公路设计中的新技术及新方法
2021-12-07常明明
常明明
摘 要:由于经济发展的需要,公路车流量和载荷不断增加,使得公路运行质量和服务标准不断提高,进而对公路设计提出了更高的要求。现阶段 的公路设计,既要满足勘察深度、项目可行性等硬性规定,还要求能够与公路沿线环境相结合,使公路在基本的交通运输之外承载起更多的功能。加大 公路设计创新力度,加快新技术、新方法在公路设计中应用与推广,全面提升公路设计水平和质量,是我国当前公路设计行业重点研究的课题。
关键词:公路设计;新技术;新方法
1 我国公路建设的现状
在我国,由于历史、政治、经济和文化等原因的影响,公路建设虽然 取得了良好的成绩,但是公路建设还是不容乐观,制约着我国经济的发展和 总体经济水平的提高,很多农村地区还存在着“买卖难”等问题,困扰着我 国经济的快速发展。近年来,党中央、国务院很重视公路设计和建设问题。 “十一五”规划中就严格的要求进一步加大对交通运输行业的大力投资力 度,公路建设实现了历史性的突破。根据国家《国家公路发展规划》中就严 格的要求实现加大城市、农村公路的通达,一些农村还要实现农村公路网, 为实现小康社会做出贡献力量。我国交通部在2006年出台了《公路建设管理 办法》, 做出了对公路建设的重要制度性安排,有助于全面加快公路设计和 建设、加强公路管理,也为公路建设提供了重要的依据。
2 当前公路设计原则
2.1 节约土地资源
人口的增多、城市化的加剧、土地沙漠化的蔓延等这些因素都使土地 资源日益紧缺,不断减少的重要影响因素,在这些因素的不断侵蚀下,土 地资源越显珍贵。因此我们在公路设计的同时,要以尽量节约土地资源为 主,使之更加科学合理。
2.2 以原有的公路为设计基础
新公路施工必然会利用更多的土地,新公路的投入使用也必然会使原 有的老公路被遗弃,从而造成土地的浪费。因此,我们在公路设计的同时要 尽量考虑以原有的公路为设计基础,利用现代化的公路设计理念同原有的公 路特点相结合,进而在其基础上作重新设计更改,使之达到一定的使用功 能,这样不仅节约了土地资源,相应地也节约了公路施工的开发成本。
2.3 防止对环境造成污染
由于公路设计以及公路施工都是一项巨大而复杂的工程项目,其公路 也具有线路长这一特点,在施工中势必就会穿越各种自然生态系统,比如 各自然保护区,以及动物保护区、公园、草原等等;由于公路在穿梭这些 地区时,或多或少的都会对该区造成一定程度上的影响和破坏。因此,在 公路设计的同时我们应当尽可能避免从这些地区穿过, 以保证原有生态系 统的连续性和独特性,或者最大限度地减少对该地区的影响和破坏,从而 使人类的发展与自然生态相平衡。
3 公路设计新技术与新方法
3.1 公路曲线设计新技术与新方法
公路曲线法定设计技术是公路设计技术和设计方法发展到较高发展水 平后的产物,作为我国当前公路工程设计的重要方法,在公路优化设计方 面发挥着极为重要的作用,其设计目标主要为公路曲线路段。基本原理是 通过对公路中控制性元素的固定来确定公路圆弧曲线的位置,并且根据线 性曲线和过度曲线明确圆弧连接关系,使用过度曲线法定设计公路的前提 是对公路建设方建设要求的充分理解,并在此基础之上制定并实施针对性 的设计管理方案及应用流程。公路曲线法定设计技术能够对公路设计目标 进行确认,并通过对象模式或者地形模式,切实控制公路曲线设计活动。 这种方法的优点是能够利用圆弧区域,实现对公路地形控制点的明确,进 而降低公路设计的难度。
3.2 以点为基本元素进行横断面设计法
我国公路设计所使用的设计软件一般采用的横断面设计方法都是“模 板法”,也就是最为常见也是最为普遍运用的横断面处理方法;这种方法 的好处在于它不需要太多的复杂程序, 并且在不同的路段只需要提供相应 的模板,直接套用就行。当然,有些软件也不止这点功能,相应地还提供 了其他的扩展功能,比如建立自定义模板,但这一功能也存在一定的局限 性, 比如在比较简单和常见的路段中利用该软件的自定义模板来设计和处 理基本上没什么问题, 但是遇到相对复杂的横断面问题是, 就显得力不能
及,即使勉强达到,也会在另一方面投入很大的时间和精力。在所有的横 断面中,都具一个共同的特点,就是都是由许多的横断面点相互连接而组 成的,只要我们把这些面点控制住了,也就控制了横断面线的产生,所以 这种技术的存在为公路设计的工作者提供了一系列具有专业功能性质的宏 命令,有了这些宏,再具备一些程序开发必备的思路,横断面的设计就可 迎刃而解,轻松实现。
3.3 公路纵断面设计新技术与新方法
纵断面的设计实际上就是控制设计。比如:在山岭区拉坡有坡度、坡 长的控制; 隧道穿越 区会有进出口标高的控制; 沿溪(河) 线、跨沟处会 有水文的控制;平原区会有填土高度的控制;路线交叉有被交线净空要求 的控制等。在拉坡的过程中,设计者必须综合考虑各种控制因素,使设计 的纵坡尽可能符合各种控制条件的要求。如果控制条件互相冲突,则要认 真分析合理取舍。主线上跨已经设计的等级道路,需要设置分离式立交, 在满足被交线净空的条件下,主线应該尽可能降低填土高度。这个高程控 制点将会在主线的纵断面设计中自动出现。相应地,在纵断面设计中,程 序内部通过代数运算,为设计者提供了通过调整竖曲线半径、纵坡、变坡 点标高等方法直接满足控制标高要求的功能,整个设计过程简捷、明了。
3.4 公路交叉口设计新技术与新方法
3.4.1 交叉口改建
交叉口改建的目的就在于减少冲突点的数量以及减少冲突区域的面 积, 从而最大限度的保证视距。交叉口改建需要考虑的问题是多方面的, 例如交叉口形状、交通量、交通组成、四周土地利用情况以及道路用地情 况等,需要结合实际案例进行改建,朝着有助于消除冲突点的方向努力
3.4.2 线形设置
公路平面交叉口附近的纵坡最好设置成平坡,与交叉口区域相邻的纵 坡,其坡度应控制在3%以内,如果地理环境特殊,可以放宽到5%。在设 计公路平面交叉口时,应当将公路平面交叉口和公路的平纵线形尽可能的 分隔,在具体实施过程中,也可以采取擴充公路平面交叉口所在平曲线半 径的方法;另外,根据统计资料表明,在公路平面交叉口设置隔离带能够 减少将近四分之一交通事故发生的可能性,设置安全岛可以避免将近一半 的交通事故。
3.4.3 渠化交通组织
渠化交通能够有效的保障道路交通安全,可以利用分车线或分隔带、 交通岛等形式,把不同行驶方向和速度的车辆划分车道行驶,使行人和司 机很容易看清互相行驶的方向,避免车辆相互侵占车道和干扰行车路线, 因而可以减少车辆相互碰撞的机会,增加行车安全。空间上主要是物理分 隔,采用各种渠化交通措施――路面标线、设置分隔带和交通岛(导流岛) 等措施,将对向车流、直行和左右转车流、机动车和非机动车流和人流分 隔开,各行其道,互不干扰,确保了主要交通流的优先通行权,车辆、行 人的安全性大大提高。
结束语
综上所述,在公路工程设计中引入新技术和新方法是十分重要且必要 的,需要引起相关人员的高度重视。因此,公路设计人员要不断实现新理 念,更新新技术,应用新方法,在吸收借鉴国外先进技术的基础上,走出 一条与我国国情发展相适应的公路设计道路来,为实现我国公路设计的可
持续发展提供一份助力。
参考文献:
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