公路路线设计原则与注意要点.pdf 2页

垫!至生篁2塑i璺篁!丝塑l江蚕建挞窒通王猩公路路线设计原则与注意要点●喻佑明，李圣一中交第二公路勘察设计研究院有限公司。湖北武汉430000摘要：作为经济发展的大动脉，公路建设在近些年来得到了迅猛发展，而作为公路建设的灵魂，公路路线设计必须遵循其设计原则，并要求设计人员掌握其设计要点，因地制宜，与时俱进，研究出最适合当地特色的路线设计方案。关键词：公路路线设计安全平面线形环境保护1公路路线设计的重要性在公路建设过程中，路线设计占有着至关重要的地位，因为道路线形是公路的骨架，影响着路基、路面与桥隧等诸多方面的设计。因此，路线设计必须保证其合理性、科学性和实用性。路线设计包括线形设计、路网衔接、基础设施与构造物设置等，其中，线形设计是最为关键的环节。只有线形确定后，才能逐步确定公路的其他项目。目前，公路路线设计主要分为平面设计、纵面设计和横断面设计等。近年来，社会经济的高速增长和交通运输业的迅猛发展对公路提出了更高的要求，公路建设也在逐步完善。路线设计需根据项目区公路的实际情况，结合人机工程学、汽车行驶力学等方面的内容，在尽量满足当地的交通运输需求的同时，也确保并提高设计的安全性、舒适性、合理性和经济性。2公路路线设计的原则2．1在安全性方面在公路线路设计中，安全是最为关键的，公路设计人员必须把安全放在首位，按照规范及规程，结合设计经验，合理选取直线与曲线路段，合理设置安全防护设施。根据国家相关安全性指标，对路线弯度和坡度进行全面控制，并对其进行适当的调整，降低弯度与坡度的最大限度值，从而保证行车的安全性。只有科学、合理的设计才能有效降低公路事故的发生，保证人们的生命、财产安全。2．2在环保性方面目前，我国的环境问题十分严峻，而公路工程的建设，不可避免地会对当地环境造成不良影响。优良的路线设计方案，会在确保其经济性、合理性的同时，将对环境的不良影响降到最低。在公路路线设计时，遵循“生态环保选线”原则。避免高填深挖、少占农田耕地、绕避水源保护区和生态保护区等等，尽量保持原有地貌，最大限度地降低对周边环境的污染与破坏。同时，通过路侧植树、植被护坡、毁林还林等方式修复路域生态损失，提高公路的环保质量。公路设计者在确定路网规划时要从全局出发，树立公路建设与自然协调发展的系统观念，对不可避免的环境影响要做出全面合理的评价，要根据路线的环境状况科学地选取路线方案，实现资源的优化配置。2．3在高效性方面公路建设需要投入大量的社会资源，在设计过程中，遵循高效性的设计原则，合理规划设计，避免重复性建设和工程浪费，提高其入力、物力和财力的利用率。在公路建设中，设计是最为基础的环节，要严格控制和周密考虑工程概预算，对经济成本进行全方位的控制，从而提高工程的效益。3公路路线设计的要点及应注意的问题3．1平面线形设计直线、圆曲线及缓和曲线是我国公路工程平面线形设计中应用最多的几种基本线形，在选择不同的线形及相互组合时，必须充分考虑各种因素。(1)作为平曲线最重要的组成部分，圆曲线的特点主要包括：可循环性好、线形美观、便于测设及易于适应地形，在公路工程路线设计中得到了大量地应用。在曲线上行驶的车辆在离心力的作用下将在一定程度上影响到其稳定性，曲线半径的大小将直接影响到离心力的大小，当半径越小时，对其稳定性的影响越大。因此，在圆曲线设计中应尽量选用较大的平曲线半径，但一定要在《公路路线设计规范》的规定值内，且圆曲线最大半径宜在10000米以内。(2)公路工程线形设计中应用最多的就是直线，直线是连接两点的最短路线。在地形符合条件的情况下，便可进行直线线形的敷设，但应慎重应用在长直线上。特别要防止陡坡和长直线之间的结合，要求协调处理直线与曲线之间的关系，并在这种路段上交替应用这两种线形，长直线只有在地形合适及与经济原则相符合，同时公路所指方向没有明显障碍时，方可选择这种线形。3，2纵面线形设计在进行路线纵面设计时，应综合考虑沿线地形地质及其他条件，为确保一定速度内车辆行驶的安全性，必须保证纵坡具有一定的平顺性，不能出现过大起伏或起伏出现过多的情况，尽可能不选用极限纵坡值。确定设计高程时，必须严格遵循《公路路线设计规范》JTGD20—2006技术标准，确定公路的最大纵坡、限制坡长等，以此对公路路线纵面设计线进行不断优化、调整并最终确定。道路纵面设计线必须与平面线形及周围环境相协调，能自然地诱导驾驶者的视线，并保持视觉的连续性，从而提高行车安全性。道路纵坡越大，且坡长越长，对车辆行驶的稳定性造成的不良影响越大。车辆顺着陡坡上行时，必须对坡度升高的阻力进行有效克服，需要不断加大车辆的牵引力，车速也会随之减慢，当坡度过长时，可能会出现车辆熄火等问题；而当车辆沿着陡坡下行时。在重力加速及惯性作用的影响下，车速往往会越来越快，易于导致交通事故。基于此，必须确保纵面线形设计的合理性与可行性，才能有效减少安全事的故发生。3．3横断面设计在交通安全方面，相比平面设计和纵面设计，公路工程横断面设计的影响要小许多，但对其设计中常出现的问题也不能忽视，在设置公路工程横断面时，必须遵循公路工程使用性能、交通量、交通流的组成和安全行车的要求等条件进行科学有效地设计，并确保设计的连续性。3．4平纵组合设计导致公路事故多发的重要原因之一就是视觉上违背自然诱导的线形组合，在进行公路工程平纵线形设计时，如将长直线和陡坡进行组合，或是将长直线与较小半径及长度的竖曲线时相组合时，都将增加车辆行驶的危险性，进而导致事故的发生。在进行平纵线形组合设计时，应避免较长的平曲线中包括较多短的竖曲线，同时确保长度过小的平曲线不能和长度较小的竖曲线进行组合。在平纵线形组合设计必须遵循相应的设计原则，主要有以下几点：首先，在视觉上必须确保线形的连续性，能对驾驶员的视线进行自然引导；其次，严格遵循现行技术规范中对平、纵线形的技术要求，在视觉和心理方面确保线形的正确性；再次，选择组合得当的合成坡度，这样将为提高车辆行驶的安全性，并对路面排水十分有利；最后，有效结合公路附近的自然环境及景观，减少对沿线生态的破坏，做好环境保护工作。在设计平竖曲线组合时，必须注意以下内容：要防止凸形竖曲线的顶部重合反向平曲线的拐点，要防止凹形竖曲线底部重合反向平曲线的拐点。在设计中一个平曲线上不能出现多个连续的凹、凸竖曲线，防止各种不良情况的产生，如“暗凹”、“跳跃”等。不能将半径较小的平曲线插入到凹形竖曲线的底部或凸形竖曲线的顶部。应将较小半径的平、竖曲线分开，不能出现重合的现象。作为公路工程设计的重要组成部分。纵面线形设计充分结合平面线形设计，就能准确确定公路工程的空间位置，并能有效避免各种交通安全事故的发生。3，5注意公路环境保护设施的设计目前，环境保护的重要性在高速公路设计之初就有所考虑，在生态公路要求方面，环保设施因为投资充裕都能满足。而投资有限的一般公路却未能符合生态公路的标准，但设计者若考虑周(下转第179页)·177· 设计要求后，方可继续施工。3结语综上所述，路基是城市道路的基本结构物，关系着汽车行驶的通畅与安全。城市道路路基拥有的特有的土质特点，如果处理不当，就会造成地基不稳，出现道路沉降或塌陷等问题，影响道路的使用寿命和交通水平。因此施工设计时，必须遵照城市道路实际，严格按照规范执行，保证道路路基稳定与安全。参考文献[1]张挺．城市道路路基存在的问题与处理措施[J]．[2]郑俊杰．地基处理技术[M]．华中科技大学出版社·+一+一+”+-+一+一+一+一+一十一+一+-+-+一+一+一+一+-+一+一+-+一+-+”+-+-+一+-+一+一+”+-+一+一+”+-+-+一十一+*+-—+一一—卜一—·卜-—。卜-—。+_一—■一·(上接第175页)理规划沥青拌合场的场地，确保满足材料堆放和连续摊铺施工需要；针对料场生产过程中影响集料质量因素较多的情况，对集料除进行源头管理外，严格执行集料到场验收制，同时对进场集料进行总量管理，定期核对进场材料总量与报验数量是否一致，避免少检、漏检。5结束语本文结合茂湛高速公路道路改造工程旧水泥混凝土路面改造工程，在各种基础资料调查的基础上，根据旧水泥混凝土路面上沥青混合料加铺层结构设计的原则，结合现场施工的实践提出了几条保证沥青加铺层使用性能的措施和方法，该方案的效果需经过通车后实践的检验。目前我国相当一部分水泥路面的公路进入了大、中修阶段，为保证最大程度利用原有路面结构，我们一定要积极探索解决问题的办法，以低碳环保理念为导向，在保证使用功能的基础上通过合理设计、精心施工克服水泥路面加铺沥青混凝土的反射裂缝问题。参考文献[1]《广东茂湛高速水泥路面维修工程设计文件》-+-+-+一+一+一+-+一+-+一+一+-+一+一+一+一+一+-+一+一+-+一+一+一+-+一+一+-+一+一+-+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一—。P一+。—。+--—P一—■一’(上接第176页)键，“第1次张拉施工”启动，此时密切注意在电脑上观测压力值和位移值是否正常，有异常立即点击“暂停张拉”并进行相关检查。电脑在张拉施工过程中严禁运行其他程序，操作人员时刻关注相关数值，严禁离开控制台。(4)在张拉过程中应密切注意梁板两端设备和千斤顶的工作情况，注意安全，如有异常情况立即单击“暂停张拉”、按下张拉仪“急停指示”按钮，停止张拉，排除异常情况后，方可继续张拉。(5)每一孔张拉完成后，设备自动退顶，保存数据，并自动跳到下一个张拉步骤，在下一个张拉步骤开始之前，计算机操作人员应再次检查锚具、千斤顶、限位板是否正确嵌套，数据连接线是否松动、被挤压，千斤顶是否压迫粗钢籁等。4．5张拉结束(1)整片梁板张拉施工完成后依次关闭软件、电机、切断电源，拆卸千斤顶、油管。(2)张拉系统所有设备在张拉完毕以后必须妥善保管，仪器、千斤顶都必须有良好的防晒、防水措施。(3)定期维护。油量不足情况下应及时加注符合要求的抗磨液压油。每三个月更换一次液压油。5智能张拉工艺在箱梁施工中的优势分析5．1保证张拉数据安全智能张拉系统为了更好的提高张拉数据的可信程度，实现箱梁施工的精确化。智能张拉系统运用了三重保护措施。第一，采用专用的存储器对现场的张拉数据进行实时的存储；第二，采用无线的通讯方式将张拉数据导入电脑，以实时地显示预应力箱梁施工过程的相关数据，例如伸长量曲线、张拉力曲线、张拉数据等，使工程张拉关键环节的质量有很好的保证；第三，能够对张拉数据进行远程备份，可以很快的还原工程过程数据。5．2自动平衡缓释泄压技术．防止滑束、避免冲击夹片预应力智能张拉系统能够在千斤顶张拉过程完毕后，慢慢完成卸压工作。这可以使钢绞线的张拉力非常稳定地从工具锚上转移到工作锚具上。另外，采用缓释泄压技术能够很好的消除在卸压时对工作夹片的冲击，造成滑束。依据梁场信息管理中心获取的张拉数据，例如箱梁梁号、梁型、孔道以及校核张拉力目标值及伸长量值，仅需给出命令指令，张拉过程便全自动一体化实现。这个过程中，不需要专业技术人员在场，即使是专业知识技能并不是很高的工人也可以很方便地实现。5．3精确施加应力智能张拉与传统张拉工艺相比，能够将有效预应力的误差范围从±15％降至土1％，实现了施工过程中施加的预应力力值的精准控制。另外，智能张拉工艺控制系统还能够将传感器采集到的钢绞线伸长量传至计算机，以判断计算出的伸长量是否在标准范围内，从而对预应力及伸长量实现实时同步控制。最重要的是，智能张拉系统能够实现单一计算机对多台千斤顶实现多顶同步张拉。成武高速采用智能张拉工艺后，箱梁旌工的质量得到了很大提高。5．4智能控制，规范张拉过程张拉工序智能控制，消除人为、环境因素对工序的影响。加载速率、持荷时间、停顿点等张拉过程要素也完全按照桥梁设计和施工技术规范要求。工程的各方可以在同一联网平台，对项目进行实时交互，使张拉施工的质量管理不存在距离的限制，从而可以在第一时间内了解预制梁场和桥梁预应力施工质量状况。6结语工程实践表明，在智能张拉系统的工作过程中，其张拉均衡稳定，未出现断丝、滑丝现象，张拉控制应力良好，极好地达到了“双控”和同步张拉的规范要求；进一步的测量结果表明，张拉的伸长值偏差在2．6％～3．5％之间，基本为正偏差，这说明预应力度得到了有效保证。智能张拉工艺对箱梁施工质量的提高有积极的推动作用，它在预应力桥梁施工过程中发挥的作用也越来越大。相信在不久的将来，智能张拉工艺在该领域会有更大的突破。参考文献[1]重庆高速公路发展有限公司垫利分公司．桥梁工程预应力施工工艺控制与验收标准编制[M]．2010．[2]钱厚亮，贾艳敏，林锦国等．新型智能预应力张拉设备的研制[J]．自动化仪表，2009．·+-+-+一+一+一+-+一+一+一+一+-+一+一+—+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+-+一+一+一+-+一+“—’P一。+．一—。+-“—’■一—。p‘(上接第177页)全且布设合理，设计出的环保设施方案将更贴近生态公路标准，还不增加投资。公路设计中防护工程和排水设施的合理设计，能有效解决破坏自然环境后造成的水土流失问题。人性化的防护工程选择的是将刚性与柔性结构以及多层防护与生态植被防护相结合的方法在岩土结构稳定、安全的前提下来进行边坡治理；而对于排水工程方面，可以将比较矮小的草种覆盖种植在传统的土质边沟上，形成的植被防护排水边沟，兼具防止水流冲刷及生物过滤作用，并且还可在公路环境绿化美化的同时减缓车辆冲击的力度，这种边沟适用路段比较广泛，不受约束。4结语综上，公路路线设计作为公路工程建设过程中的重要组成部分，其设计是否科学、合理将直接影响着工程的整体质量，为有效提升公路工程施工的整体质量，必须重视路线设计工作，规范施工工艺，以期为提高工程质量提供一个可靠地保障。参考文献[1]郭飞．结合实例分析公路路线设计要点[J]．黑龙江交通科技，2014(07)．[2]季伟艳．公路路线的平纵面设计要点分析[J]．科技致富向导，2013(12)．·179·