生的不适感、路面超高横坡过度的需求及线形平顺的美感等方面的制约,为使线形连续协调,平面缓和曲线(回旋线)的合理长度宜为1:1:1(回旋线:圆曲线:回旋线)。但对于一些公路,由于半径较大,若均按1:1:1 控制,缓和曲线将很长,使得超高渐变太缓,同时太长的缓和曲线也不利于纵面变坡点的设置,影响纵断面拉坡,因此,在大半径平曲线上也不宜设置太长的缓和曲线。
3、公路设计质量安全问题对策分析
⑴注重线路设计
要保证行车的安全性,就要保证在曲线上车速可以连续进行,如果由于经济或者环境等原因使得某一种标准降低,那么一定采取其他辅助措施进行安全提示,比如设立警告标志等设施,引导驾驶员注重安全。另一方面来讲要从根本上保证安全,还需设置缓曲线,避免直线过长,这样不仅可以变换驾驶员的心情,也不至于让驾驶员感到单调,这样就非常有利于行车的安全。所以,在规划设计人员中,一定要贯彻以人为本的理念,从而为广大用户提供舒适便捷、快速安全的交通基础设施。公路的路线设计一定要达到纵面均衡、横面合理、平面顺适和降低路堤高度、减少切割的效果,保持公路和整个周边环境平衡。依据地势条件设计线形,尽量的避开不良地段,在满足技术要求的前提下,多方案比较,采取措施,无论是从经济上还是从技术上都非常可行。
⑵严把质量安全关
公路建设经过的地形是多种多样的,在施工中既要保证工程顺利的进行,还要保证工程质量,最后就是要避免事故的发生,因此在施工组织设计中一定要加强控制,制定出最佳的施工方案,避免施工出现中断而影响工期。
公路工程是一项浩大的工程,周期长,耗资巨大,所以在竣工之后若发现问题,维修就非常的困难。为了延长公路的寿命,一定要注重提高铺装层的耐久性,健全质量保证体系,对各种施工工序和工作面都有充分的合理布局,如果发现问题,一定要及时做好各种预防保障措施。
⑶注重边坡治理
公路的边坡一定要稳定,否则就会使得行车不够通畅,降低行车速度。边坡是常见的病害有很多种,比如崩塌、沉陷等,所以在勘察设计时,对其路基、高路堤和陡坡路段等都要精心设计,保证边坡处于安全稳定状态。关于边坡治理技术,常见的比如抗滑桩、锚索加固、三维植被网植草防护、土工隔栅和土工布以及夯(冲)击式压路机等方法,在具体的工程应用中还要根据具体情况进行选用。
⑷先进的技术支持
我国国民经济的飞速发展,给我国的公路建设带来了前所未有的机遇,这就给勘测设计提出了更高的要求,而在公路设计行业相关软件和硬件也在不断的进步和更新,更出现了数字化测绘产品,给勘测、设计以及施工都提供了高质量的技术支持,整个工作流程都要一体化和流程化,如有影响公路设计技术发展和瓶颈的,就要想方设法改造,在目前条件下引入GPS(全球定位系统)技术应当是首选,全球定位系统的应用给测绘领域带来了一场深刻的技术变革,这样的测量技术潜力无限,在公路工程中应用前景广泛。
4结语:
随着我国交通事业的飞速发展,路线越来越成为我国经济腾飞的基点。限于地质地形条件的复杂多样以及影响因素比较多,使得公路设计面临着许多新的课题。为了创造一个更加便利的交通环境,提高人们的生活水平,设计好线路非常重要,公路路线设计要根据公路的等级和功能,正确的应用技术指标,保持线形连续、均衡,从而确保行车的安全、舒适。