| 标题 | 复杂地形下山区公路改扩建工程设计 |
| 范文 | 郜希娟 摘 要：在我国道路建設中，山区公路建设占据着重要的地位。本文结合具体案例，对山区旧路现状进行了调查分析，并提出了该扩建的合理方案。在公路线形设计与交通安全关系中，对交通安全的主要影响因素平面、纵断面等进行了着重探讨，以此为复杂地形下山区公路改扩建工程设计提供依据。 关键词：复杂地形；山区公路；改扩建工程；设计要点 中图分类号：U419 文献标志码：A 我国地域面积广阔，地貌类型繁多，地形地质条件复杂，特别是在山区公路建设过程中，地形、地质及环境条件显得尤为重要。在山区公路设计中，应始终坚持可持续发展的发展理念，坚持做到建设与环境和谐发展，应加大原有植被保护力度，避免地质灾害产生，为此，必须保证路线走向的合理性，且合理应用平面线形技术，这也是工程设计的重点。 1 工程概况 某山区公路工程总长度为76.984km，起止里程桩号为K3722+000～K3798+974.6。该路段多为越岭线下山段，弯急坡陡，除此之外，还存在沿溪线，路段内边坡高陡，土质松散，分布大量不良地质及灾害。简易砂石路面为全面路面主要类型，局部路段仅为6m路基宽度。路线纵面纵坡较大，陡坡过多。因本工程地质、地形过于复杂，为降低成本，避免地质病害产生，必须与改建原则充分结合，进行道路整治改建。据施工现场调查可见，现存问题如下： 1.1 平面 本路段平曲线半径在30m以内的位置共31处，20m～50m为平曲线半径范围，该路段回头曲线共设置了38处，有31处回头曲线半径在20m以内，其他半径在15m以内，最小半径只有10.1m。平曲线局部位置没有缓和曲线设置，且没有进行超高加宽设置，缓和曲线半径在25m以内的超过200处，回头曲线都没有进行缓和曲线设置，且有111处两曲线间直线距离在20m以内，具有大量断背曲线。 1.2 纵面 因本路段地质地形条件复杂，5.5%为该路线平均纵坡，共有28处回头弯处纵坡在4%以上。 1.3 路基宽度 本路段局部具有较窄路基宽度。据相关数据显示，共有250m路段路基宽度在6m以内，可将路肩墙增设到该路段路基外侧，进而符合7.5m路基宽度。且路基宽度6.5m的共有16km，此路段基本有路堑、路肩墙设置于路基上下边坡。此次改建设计选定原路选取不同路基宽度，但路基宽度最低必须控制在6.5m以上。 2 线形对交通安全的影响 2.1 直线 直线段长度过长，将简化道路线形，导致两边景观过于单调、乏味，在同一种简单、枯燥道路长时间行驶时，将增加驾驶员的疲倦感，如遇紧急情况，极易反应不过来，出现交通事故。为此，在设计时，必须对直线长度加以严控，合理配置直线和曲线，才能保证车辆行驶的安全性。 2.2 平面曲线 通常情况下，相比直线段，曲线段的事故率更高，于行车安全相比，曲线半径影响更大。据研究表明，在大多数半径不同的弯道上，相比设计速度，行驶车速明显较高。当以1000m作为半径R0分析时，R小于R0的范围内，R越小，相比对应的设计车速，行驶车速就越大；在R大于R0范围内，伴随R值的增加，行驶车速也会随之慢速增加，但相比小于R0范围值，增加幅度较小。 2.3 纵断面 纵面线形是指在垂直平面上道路中心线的投影，竖曲线、路段纵坡度及坡长都是其线形的主要要素。 2.3.1 竖曲线 通常情况下，当竖曲线配合平曲线得当时，凹形竖曲线事故率较小。如短直线内有同向竖曲线插入，在视觉上极易产生虚假凸或凹形竖曲线的错觉，如长直坡与小半径平曲线组合，则会增加事故率。因视距限制凸形竖曲线极易引发安全问题，同时因视距影响，如坡度较陡的情况下，也会出现制动失灵等问题，进而增加事故率。一般在白天或夜晚照明良好时，凹形竖曲线视距对交通安全影响较小。但夜晚道路照明不佳，且结合平曲线的情况，必须在充分考虑视距等因素的前提下进行凹形竖曲线设置。 2.3.2 纵坡 据相关数据显示，平原区公路具有较小纵坡，在不考虑排水是否通畅的条件下，影响较小。但在山岭、丘陵区，纵坡对行车性能影响较大，尤其是货车行驶影响更甚。通常情况下，纵坡在3%以内时，对小车无显著影响。在行车安全中引发事故的主要因素还包括坡度过长过陡，基于机械原理分析，于车辆行驶而言，长距离陡坡影响较大，爬坡长时间低档运行，将导致发动机过热、功率降低。同时，制动器下坡时使用过于频繁，将增加制动鼓的温度，降低制动效能，对行车安全造成严重影响。因此，必须合理控制坡度，一般需控制在0%～3%。于交通安全影响而言，坡度小于6%时，影响不大，如坡度在6%以上时，则会增加事故率，特别是在下坡路段影响更甚。为此，在上坡路段设计或安全设施设置时，其控制指标可定为16km/h速度降低值。也就是说，做好交通安全措施，改善道路状况，可有效提升道路纵坡的安全性。 3 主要技术指标的确定 根据本工程所选技术标准，并与沿线地形地质条件相结合，灵活掌握设计标准，以此保证技术指标的合理性。 3.1 直线长度 不限制曲线间直线最大长度，按照《公路路线设计规范》相关规定确定曲线间最小直线长度。为达到直线长度需求，应降低平曲线半径，也可将单曲线合并为复合曲线，此时路线线位靠山开挖或外移临河设防将产生较大工程，此时无须强求其直线长度。相比行车速度，同向曲线间直线长度应控制在其2.5倍以上，且曲线间直线长度应与超高段设置要求相符。 3.2 圆曲线 3.2.1 缓和曲线 路段设置缓和曲线时，伴随圆曲线半径增大缓和曲线长度也随之增加，根据相关要求曲线段局部需进行超高设置时，相比超高过渡段长度，缓和曲线长度应多一些。 3.2.2 其他线形 通常情况下，无须选用凸形曲线，可选取C形曲线用于同向曲线。 3.2.3 平曲线最小长度 相比缓和曲线长度，根据《公路路线设计规范》相关规定平曲线最小长度应大于其两倍以上。且可将曲线设置到路线转角位置。 根据上述分析，可选用主要技术指标见表1。 表1 主要技术指标表 指标名称 单位 规范值 困难路段采用值 公路等级 级 三级 — 设计速度 公里/小时 30 — 极限最小平曲线半径 m 30 20 极限最小回头平曲线半径 m 20 10～15 最大纵坡 % 折减后7 7.6 路基宽度 m 7.5 5.65、6.25、6.5 路面宽度 m 6.5（老路黑色路面6） 5.15、5.75、6.0 路肩宽度 m 0.5（老路黑色路面0.75） 0.25 4 复杂地形下山区公路改扩建工程方案 在对平、纵线形充分考虑的基础上，以K3770+532 ～K3770+941段为例进行路线方案的確定。本路段原路由阶地通过，路线左侧与山为邻，有路堑墙设置。70°～80°为右侧阶地坡陡度，坡高10m左右，角砾土为其主要土质类型，原路为防止河流直接冲刷阶地，又将护岸墙设置到阶地下面位置，在长期暴雨或路面水的影响下，如采取的措施不到位，将严重影响车辆通行的安全性。为此，此次改建工程选取两个方案，其一与原路相同，其二稍微与原路偏离的路线。 经分析得出，上述两种方案均具有良好的平纵面线形，因方案二与原路脱离，路线向山坡一侧平移3m，随后拆除原路路堑墙，墙背位置出现大量挖方，此时需进行路堑墙（4m高）重新修建，靠河岸的原路基边缘坍塌不处治，长时间发展后极易对本路段路基造成严重，因此不宜选用方案二。 结语 综上所述，伴随社会经济的高速发展，我国公路建设规模越来越大，山区公路修建里程也逐步增多。山区公路建设因其地形复杂等因素的影响，大大增加了其施工难度，尤其是改扩建工程。施工设计是复杂地形下山区公路改扩建工程建设的重点内容之一，其设计水平的高低直接影响工程质量及施工安全性，为此，必须重视设计方法、设计技术，保证设计科学、合理、可行，只有这样才能最大限度地提升工程质量，才能推动我国公路工程事业的快速发展。 参考文献 [1]于平涛，张景林，黄琳.道路安全理念在山区公路设计中的应用[J].北方交通，2007（5）：1-2. [2]张生晓，张生霞.浅谈山区公路设计中应注意的问题[J].价值工程，2011（6）：264. [3]王昶，代龙平，畅奔.分析山区公路设计中需要注意的问题[J].科技与企业，2013（20）：255. [4]高强，高永明，贺攀，等.基于灰色关联度的高速公路改扩建工程造价影响因素分析[J].佳木斯大学学报（自然科学版），2016（6）：887-891. [5]滕海生.改扩建公路路基路面设计存在问题及对策分析[J].科技创新与应用，2012（9）：137-138. [6]刘勇，张春峰.山区通乡公路改扩建工程设计中的新测设方法[J]. 黑龙江交通科技，2009（10）：24-26. |
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