山区公路设计探析
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摘 要 围绕山区公路的特点,探讨山区公路设计的方法。
关键词 山区公路设计;地形地质灵活环保;新技术新理念
前言
随着近年来我国公路建设的蓬勃发展,公路逐步向边远山区延伸,山区的地形、地貌和地质条件更加复杂,工程量大、造价高。要保证公路质量,应从源头勘察设计抓起,作为设计者,要坚持“以人为本”的指导思想,精心设计,不断优化。
1 加强现场勘测调查
现场勘察是公路设计的重要环节,特别是对于山区公路,因自然条件复杂,收集现场第一手资料对公路设计至关重要,只有现场精心勘察才能掌握准确可靠的基础资料,掌握路线所经地区地形图难于准确反映地形条件的路段的自然环境条件,核查拟定的路线方案合理性。经过对现场所收集的第一手资料进行综合分析,据此对拟定的路线方案进行合理优化修改,达到与自然地理环境的协调[1]。
2 与地形协调
山区地形复杂,山高谷深、沟深流急、气候多变、地质水文条件复杂,直接影响到设计指标的选用,采用高指标有利于车辆运行和驾驶员操作,但势必会造成填挖量增大,构造物和拆迁数量增加,投资过高。山区公路设计要坚持以人为本、安全至上的理念,强调因地制宜,坚持路线与地形相协调。山区选线时应合理利用有利地形,不片面追求高指标、高代价的路线方案,结合迂回曲折的山体、高低起伏的地形,合理选用各种线形要素,可以采用对称性、非对称型、S型、卵型等多种线形组合,以减小对环境的破坏。
3 与地质适应
山区地质病害多、分布广,地质情况对路线走向有很大影响,因地质病害治理费用过高而舍弃方案的情形很常见,因此应加强“地质选线”的意识,将地质情况作为一项控制指标。若不重视地质选线,则可能导致工程后期被迫追加大量投资进行地质病害处治。选线时应对路线所经区域及沿线的地质条件进行深入调查、勘察,按照走廊带地质分布规律,查清对公路工程的影响程度,采取适宜的选线及路线设计方案。坚持“防治结合、以防为主”的总体指导原则,若必须穿过时,应选择合适的位置,尽量缩小穿越范围,并采取切实有效的工程措施。
4 灵活运用技术标准
当前的公路设计,套标准图或生搬硬套现象比较普遍。标准、规范是在理论研究和长期实践经验的基础上制定出来的,是法定的技术要求,但标准和规范给设计者留下很大的弹性范围。因此公路设计时不能仅满足于符合规范,设计人员应充分发挥自己创造和创新的空间。
山区地形地质复杂多变,路线设计没有一个固定的模式或方法,具有很大的灵活性。复杂的自然条件决定了山区高速公路设计难度大,每一条公路都有不同的环境特征,在设计中都会遇到许多实际问题,这就要求设计人员要在以往积累的经验的基础上,不断尝试,灵活设计,精心创作,通过合理选择标准、灵活运用指标,使设计的公路与环境相融合。在一些采用常规设计思路难以通过的路段,设计人员要突破以往的常规思维,发挥聪明才智,奇思妙想,大胆创新,达到降低成本、增加安全性、改善道路功能、美化环境的效果[2]。
5 注重环境保护
不少山区公路经过深山,野生动植物较多,当地的自然生态平衡体系比较脆弱,在施工过程中容易受到破坏,而且一旦破坏后也很难恢复。山区公路虽然有助于当地经济发展,但对于当地的生态环境而言却是外来者和入侵者,公路的建设势必会对当地的山林造成一定的破坏,对当地野生动物的繁衍生息造成一定的影响,公路通车后更可能会使得很多野生动物迁离这片地区。因而在山区公路的路线设计时,需要对山区的整体生态环境进行全面、细致的考察和研究工作,需要针对具体情况采取一定的生态设计,以确保建成后的环境保护得到落实。比如在野生动物迁徙的路线建立生态通道,在公路沿线设置绿化带,对生态十分脆弱的地区采取架高设置等等措施来保护当地的环境。路线设计需要通过采取各种积极有效的措施来将公路和谐地纳入当地的生态环境。
6 运用先进的勘察设计新技术
山区地形起伏、植被茂盛、地质复杂,公路勘察设计更具复杂性和难度,传统的勘察方法因技术落后、工作量大、精度低等原因面临着难以克服的新问题,遇到地形特别险峻的地方甚至无法实施,这就对传统的勘察设计方法提出了新的要求。
勘测采用遥感技术、航测、数字摄影测量、GPS三维动态测量、三维激光扫描技术等先进技术;勘察采用先进的勘探、勘测设备,如电磁法、原位测试、卫星地质遥感技术等;设计上采用计算机路线CAD和遥感图像进行选线,简单经济,可直观地在卫星图片上进行方案比较。这些新技术在公路勘察设计中的应用,大大减少了野外工作量,缩短了测设周期,提高了设计质量。
7 不断吸收、学习国内外新的设计理念
长期以来,“多挖少填、土石最省、填挖平衡、降低造价”这些传统思路扎根在人们心中,在前期对环境保护甚少考虑,工程大挖大填现象比较突出,导致生态失衡,造成不可挽回的损失。我们要吸取经验教训,保护自然,树立“绿色交通”的理念,在公路设计时就转变理念:由“选线地质”转变为“地质选线”;由线路服从构造物转变为构造物服从线路;由被动地质改造,转变为主动顺应自然。重视公路与环境的适应性,建立可持续发展的生态之路,“以人为本、节约资源、保护环境,促进公路与自然和谐发展”新理念已逐渐成为现代山区公路设计的主旨。树立“创作设计”的理念,变设计工作为设计创作,突出区域和时代特色。
近几年,我国公路勘察设计行业也提出了许多新理念、新方法,我们应在这些新理念、新方法的指导下,根据不同的自然条件,拟定可行的设计方案。在分析总结以往积累的经验的基础上,大胆创新、勇于实践、善于总结,才能打造出更多的精品工程。
8 结束语
一条公路设计的优劣直接影响到工程质量、行车安全、养护运营,山区公路设计受到很多因素的影响和制约,会遇到许多的技术难题和疑难工程,这就要求设计人员充分熟悉当地地形,尽量避让对自然山体的干扰,减小对生态环境的破坏;又要最大限度地避让地质病害,减少后期运营和养护成本;还要保证科学合理的线形指标,满足连续、均衡、順适的要求。这对公路设计者提出了新的挑战,要求我们在总结以往设计经验的基础上,不断学习,勇于创新。
参考文献
[1] 廖朝华.体系更完善—山区高速公路设计的思考[J].中国公路,2006,(8):90-91.
[2] 李志厚,张航,李忠海,等.云南山区高速公路总体设计理念[J].筑路机械与施工机械化,2016,(11):50-54.
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