改建公路路线设计分析

改建公路路线设计分析（精选7篇）

改建公路路线设计分析 篇1

在交通事业不断发展之际, 公路建设得到了广泛的关注, 公路路线设计是公路建设中最为重要的环节, 因此, 公路路线设计要遵循其设计原则, 并在设计过程中, 设计人员要掌握其设计要点。

1 路线设计的重要性

在公路建设过程中, 路线设计占有重要的地位, 主要是由于公路路线是公路的骨架, 影响着路基、路面与桥隧等诸多方面的设计, 因此, 路线设计要保证其合理性、科学性和实用性。路线设计包括公路线形、路面、基础设施与构造物位置等, 其中, 线形设计是最为关键的环节。其线形确定后, 才能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, 社会经济的发展和运输业的迅猛发展对公路提出了更高的要求, 公路的建设不断完善。路线设计根据公路的实际情况, 结合了人机工程学、汽车行驶力学等方面的内容, 从而满足了运输业的需求, 并保证了设计的舒适性、合理性和经济性。

2 公路路线设计的原则

公路路线影响着公路的方向和线形等, 直接关系着公路的安全和效益, 对社会和谐与经济发展有着深远的影响, 因此要注重公路路线设计, 在设计过程中, 要遵循其设计原则。

2.1 在安全性方面

在公路线路设计时, 安全是最为关键的, 因此, 就要要求设计人员注重设计的安全性, 根据国家相关规定, 设置线路的内容, 合理选取直线与曲线路段;根据安全性指标, 对弯度和坡度进行全面的控制, 并对其进行适当的调整, 降低弯度与坡度的最大限度值, 从而保证设计的安全性。只有合理、安全的设计才能降低公路事故的发生, 保证人们的生命安全。

2.2 在环保性方面

目前, 我国的环境问题十分严峻, 因此, 在公路路线设计时, 要注重其环保性, 依照环保要求选取路线, 并最大限度地降低对周边环境的污染与破坏, 从而提高公路的环保质量。公路路线设计要坚持以环保性为核心, 设计人员要根据路线的环境状况科学地选取, 从而节约土地资源, 实现资源的优化配置。

2.3 在高效性方面

公路建设需要大量的投资, 因此, 在设计过程中, 要遵循高效性的原则, 提高其人力、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, 要保证工程成本的最小化, 对经济成本进行全方位的控制, 从而提高工程的效益。

3 公路路线设计的技术要点

3.1 平面设计中的技术要点

在公路路线设计过程中, 要考虑其地形因素, 例如在山区公路路线设计时, 要根据其地形的变化, 并结合地势, 从而保证路线中的曲线设计, 其主导应为高程;在地势相对平缓的地区, 其路线设计应以直线为主, 其主导应为方向, 进而减少路径的长度。

平面设计中的技术指标如下: (1) 对于直线, 要限制其最大长度, 当直线的线形较长时, 要对景观的单调性进行弥补, 根据路线的实际情况, 制订相应的措施。 (2) 关于圆曲线, 这一要素在平面线形设计中得到了广泛的应用, 在设计中要确定圆曲线的半径、超高和加宽等, 其中, 最为基础的问题便是圆曲线半径。实践表明, 公路线路中的直线长度、曲线与直线、曲线与曲线的配置等均影响着公路的安全性、协调性和高效性;圆曲线半径要满足汽车的安全行驶, 同时, 曲线半径的选用要考虑地质条件、水文条件等, 平曲线要具备一定的长度, 圆曲线要具有3 s的行程。

针对不同等级的公路, 其平曲线半径的选用要大于一般值。当受地形限制时, 可以选用极限值。圆曲线半径的选用要根据地形、地质条件选用适宜的大半径, 同时, 其大半径也不宜过大, 以免影响驾驶人员的判断。相关设计规范规定, 圆曲线半径的最大半径为10 000 m。平曲线的设计还要考虑其超高, 主要是由于汽车在行驶过程中将受到离心力的影响, 在弯道行驶过程中, 车辆将受到横向力的作用, 因此在设计时, 要将弯道外侧的车道抬高, 从而使之获得一个指向内侧的横向分力, 减少离心力的影响, 保证弯道行驶的安全性和舒适性。

3.2 纵横断面中的技术要点

纵断面设计是公路线路设计中的一项重要内容, 因此, 纵断面设计要根据《公路工程技术标准》的规定进行设计, 要考虑其相关的各个影响因素, 例如地形、地质和气候等, 还要衡量设计的经济效益, 在保证其使用价值的基础上, 控制工程成本。在路线的坡段设计时, 参考其最大纵坡值、陡坡限制坡长和最小坡长限制值等, 为公路的补修与改建等提供设计空间。

公路横断面是由两部分组成的, 即横断面设计和地面线。横断面设计要根据车辆的流量和公路的等级来确定其路幅。在设计路基横断面时, 要根据《公路工程技术标准》中的规定, 并结合公路的规划进行适当的调整, 从而满足规划的需求, 保证交通的通行能力。同时, 要控制工程的投资, 节约公路用地, 促使其设计获得最大的效益。

4 结束语

公路路线设计是非常重要的, 其设计要遵循安全性、高效性和环保性等原则, 同时, 在设计过程中, 要把握其设计要点。

参考文献

[1]陈汝名.公路路线设计原则与注意要点分析[J].中国高新技术企业, 2014 (30) :103-104.

[2]季伟艳.公路线路的平纵面设计要点分析[J].科技向导, 2013 (12) :208.

[3]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) :198.

普通公路大修改建线形设计讨论 篇2

在普通公路大修改建过程中, 如何执行规范, 又充分利用原路, 这是一个困扰广大设计人员的问题。一条普通公路, 确定了等级、行车速度, 具体设计就是运用规范的指标去执行。但规范条款中有强制性条文, 还有“必须、应、宜”的用词, 标明各种技术指标可以选择采用。在一条路的设计中, 严格指标必须执行, 有所选择的要结合实际情况进行选, 如平曲线半径, 必须按规范执行, 对于曲线间的直线长度, 对于旧路改造可以参照执行。如何按规范把旧路改造的线形设计好, 下面就一些在实际工作中的做法进行探讨。

1 平面线形

平面线形的设计是一条公路的主骨架, 一但确定下来, 一般是要存在很多年, 所以在旧路改造设计过程中, 要特别注意平面线形的布设。

1.1 外业现场控制点的布设

根据我省的实际情况, 公路改造工程, 一般当地政府都尽量要求利用老路, 少占农田, 在具体布设控制点时, 首要选择利用旧路, 在原路上选择控制点, 直线段400～600m, 设计一个TN点, 直线长度较长时, 各个TN点要交叉布设, 见图1。

在曲线段, 如偏角较小, 交点 (JD点) 就在路上, 容易找出来。要测量出外距E, 做好记录, 以便在平面设计中进行控制, 见图2。

如果偏角较大, 则应首先找出虚交点 (TN2-A、TN2-B) 和曲中点 (QZ点) , 做为控制点, 同时做好记录, 见图3。

外业现场按上述情况, 选出控制点后, 就可以进行控制测量, 测出各点坐标值, 内业按给出的坐标进行纸上定线。

1.2 内业纸上定线

外业控制点布设测出坐标值之后, 进行内业纸上定线。按原来确定的公路的等级和行驶速度, 就可以确定公路的极限半径及最小半径。对路线的各条直线、圆曲线、回旋线, 根据采集的控制点数值, 分别配置具体的圆曲线、回旋线。一般情况下, 圆曲线要选用大于一般最小值, 对现场测量的交点外距E进行圆曲线半径拟合。旧路改造为减少工程量可采用极限半径, 同时考虑加宽值的情况。

例如一条普通的二级公路, 设计的行驶车速80km/h, 极限半径250m, 但需加宽。如果选用大于250m的半径值, 就不再需要加宽, 但取值最好是10的倍数, 例如260m、270m等, 一般情况不要取251m。半径初步选定后, 再配置回旋线, 回旋线的长度, 规范有规定 (见表1) 。

根据表1, 回归了一个指数函数

Ln=5.744R0.447

例:R=250 Ln=67.7m 取70m;

R=125 Ln=49.7m 取 50m。

最终, 就确定二级路车速为80 km/h时极限半径R=250m, Ln=70m。车速为60 km/h时, 极限半径125m时, Ln=50m。

各个曲线圆曲线R确定后按公式配置回旋线, 配好后, 进行校核, 符合后曲线设置就算初步完成, 前后曲线半径设计要均匀, 但旧路可能达不到。但要从安全考虑, 长直线不能按极限半径, 至少要大于最小一般值, 长直线可按大于20V的距离控制, 两曲线间的直线长度规范也有规定, 但有时做不到, 旧路改造, 同向曲线间距离按6s行程控制, 反向曲线按3s行程控制, 再达不到, 就要做成直接拉手或做成复曲线。同向曲线要做到卵形曲线, 尽量不要做凸形曲线, 平面线形主要是直线、圆曲线、回旋线三者的搭配, 结合实际地形地物, 按规范的要求进行灵活运用, 做出一个较好的线形。

1.3 实地放线

内业纸上定线后, 进行实地放线, 从起点开始, 每个曲线进行实地检查, 重合较好向下进行, 个别曲线和实地偏差较大时, 进行调整, 一般在做控制时测量准确不会有太大的差别, 平面线形就确定下来。

2 纵断线形

平面确定下来后, 外业测出纵断高程进行初步纵断设计, 设计线形要满足坡度、坡长、平纵配合等要求, 北方地区最大纵坡不要大于6%, 最小纵坡挖方段控制在3‰, 填方段控制2‰, 个别填方段排水良好也可以设计成平坡。具体公路大修改造, 填挖高度要控制加铺路面的厚度, 村屯段的高程控制纵断, 并与现有桥涵高程配合, 坡长不要太长, 平纵配合最好一对一, 变坡点不要设计回旋线上, 对于不设超高的大曲线, 可视为直线对待, 在此之间不要平纵配合的限制, 竖曲线设置要前后均匀, 长度大致相等, 半径长度要尽量取一般值以上, 两竖曲线间的直线长度要大于3s距离, 设不下时两竖曲线可拉手。纵断初步确定后, 对于村屯、桥涵等进行现场核对, 符合现地情况后, 纵断设计就告一段落。

3 横断设计

根据设计委托要求, 首先确定路面宽度, 然后定下土路肩的宽度, 规范规定土路肩最少75cm, 辽宁地区一般二级路路面为9m、10m、12m, 也有15m的, 确定路基路面宽度。根据当地自然情况, 确定挖方和填方的边沟尺寸大小, 村屯段一般做石砌边沟加盖板, 也要定下尺寸, 这些都定下来, 路基标准横断面就确定了, 然后进行加宽和超高设计。对于R≤250的曲线要进行加宽, 根据道路通行的车辆种类选择加宽等级, 超高设置新的规范没有严格规定, 具体做时要对全线统一考虑, 其中横向力系数不能大于0.15, 按下式进行计算:

μ= (V2/127R) -i

北方地区超高不能大于6%, 村屯内的超高也要适当降低。

浅谈公路改建设计的体会 篇3

关键词：公路改建,设计,经验,体会

近几年来,需改建的一般都是修建年代较久远、现况道路等级较低且路况较差的公路。随着社会的不断进步,交通量迅速增加,其组成发生了剧烈的变化,导致现况道路已无法满足交通发展需求,所以需要迫切提高道路等级,改善现况道路通行条件和通行能力。结合近年来从事多条公路改建设计的相关经验,在此给出一些认识和体会。

1 旧路调查的重要性

前期旧路调查和资料收集非常重要,主要包括旧路历史、旧路结构、交通量、旧路弯沉、旧路桥涵、排水和道路与周边路网、村庄关系等,要对改建方案在技术指标、工程量大小、拆迁征地的可操作性和工程的总投资等方面进行综合比较,得出科学合理的旧路改建方案。

2 主要技术指标的选用

2.1 公路等级

公路等级的选用应根据路网规划、交通量发展、道路在路网中的使用功能和道路周边近远期发展等因素综合确定。

2.2 设计速度

设计速度是指在气候正常、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件(几何线形、路面和附属设施)影响时,驾驶员能保持安全、舒适行驶的最快行驶速度。道路设计速度的确定与汽车的最快行驶速度、经济车速、平均技术速度、地形和工程经济有关。

对于改建工程,应结合现况地形地物条件,在行车安全且舒适的前提条件下,从经济合理的角度出发,确定合理的设计车速。一级公路作为干线公路时,设计速度宜采用100 km/h或80km/h;一级公路作为集散公路时,根据混合交通量、平面交叉间距等因素,设计速度宜采用60 km/h或80 km/h。二级公路作为干线公路时,设计速度宜采用80 km/h;二级公路作为集散公路时,在混合交通量较大、平面交叉间距较小的路段,设计速度宜采用60 km/h。二级公路位于地形、地质等自然条件复杂的山区时,经论证该路段的设计速度可采用40 km/h。

3 平面设计

为减少拆迁占地,公路改建平面线形应充分利用现况旧路线位。对于旧路平面技术指标符合设计要求段,利用旧路线位,在现况旧路基上单侧或双侧加宽;对于旧路平面技术指标不够段,需局部调整平面指标。平面设计的合理性会直接影响到纵断、横断、路基和桥梁等其他相关方面,因此应高度重视平面设计。

3.1 纸上定线与实际相结合

应先确定改建后的道路等级,以充分利用旧路线位为原则,在1:2 000地形图上定线,圆曲线半径、缓和曲线最小长度、平曲线最小长度等指标都需满足规范要求。对现况旧路平面存在问题处,例如长直线接小半径曲线、没有缓和曲线或缓和曲线过短等指标偏低处需进行优化。纸上定线完毕后,需要对线位进行实地现场核对,现场核对的主要内容有:公路两侧建筑和电缆、光缆等是否需要避让;新增占地土地性质是否能办理征地手续,这里要注意的是需要充分征询产权单位和业主单位意见。平面方案确定后,便可以进行实地放线、外业勘测等前期工作。

3.2 平面,纵断及横断面相协调

在公路改建设计中,不能只考虑平面指标的合理性,而是要合理地协调平面、纵断面和横断面之间的关系,三者指标应比较均衡。在工程量增加不大的前提下,平面应尽可能地采取较高的技术指标,平面可为以后进一步提级改造预留条件。

3.3 坚持“靠村不进村,便民不扰民”的原则

大部分旧路路线会穿村,会产生空气污染、噪声污染,存在交通隐患等危害。因此,在公路改建过程中,应结合村镇相关规划,将路线调至村庄附近,做到“靠村不进村、便民不扰民”,尽量减少公路对村民所造成的干扰。

3.4 尊重当地居民出行习惯

要充分了解道路周边村民的出行习惯,路线线位尽量方便群众生产、出行,特别是道路预留路口的位置,一定要在了解、尊重村民出行习惯的基础上确定。预留路口位置合适,会给群众出行带来便利,否则会扰乱交通秩序,甚至存在交通隐患。

3.5 与周围环境相协调

公路改建应减少对周边景观、生态的破坏,要特别注意对风景、名胜古迹的保护,避免大填大挖,做到填挖平衡,减少借方和弃方数量。山区公路无法避免较大挖方时,需对边坡采取生态防护,尽量让新改建的公路成为一道风景,且能与周围的环境融为一体。

3.6 路线与构造物相配合

路线选线应综合考虑构造物的位置,为降低施工的难度和工程造价,尽量不要把桥梁、隧道等重要的构造物设置在曲线段、超高段或加宽段内。

4 纵断面设计

现况旧路纵断存在的主要问题有:纵坡过小,坡度为零或小于0.3%;路基填方小,路基两侧无边沟或边沟沟底过低,导致路面排水不畅,遇雨期路基受雨水浸泡受损。公路改建后,纵断面设计的各项技术指标需满足规范要求。另外,为提高道路的舒适性和整体美观性,应尽量采用较高的技术指标,慎用极限值技术指标。纵断设计还需注意以下几个问题。

4.1 满足各控制点的高程要求

纵断设计前需找出各控制点高程,一般控制点高程有:起终点现况道路高程,现况道路桥梁、相交道路高程,路基两侧构造物板涵和路基两侧建筑物等高程。桥梁设计高程应满足桥底净空要求和大于设计洪水频率所要求的过水断面要求;相交道路平交路口纵向高程要相互接顺,相交路口需要满足该路和被相交路的行车的净空要求;穿村段或城镇段,路基两侧有现况建筑物时,纵断高程应尽量与周围地面高程相当,与地形、地物相协调。

4.2 技术指标满足规范要求

纵断面各项技术指标必须满足现行规范要求,包括最大纵坡、最小坡长、不同坡度的最大坡长、竖曲线最小半径和竖曲线长度等,慎用指标的极限值。

4.3 利用旧路路面结构及构造物

旧路改建在很多情况下需要充分利用现况桥梁、路基外侧现况挡墙,充分利用现况旧路结构,纵断面标高应该综合控制。对于利用现况旧路补强段纵断应拟合旧路高程,避免大填大挖。如果现况旧路状况较好,纵断设计填方高度应尽量与补强结构厚度相接近。

5 路基横断面设计

现况旧路横断面主要存在的问题有:路面宽度过窄,车道过窄,机非混行;转弯小半径处缺少超高和加宽,甚至出现反超高,司机无法辨别前方道路情况,存在交通隐患等。横断面设计应依据交通量预测,因地制宜,与现况旧路地形地貌相结合,综合考虑标准、美观和安全等因素。二级公路、三级公路等低等级公路设计车速较低,一般采取“一幅路”全铺式断面。根据规范,二级公路路基横断面形式一般为:当设计速度为60km/h,路面宽度为8.5 m,路基宽度为10.0 m;当设计速度为80 km/h,路面宽度为10.5 m,路基宽度为12.0 m。三级公路路基横断面形式一般为:当设计速度为40 km/h,路面宽度为7.0 m,路基宽度为8.5 m;当设计速度为30 km/h,路面宽度为6.5 m,路基宽度为7.5 m。

6 路面结构设计

现况旧路路面主要存在的问题有:旧路路面病害严重,坑槽等病害严重,再加上养护不及时,降低了道路的通行能力和服务水平,甚至存在安全隐患。在进行路面结构设计时,应对旧路路面进行调查分析,调查的主要内容有:调查破损情况;评价原路面结构承载能力;根据破损情况进行调查;进行承载力测试和评价;选择路面外观为好、中、差的典型使用状况,进行分层钻芯或探坑取样,取沥青混合料和基层、底基层、土基的样品进行实验,分析破坏原因,判断其破坏层位是否可以利用;取样调查路床范围内路基土的分层含水量、土质类型和承载力等,分析路基的稳定性、强度和路基路面范围内排水状况。

如旧路病害较少、路面弯沉较小,建议对旧路结构加以利用后再予以补强结构。补强厚度需根据交通量、旧路弯沉情况予以计算,对旧路局部病害处需采用挖补结构进行病害处理,加宽新建处与旧路补强处需进行搭接,防止不均匀沉降。如果旧路结构较差,且基层结构松散严重,不成板体,则需要挖除旧路新建结构,但可以将旧路基层回收、搅拌后,掺入质量分数为8%的石灰后作为新建结构的下基层或垫层。

7 结束语

公路改建与新建公路相比,具有投资小、施工快等特点,但旧路改建需要充分考虑对旧路的合理利用,包括线位、旧路结构、旧路桥涵结构物等。依据道路相关设计规范,结合工程实际特点和投资规模,合理做好平面、纵断面、横断面、路基、路面、桥涵、排水、交通工程和绿化工程等各专业的设计工作,充分发挥原有道路在公路改建中的重要作用。

参考文献

[1]中建标公路委员会.JTG B01—2003公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社,2004.

[2]中交第一公路勘察设计研究院.JTG D20-2006公路路线设计规范[S].北京:人民交通出版社,2006.

[3]中交第二公路勘察设计研究院.JTG D30-2004公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[4]中交公路规划设计院.JTG D50-2006公路沥青路面设计规范[S].北京:人民交通出版社,2006.

改建公路路线设计分析 篇4

1 山区公路选线特点

地形决定了选线条件, 并在很大程度上影响公路的技术标准。山区公路选线的特点是山高谷深, 高差大, 地形、地质复杂, 工程艰巨, 可比选方案多。在地形方面, 路线平、纵、横三个方面均受到约束;在地质方面, 山区土层薄、岩层厚, 岩层产状和地质构造变化复杂, 对线位布设影响大;在气候方面, 山区暴雨多、山洪急, 溪流水位变化幅度大[1];在矿产资源方面, 在矿产资源丰富区域, 存在较多采空区及路线压覆矿问题, 对路线方案有决定性作用。因此山区选线必须深入调查, 认真勘测, 精心研究, 综合考虑, 做到不遗漏任何可行方案, 并进行比选研究。

路线一经确定, 以后改建的难度和代价极大, 这就要求路线设计时, 应认真调查研究和掌握路线所经地区的自然特征约束条件, 珍惜和合理利用山区稀缺的路线走廊[2]。

2 采空区及压覆矿对路线设计的影响

在地下资源丰富的区域, 矿产资源是当地经济发展的重要支柱, 公路建设也是促进当地经济发展的重要基础工程;由于高速公路对运行的安全性要求较高, 因此, 可能会设定禁采范围, 而禁采将会对矿区带来巨大的经济损失。所以, 如矿区规模较大, 经济损失相对较大[3], 因此, 在路线布设过程中, 要综合考虑压覆矿和采空区治理, 进行充分分析、比较, 择优选择。

贵州某高速初步设计外业踏勘阶段, 项目组对路线方案进行资料收集和现场勘察发现:上嘎布隧道除经过F15断层外, 还穿越了烂泥箐煤矿和小河边煤矿的采空区, 原定为项目预留的安全带实际是不存在的;这对路线走廊带及路线方案的确定起到重要作用。

于是项目组根据地勘及调查资料做了如下两个方案:

K线走廊:该方案仍沿用原工可的走廊, 从烂泥箐煤矿和小河边煤矿之间穿过;并以2124m上噶布隧道穿过采空区, 该方案煤矿压覆量568万吨;在不含采空区治理及压覆矿赔偿的情况下工程造价130343万元。

L线:另行开辟一条压覆矿的走廊, 在隧道穿越区, 仅存在少数煤洞, 项目的工程风险是可控的。该方案煤矿压覆量6733.4万吨;在不含采空区治理及压覆矿赔偿的情况下工程造价122423万元。

根据现场情况和地勘资料, K线上嘎布隧道采空区位于隧道设计高程下方约50~100m, 采空区主要采取注浆方式进行治理;按照沿路线前进方向采空区治理范围长1200m, 宽400m, 采空区总高度7m进行注浆充填, 在隧道开挖及初期支护施工完毕后, 在仰拱底部进行钻孔, 钻孔采用百米钻, 钻孔直径150mm, 沿隧道纵向间隔25m施做一个钻孔, 左右洞各施做1排, 钻至100m深度后, 如发现有采空区, 即插入硬质PVC管进行充填压浆, 按回采率80%考虑充填比例, 浆液采用粉煤灰+10%水泥混合浆液。

经计算本隧道总注浆量约为1200×400×7×0.8=2688000m3, 总钻孔数量为96个, 共计9600m, 预计K线上嘎布隧道采空区总的处理费用约为5.45亿元。

L线采空区主要为小煤窑开采形成的巷道, 总长度为3000m, 巷道处置面积平均按5m2, 该部分总的回填压浆量约为3000×5=15000m3, 总钻孔数量约为2×5×50=500m, 隧道周边注浆约2000m3, 预计L线司家寨隧道采空区总的处理费用约为1490万元

K线采空区处理上较L线增加了5.3亿元, 投资规模较大, 且K线采空分布甚广, 其采空呈不规则分布, 灌浆处理过程效果很难得到保证, 灌浆后山体变形控制可靠度低, 后期隧道因采空垮落变形的安全控制难以保证, 同时还受到F15断层的影响, 工程风险极不可控;故初步设计推荐L线。

综上所述, 基础资料的收集对工程方案起到决定性因素, 前期资料收集越详细、研究越透彻, 方案可行性越高。

3 滑坡对路线设计的影响

当路线通过滑坡或疑似滑坡体时, 最有效的防灾方法是避让, 但由于经济因素的限制, 工程中不得不辩证地处理防灾与工程投资间的关系[4]。对于大型和特大型滑坡, 如果完全避开投资规模较大, 可在风险可控的情况下在滑坡体附近通过。

贵州某高速公路在路线范围内穿越嘎拉河古滑坡, 滑坡相对高差170m, 主滑方向150°~154°, 纵向长约700m, 横向平均宽600m, 总面积约0.42km2。物探、钻孔勘探揭露厚度12~30.50m, 平均厚度约20.0m, 属特大型松散堆积层牵引式老滑坡。该老滑坡堆积体自然状态下整体处于稳定状态。

结合互通布设情况, 本项目设置了甲、乙两个方案;甲方案避开嘎拉河巨型古滑坡, 路线从嘎拉河西侧绕避, 导致大山互通桥梁规模巨大, 并且高墩现浇箱梁施工相当困难;乙方案将路线往东偏移, 民主隧道从嘎拉河古滑坡边缘底下穿过, 该方案大大降低了大山互通桥梁规模, 并且民主隧道和大山互通主线的规模也大大降低, 该段优化建安费降低了2.2亿元。

为了证明乙方案的可行性, 通过物探和钻探, 并结合物探和钻探资料对滑坡现状的稳定性及隧道施工时的稳定性进行分析计算, 评价该滑坡在自然状态下处于稳定状态;建议滑坡段隧道在施工前采用注浆处理, 在施工过程中亦采取有效防护措施, 采用新奥法施工方法, 严格按设计要求施工, 严禁爆破开挖, 宜采取分步小断面开挖, 应边挖边支护, 注意加强初期支护, 以控制围岩的稳定, 确保隧道安全及滑坡稳定。

乙方案造价较甲方案低, 且在隧道施工过程中, 滑坡风险可控, 最终确定乙方案作为推荐方案。

4 结语

(1) 山区高等级公路在穿越地下资源丰富的区域时, 要重视对路线范围内地质、矿产情况的调查, 并根据调查分析比较, 选择安全、经济的方案。

(2) 在通过大型滑坡区域时, 首先要探明滑坡的范围、堆积体厚度、主滑方向等滑坡的基本参数;其次在采取避让措施时, 可根据其参数, 同时结合工程造价、行车安全等因素采取平面避让和纵断面避让;无法完全避让时, 可通过物探、钻探等措施评价其稳定性, 为设计及施工方案提供有力的支持。

(3) 山区公路选线时, 要注重地质因素, 扩大外业调查范围, 更多地咨询专家、居民等, 合理处理不良地质问题。

摘要：贵州省为我国西部高原省份, 公路建设任务艰巨繁重, 且地形地貌差异大, 水文地质复杂, 生态环境脆弱, 公路建设面临着严峻的挑战。结合贵州省某高速公路穿越的采空区、压覆矿、滑坡区等典型地质区域, 对山区公路路线设计中选线技术进行分析与探讨, 并对山区公路路线设计中若干问题提出建议。

关键词：路线,山区道路,地质选线,采空区选线

参考文献

[1]王亚奇, 钱振东.山区公路路线设计探讨[J].交通科技, 2009 (7) :73-75.

[2]庞华强.结合交通部公路设计新理念谈山区公路路线设计[J].道路交通, 2010 (10) :57.

[3]王瑞甫.水盘高速公路松河采空区的地质选线[J].交通科技, 2013 (5) :62.

山区低等级改建公路线形设计初探 篇5

1.1 平面线形设计一般原则

计算行车速度不大于40km/h的公路，首先应在保证行车安全的前提下，正确运用平面线形要素最小值，在条件允许，不过多增加工程量的情况下力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利组合，充分发挥投资效益。

1.2 设计方法

为充分利用旧有路基，特别是旧有的使用良好的、与新建公路荷载等级符合的桥梁和涵洞，应先利用全站仪对旧路中线进行坐标测量，将平面坐标输入计算机中，由Autocad生成图形，并对必须经过的控制点（如桥涵中线、村镇街道）进行标注。然后利用穿线交点法初步定出各交点位置，再在各交点上设置曲线。初步设计完成后再将各曲线在现场测设出来，与现场实际地形和旧路进行对照，对于不合理的路段，必须重新进行平面设计，直至调整至最佳结果。

1.3 存在问题

线形设计时，最关键的问题是在充分利用旧路的基础上，尽可能提高线形指标，旧路在平面上主要有以下几方面问题：小半径曲线比较多，连续急弯比较普遍，曲线间直线长度不足或无直线，部分平曲线长度不足，小偏角曲线比较多，基本上未设置缓和曲线。

设计时，当旧路曲线半径小于极限最小半径时，必须增大曲线半径，但应考虑现场地形情况，但不能片面追求高指标而使路线偏离旧路过多，一般最小半径的指标在困难路段可以适当突破。对于连续的同向曲线，有条件时可做成一个带缓和曲线的圆曲线或大半径单圆曲线，或是在地形情况允许时则设计成带缓和曲线的复曲线的形式，并力求复曲线上不同的圆曲线半径相差不过大，以使线形指标平稳过渡。相邻的反向曲线，当曲线间直线长度较短时，宜设计成S型曲线，当设计成S型曲线困难时，则两曲线之间至少应保证留有长度不小于超高渐变段的直线段。当平曲线长度不足计算行车速度3s行程时，则必须增大曲线半径，使曲线长度满足要求。对于小偏角曲线，条件允许时应调整交点位置，使偏角大于7度。地形限制比较严格以致交点位置无法调整时，应尽量增大曲线半径，使曲线长度增大。

新建公路等级在三级以上，圆曲线半径小于不设超高的圆曲线半径时，必须设置缓和曲线。四级公路可不设缓和曲线，但圆曲线半径应合理选择。条件允许的情况下，应将基本型曲线两边缓和曲线长度与中间圆曲线长度之比设置在1:1:1～1:2:1 (Ls:Ly:Ls）之间。

2 纵断面设计

2.1 纵断面设计一般要求

a.为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和频繁。尽量避免使用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些。b.纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。c.一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。

2.2 设计方法

将1.2中测得的各点的纵坐标输入计算机得到纵断面地面线，然后按照规定坡度在计算机上进行拉坡，注意平、纵结合，填、挖平衡，桥涵标高控制，合理设置竖曲线。

2.3 存在问题

在山岭区改建公路进行纵断面设计时，首先应明确“宁填不挖”的原则。一般山岭区公路改建时，原有旧路的路基往往是没有经过严格处理的，随着原有旧路的使用年限增长，路计在自身重力和行车荷载作用下表层部分逐渐被压实，但在密实的表层以下，经常会存在湿软的地基，如果纵断面设计时只注意了线形指标而不考虑这个问题，则在施工时，可能会出现局部路段开挖后越挖越深，湿软地基很难处理的情况。因为改建公路结构上主要是为在旧有路基上加铺基层和面层，因而在原有路基上适当的填方是比较合适的，但应尽量将填方高度控制在离路面厚度不远的范围以内，不要出现局部填方量过大的情况。对于挖方则应慎重，有条件时尽量避免出现挖方的情况，实在避免不了，则应尽量使挖方量少一些。其次，对于旧有的桥涵，如果确定要利用时，则在纵断设计时应注意，如果桥面原来没有铺装或是只进行了简易铺装，则新建时必须加上桥面铺装，这样拉坡时该桥就应留出相当于铺装层厚度的“填方”高度；如果桥面已经有比较完善的铺装层，拉坡时应使设计线与桥面重合。另外，在设计时应适当注意平纵结合，避免出现竖曲线包住平曲线的不利组合，竖曲线的长度应大于最小竖曲线长度。

3 横断面设计

由于一般在公路修建前公路的路基宽度都已经给定，所以横断面设计的主要问题是超高设计和加宽设计。山岭区公路平面上线形指标都不高，大部分曲线半径都小于不设超高的最小圆曲线半径，这样一来这些曲线上必须设置超高。超高横坡度的大小由平曲线半径根据相应规范确定，超高过渡方法应采用绕路中线旋转的方式。在两相邻曲线之间，特别是相邻的反向曲线之间，必须设置长度大于超高渐变段长度的直线。在设计中，应避免出现反向的单圆曲线径相连接的情况，这样将会使超高横坡无法过渡。

加宽设计时采用第一类加宽值，四级公路采用单车道的路基形式时，应取曲线加宽表内第一类加宽值的一半。曲线加宽过渡可采用线性加宽的方式，加宽渐变段的长度宜与超高渐变段的长度相等。

摘要：山岭区低等级公路建设的主要特点是公路等级低, 公路建设资金有限, 且多为改建工程。在进行设计时, 公路的线形设计直接关系到工程量大小、公路总投资的大小、施工工期的长短和公路建成后的使用品质。为了降低工程造价, 改建时往往希望对旧路尽可能利用, 而山岭区地形情况复杂, 展线比较困难, 旧路的线形指标一般比较低, 这样一来, 在线形设计时, 解决好造价和线形指标这两方面的问题是设计成败的关键。应注意将现场实际情况仔细分析, 以确定哪方面的问题是矛盾的主要方面。

关键词：低等级,公路,设计,问题

参考文献

线形设计在农村公路改建的应用 篇6

关键词：农村公路,改建,线形设计

0前言

随着城镇化建设步伐的加快, 农村经济的发展也处于前所未有的良好发展时期。在农村快速发展的过程中, 农村经济发展、农业结构调整以及农村经济持续增长的重要先决条件是农村交通基础建设的相对完善。因此, 大力改建农村公路是时下农村建设发展的首要任务, 同时也是建设社会主义新农村的重要内涵。然而, 由于农村道路的改建受地方经济条件, 以及农村周边环境的限制, 再加上线形设计在农村公路改建的应用存在的一系列问题, 导致农村公路改建的问题仍然十分严峻。因此, 农村公路改建问题应该引起相关部门的高度重视。

1 线形设计在农村公路改建的意义

农村的发展离不开与外界的联系, 农村道路建设的优劣直接影响着该地区的经济发展的速度, 大力兴建农村道路等基本交通设施, 是带动农村发展的先决条件。特别是近年来政府为落实好农村道路“提档升级”工作, 围绕新城镇建设大局, 进一步加强了农村道路等基础设施建设, 这也是农村公路改建的黄金时期。值得注意的一点是, 大部分农村公路的建设都只求暂时方便, 在建设过程中没有进行合理的规划, 更没有考虑建设后期的改造, 导致农村公路分布混乱, 落后的交通条件制约着沿线乡镇自身经济的发展以及与外界的交通联系, 影响农村对外交流的进一步发展。因此, 农村公路的改建工作对做好当前的农村改革工作尤为重要。

2 线形设计在农村公路改建的应用

农村公路路线改建过程中, 不仅要研究汽车行驶与线路几何元素的关系, 还需要结合周边环境, 合理设计行车路线, 处理好环境地形之间的关系, 尽量少占良田, 避开房屋拆迁问题、电杆迁移问题以及高架铁路下穿限高等问题。根据交通部2004年发布的《公路工程技术标准》规定, 针对农村二级公路路基断面的加宽调整的意见, 若按两车道设计, 当设计速度60 km/h时, 车道宽度为3.5 m×2, 硬路肩的最小宽度为0.5 m, 路面全宽为7.5 m, 路基全宽9.0 m。原有的简易黑色路面宽度大都为7.0 m, 所以应对原有道路宽度不够的路段进行拼宽处理。

2.1 直线和曲线的设置

在农村公路改造的过程中, 如何合理地设置农村公路设计过程中的直线路段与曲线路段成了农村公路改建过程中潜在的问题。尽管直线与曲线道路的设计只要是在严格执行设计规范和技术标准的情况下, 均能满足设计要求, 达到设计的使用效果, 从行车角度上来说, 区别不大, 但为了保证行车安全, 在曲线段的设计过程中, 几乎所有的资料均提出尽量采用较大半径, 提高曲线长度, 此外, 曲线道路的行车视线效果也远远不及直线公路设计, 特别是在两圆曲线间需要通过直线径向链接时, 必须控制直线道路设计长度。根据JTG-D20-2006《公路路线设计规范》中的相关规定, 公路平面设计过程中, 直线的长度不宜过短。当设计速度大于或等于60 km/h时, 同向曲线间最小直线长度 (以米计) 以不小于设计速度的6倍为宜;当设计速度小于或等于40 km/h, 可参照上述规定执行。此外, 针对有行人和非机动线形设计时, 规范也要相应参照一些城市道路规范。此外, 针对“S”形曲线道路的处理, 为了保证安全的通视距离, 在设计规划中, 必须按照设计规范, 尽可能的增加道路弯曲半径, 以保证行车安全。

2.2 断背曲线的处理

断背曲线指的是两个相邻凹形竖曲线中间连以短直线时构成纵断面线形。两转向相同的圆曲线中间插入短直线而形成的平曲线, 图1所示为断背曲线的概念图示。

如图1所示, 虚线AB段即为直线道路的设计相对位置, 与左右两端的弧线道路共同构成断面曲线。从图中可以看出, 平面的直线与圆曲线组合不当, 行车过程中, 容易诱发安全问题。因此, 在农村公路改建的过程中, 按照线性设计规范, 为了保证行车安全, 在公路的设计过程中应尽力避免出现断背曲线的情况, 针对特殊情况, 应该做成单曲线和复曲线。此外还可以通过视线诱导的方法加以处理:避免在凸、凹形竖曲线的顶、底部插入急转弯的平曲线或设置断背曲线的变曲点, 从而确保行车安全。

2.3 平、纵协调问题

通过相关线性设计研究表明, 当行车路线转角过小时, 如果转角处曲线平面存在落差, 行车者会产生错觉, 认为平曲线比实际值小, 从而致使行车者作出错误的判断, 导致驾驶员产生过度的减速与转弯行为, 危及行车安全。因此, 合理地设计平面线形与纵断面线形, 使之达到彼此协调是农村公路改建过程中, 线性设计的主要技术要求。在农村公路改建的过程中, 应合理利用当地地形, 正确运用相关技术标准, 保证线形的均衡性和连续性。值得注意的一点是, 在道路升级改建的过程中, 受到地形地貌限制的情况十分普遍, 如果仅在旧公路基础上的进行改造升级, 道路的建设也将十分困难。如果大量舍弃原始道路基础, 会使线形调整幅度过大, 进而导致旧路利用率降低, 占地拆迁等项费用大大提高, 改建施工成本过高, 投资过大将与新建公路相差无几。因此, 提高原始道路的利用率也是线性设计在农村公路改建应用中需要考虑的问题。另外, 如果在平面线路形改造完成后, 对纵断面的线形处理不当, 也会导致公路的设计难以达到合理的立体线性要求。如果为了补偿纵断面线性落差, 大面积地进行填挖, 会导致工程量增大, 同时对原地貌破坏也较大, 不符合当下发展理念。因而如何解决这一问题, 也是线形设计在农村公路改建的应用中的一个重要环节。

3 线形设计在农村公路改建应用需注意的事项

3.1 把握改建项目的规模

在农村公路改建的过程中, 需要根据改建项目的规模进行道路的线形设计, 如改建的项目要求较高, 在平纵线形设计的过程中, 需要充分利用现有公路基础, 进而在投资控制范围内尽量进行优化, 提高道路的服务水平。因此, 确定并有效地控制改建项目的规模是十分必要的, 其主要依据涉及设计改建项目的立项文件以及设计委托函等。针对目前道路改建项目种类较多的特殊情况, 设计人员必须很好地把握项目规模, 控制工程的总投资。

3.2 协调改建过程中的矛盾

与新建道路不同, 农村道路改建规划的局限性较大, 难以避免面临房屋拆迁等问题, 如果处理不当, 将严重影响农村道路改建的实际效果。因此, 在保证设计规范的同时, 与业主及时沟通, 处理好改建过程中的矛盾显得至关重要。

3.3 按照规范要求做好指标的取舍

在农村公路的改建过程中, 需要对重点路段 (如事故黑点、集镇路段、居民集中路段) 进行线形优化, 由于农村公路改建资金受限, 在实际操作中, 无法保证路线的各项指标都符合规范要求, 往往要对路线规范的各项指标进行取舍。此外, 农村公路建设的目的主要在于满足行人和车辆正常、安全通行, 鉴于农村道路交通量小, 超载现象并不十分严重, 农村交通系统承受的交通压力相对较小。为了降低建设成本, 不宜过分追求高指标。在线形指标选择时, 应遵循“安全、经济、适用”的原则。

4 结束语

为了适应农村经济的发展, 大力推动农村公路改建工程建设显得至关重要。因此, 对线性设计在农村公路改建应用过程中存在的问题, 需要认真的对待, 并就潜在的问题不断进行技术探讨, 优化改建措施, 进而推动农村公路规模的不断扩大, 加快农村经济的发展。

参考文献

[1]交通部交发路发[2007]358号, 公路工程基本建设项目设计文件编制办法[S].

[2]中交第一公路勘察设计研究院有限公司.公路工程基本建设项目设计文件图表示例[Z].2007.

改建公路路线设计分析 篇7

1 公路路线设计的意义

公路路线设计主要有以下几个方面的意义。

1)提高车辆运行的安全性。科学合理的公路路线设计会尽最大限度降低弯度和坡度,这样就可以提供清晰醒目的行车方向,提供足够的视距及其他信息,以此减少车辆行驶的盲区,最终减少行车危险系数,提高车辆运行的安全性。

2)减少土地破坏和环境污染。公路修建中不可避免地要进行开垦土地、砍伐树木,优秀的路线设计方案要对实地进行详细的勘查,在路线设计上尽量避免破坏土地或砍伐的地方,尤其是一些景区或一些一旦被破坏了就不可修复的地方。

3)降低公路建设成本。公路是一项耗材巨大的工程,需要大量的人力、财力和物力来支持。在公路的建设中不可避免地会遇到一些弯道、隧道等工程,这类工程耗资更大,因此,在线路设计过程中应力求避免弯道和隧道,尽量设计成直线和避免隧洞开采,降低公路建设的成本。

公路路线决定了公路的几何线形和公路的走向,影响着公路的安全性,对公路工程的建设有着重要的意义。当前,我国公路路线设计仍然在按照老的概念,进行平纵横断面的设计,而这种设计方式不适合应用于高等级公路,因为高等级的公路具有更大的交通量和更快的车速。应该按照交通工程学的新理论概念进行设计,如果一味的停留在传统的方式上或者照搬国外的方法和参数,那么在汽车工业和公路交通运输迅速发展的今天,势必会导致更多交通事故的发生[1]。因此,在公路路线设计时应当在实践的基础上,充分利用最新的技术和理论知识,依据完善我国的公路标准和规范,设计出符合我国国情、质量高、造价低的路线设计方案。

2 公路路线设计中应注意的几点问题

公路路线设计主要包括了直线、曲线和超高渐变段三部分。这三部分都需从不同的方面综合考虑。

首先,是公路直线设计需要考虑的问题。直线设计是最经济的方式,不但可以减少工程建设所需要的材料,还可以开阔司机的视野,减少视线盲区,在一定程度上可以降低交通事故的发生。但并非是一味的将直线设计为公路线形。研究表明,长久设置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。然而,我国的很多公路尤其是高速公路就存在这一问题。调查显示,我国高速公路许多路段的一次直线长度普遍都超过6km,有的甚至长达10km,因过长的直线导致了驾驶员疲劳引发的交通事故也不在少数。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;同时,在山区地域的公路建设中,由于地形比较复杂,如果设计过多的直线型,就可能需要挖掘隧道,大大增加了工程量,不利于成本的控制;另一方面,将公路设计为直线型容易降低驾驶员的安全意识,很多驾驶员在长直线路段容易超速行驶,如果路标不清,或者惯性的原因很容易导致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,一旦遇上急弯或者其他突发情况,就很容易导致交通事故的发生,尤其是侧翻。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,会对驾驶员的视觉判断造成干扰,误以为那些波浪型的纵面是好几个段落,降低了路段的连续性。因此,在公路线形设计直线设置的时候,要综合各方面条件,在经济和安全的前提下尽量设计为直线型,但直线不宜过长。国外对于这方面有详细的调查研究,并建议直线设置的长度不宜超过设计速度的二十倍[2]。当然,这种标准是根据其国家地形条件作出的结论,我国由于地大,地形复杂,地势差距大,不可能一味的按照这个标准。因而在设计直线的时候一定要结合当地地形条件,合理地确定直线长度,同时在直线末端应尽量避免弯道、坡路或者安全系数比较大的路线。

其次,是曲线的设计问题。缓和曲线是道路平面线形要素之一,尤其是在山区地带,受地形的影响,不可避免地要设计缓和曲线。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,最重要的就是对缓和曲线长度的取值,要根据地形条件及需要修建的公路工程的要求来进行勘察设计和计算,缓和曲线的长度要尽可能的准确,长度过短,不但无法起到曲率渐变的效果,还会造成缓和段与剩余圆曲线的衔接和搭配不协调,最终降低了行车的视觉效果;如果取值太大,又会降低线形的组合效果。同时,如果公路工程在后期改造中要进行加宽的时候也会受到这方面的影响。在缓和曲线取值的时候要充分考虑汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅,这是它的前提,通过设置缓和曲线来缓和行车方向的突变和离心力的产生和增大。因为在车辆突然转弯的时候,如果离心力太大就会产生侧向冲击力,很容易造成侧翻。同时,过长的缓和曲线也会降低公路的美感。

通过研究调查表明,一般情况下合理的曲线回旋线长度应该是回旋线、圆曲线和回旋线呈1誜1的比例关系。当然,这并非所有情况,比如在半径较大的一些高速公路设计中,如果也按比例,就会使缓和曲线很长,使得超高渐变太缓,不利于纵面变坡点的设置,影响纵断面拉坡,因此,缓和曲线的长度取值上一定要根据实际情况做计算和选择。

最后,是超高渐变位置的设置问题。对于超高渐变段的设计,传统的方式是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,这种方式非常简单方便。然而,如果工程建设或者后期工程改造中夹带有桥梁工程时就麻烦了。最可靠的方式就是在公路超高渐变段的设计中一定要严格按照计算取值,并综合考虑未来公路改造可能突发的情况。

3 结语

本文主要阐述了公路工程中路线设计的意义,以及从直线设计、曲线设计和超高渐变段设计讨论了公路路线设计的注意点。无论是线路的计算还是设计,国内外都有相应的建议和标准。然而在实际中,公路路线会受到各方面不同因素的影响,因而在公路路线的设计中,应综合考虑路线的地形条件、水文地质、自然,公路的平面、纵断面、横断面等等方面,以设计出安全、环保、舒适美观的公路路线。

摘要：公路质量是全社会共同关注的焦点。在公路建设中,公路的路线设计又尤为重要。公路路线设计要综合考虑地基土质情况、环保、安全、美观、舒适等。如果公路设计不过关,公路质量就无从谈起。日常发现的一些公路沉陷、交通事故、环境污染等故障很大一部分原因都是由于公路路线设计不完善。这些故障严重影响了人们的生活。因此,公路路线设计在公路工程中至关重要。

关键词：公路路线设计,直线,曲线,超高渐变

参考文献

[1]乔明,宁建根.价值工程在公路桥梁设计中的应用[C]//全国城市公路学会.全国城市公路学会第二十一次学术年会论文集.全国城市公路学会:2012.