基于交通安全高速公路路线设计要点问题分析
2021-09-10钟国齐
钟国齐
摘 要:近些年来,在我国经济持续快速增长的同时,交通工程项目的建设愈发增多,高速公路实现了四通八达。随着高速公路向山区的延伸,地质条件日益复杂,设计标准逐渐提升,对交通安全等方面也提出越来越高的要求。本文以安全设计为核心切入点,最终是为了更好地确保交通安全为目标,对高速公路路线设计思路、设计原则进行了分析,并结合实例具体探讨了高速公路路线的选线问题。
关键词:高速公路;路线;安全;设计
当前高速公路已经延伸到山区,为各地人们的出行带来了较大的便利。高速公路的安全、环保要求也进一步提高,路线选线更为严格。在这种情况下,应当转变传统的高速公路路线设计思路,研究关键技术,推动高速公路建设持续发展,提高高速公路建设水平,适应当前的交通安全等多方面需求。
1 基于交通安全的高速公路路线设计思路
高速公路由于路线长,穿越多种地质构造单元,地质条件日益复杂,为路线选线带来了一定困难。特别是在山区建设高速公路,需要考虑地质灾害、生态环境、交通安全等问题。为了满足多方面需求,高速公路建设一般投资规模较大,无形中加大了地方政府的财政负担,使巨大投资的制约与地方发展强烈需求之间的矛盾越来越突出。受经济条件的影响,高速公路设计一直以来都秉持着“多挖少填、纵向利用”、“填挖平衡、降低造价”等观念。还有不能深入了解与掌握深挖路堑与高填路堤的安全问题,很多时候在不了解地质情况的条件下盲目的选择深挖路堑方案。在传统设计思路制约下,经过复杂地形时总是多方比较不同的路线设计方案。如,对比分析高架桥梁与高路堤、隧道与深路堑、高边坡与半边桥等,分析过程中往往把经济因素放在首要考虑的条件上,很难保证交通安全。传统的高速公路路线设计思想已经存在了很多年,必然有自身的可取之处,但是对交通安全、生态环境考虑不足,已经难以满足当前的高速公路安全设计要求。对此,应当从以往的高速公路建设实践中总结经验、吸取教训,推动传统设计思想的转变,建立符合交通安全要求的设计思路。
新时代以“六个坚持、六个树立”高速公路设计为思路,坚持以人为本,树立安全至上的理念,在路线设计期间要高度重视及提高安全意识,通过科学、合理、完善的道路设计,对交通安全进行有效控制,力求以最大程度降低经济损失。交通安全设计主要包含工程实体安全和运营安全这两方面。从公路设计角度出发,为保证高速公路交通安全,可采取措施尽量消除公路本身使用的安全问题。为了做到这一点,实行“主动预防”,辅以“被动防护”的措施。在“主动预防”上,改进路线选线,优化公路线形,以保证行车安全,能直接减少交通事故的发生率;在“被动防护”上,设置路标、安全警示标志等,惊醒驾驶员。
2 基于交通安全的高速公路路线设计原则
在安全至上的设计思想指导下,高速公路路线设计不仅可以满足交通安全设计标准要求,提高高速公路设计水平,适应新时期高速公路发展趋势。基于交通安全的高速公路路线设计,应当坚持以下设计原则。
2.1 适应地形
在高速公路建设中,根据地形选线,其目的是使地面顺适,纵面均衡、横面合理。通常情况下,平原地区、微丘地区的高速公路选线布置适合采用“直线定位法”,但山区高速公路不应采用这种布线方法,应推荐使用“曲线定线法”。“曲线定线法”在实施布线灵活性比较好,与地形吻合度较高,可以很好且准确地控制线位,在山区高速公路建设中已经有了证实。通过“曲线定线法”进行高速公路布线,可随地形变化采取适合的线形,不仅能减少高填深挖路段,保证交通安全,还能减少拆迁量,降低对生态环境的影响,缩减建设资金投入。
2.2 合理节约
高速公路路线设计对工程质量、工程造价、通行能力的影响是较大的。合理的路线设计,不仅能提高交通运输的安全性,还能节约资金,减少成本投入。由于高速公路等级较高,相应的设计标准、质量要求也较高,加之建设周期长,势必增加建设资金投入。因此,高速公路路线设计在坚持交通安全基础上,要考虑经济因素,采用经济选线这一布线方法。通过经济布线,可以降低工程成本,节约建设资金。
3 基于交通安全的高速公路路线选线
在进行高速公路路线设计期间,我们应该从始到終一定将安全性放在首位,坚持以人为本,力求采取行之有效的预控手段来确保公路实体和行车安全,规避安全隐患的存在,促进降低交通事故发生的几率。在地方经济发展的强烈需求下,高速公路已经延伸到山区,地形地貌日益复杂,沿线开挖工点数量也变得越来越多。因此进行线路布置时,可以在交通安全设计指导下遵循“适应地形”、“合理节约”原则,根据工程所在区域的地形变化进行科学合理性布置公路路线,规避剧烈切割山体以及高填深挖,力求最大限度减少破坏自然环境,也能够有效提升公路的安全性,从而保证公路工程整体建设质量。与此同时,对线形要素进行合理运用,通过合理的要素组合保证线形顺适、连续,纵横面均衡,优化路线选择。
基于交通安全的高速公路路线选择从下面两点进行:其一,合理运用平面几何线形指标。高速公路倘若经过复杂地形地段时,会容易受到该地形地貌等因素的影响比较大,因此,一般情况下其技术指标不能采用较高,应深入对各种影响要素与限制条件进行考量,结合工程所在区域的地形地貌实际情况选择恰当的技术指标,但是需要注意各相邻路段技术指标的连续、均衡,实现高低指标的合理组合、合理过渡,以保证线形顺适。在线形设计工作完成之后,可以采用数字仿真技术进行模拟行车,对全线平纵技术指标选用是否合理进行检验。若检验出来的结果线形比较自然流畅,不存在扭曲等情况,并且从视觉角度进行分析,倘若可以自然引导驾驶员视线,则表示此线形设计能够达到交通安全设计规范与要求,反之需要重新进行组合线形指标。其二,加强纵面设计,避免长徒纵坡现象的存在。当设计路段不可避免出现连续上下坡情况时,要进行详细验证分析,考虑是否有必要设置避险车道,如果需要就一定严格按照要求进行设置爬坡车道。
高速公路路线设计期间,需要考虑诸多的路线设计指标。下面结合具体实例,从交通安全角度入手,探讨了路线指标在高速公路路线选择和设计中的应用。某已建高速公路位于山区,根据地质勘察结果显示,该区地形起伏变化大,处于滑坡、崩塌等地质灾害多发地带,且冲蚀漏斗多,地形地貌复杂。根据地质条件和地形变化,编制三套线路方案,如图1所示。
方案一:沟谷处设桥梁,过了沟谷设隧道,穿过山梁,之后沿地势平缓地带设置公路线路。该方案下的高速公路平纵指标连续、均衡,线路顺适,符合安全设计要求。但是由于设桥梁、设隧道,需要开沟挖渠、开凿山体,工程施工难度大,工程造价较高。
方案二:在K70+500处设置段线位,沿着线位向南偏移,之后设置桥梁,跨过沟谷。在山坡南边坡脚处设线,取消方案一中的隧道,设置路基高边坡。将隧道改为路基之后,高速公路的平面指標整体显然得到提升,且整个工程造价成本随之降低。但是从线形角度看,公路存在不连续问题。前面是桥梁,后面是山坡,行车中遇到了坡度较高的路段,易产生超速问题,存在行车安全隐患。
方案三:由于前两个路线方案或多或少的存在问题,为了优化线路设计方案,将方案二中的高坡段线位向右移动了45 m,并沿着沟道设置线路。优化后的公路线形为径向相连的“S”形,高坡段线路长度缩短了100多米,高度下降20多米,工程造价远远低于方案一、方案二,行车安全也优于前两个方案。
从行车安全和工程造价两个方面考虑,决定选用方案三。按照方案三进行该区域高速公路路线选择与线形设计,符合“适应地形”、“合理节约+”原则,且充分考虑了行车安全,把交通的安全性放在第一位,没有将经济因素作为首要考虑的因素。与传统设计思想相比,这是一种很大的进步,在满足高速公路安全设计要求的同时也提高了高速公路路线选择和线形设计的技术水平,利于提高高速公路建设质量。
4 结语
综上所述,高速公路路线设计应坚持以人为本,树立安全至上的理念,基于交通安全选择公路路线,进行公路线形设计,在保证公路行车安全的基础上考虑工程造价问题,将安全放第一位,造价经济放在后面,这样才能使建设后的高速公路符合使用需求,适应行车安全对高速公路建设提出的要求,减少交通事故。
参考文献:
[1]段泽建.高速公路路线设计思路与方法[J].工程建设与设计,2019(17):94-96.
[2]赵昶康.高速公路路线设计研究[J].科学技术创新,2019
(4):123-124.
[3]雷岩.高速公路路线方案比选经济评价研究[D].湖北工业大学,2017.