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所属栏目:交通运输论文范文发布时间:2011-02-25浏览量:603
副标题#e#
公路路线设计
杨红宇
黔南州交通建设公司贵州都匀558000
摘要:本文通俗易懂地阐述了公路路线设计的重要性,其主要内容包括:路线设计与汽车行驶的关系,路线勘测、选线。
关键词:公路路线设计
现代公路的测设、施工及工程质量检测技术,是在高等级公路大量兴建中通过实践和研究取得广泛成果的基础上发展起来的。早期公路由于车速低、投资少、路线设计以直接定线为主,线形指标的运用多以满足行车的最低要求为准。后来由汽车数量的猛增及其性能的改善,以及交通事故的频繁发生,这就对公路线形在投资范围内有较高的服务水平提出了新的要求。在公路工程中,路线设计是一项至关重要的工作,注意必须要使公路的线形设计符合
远景规划的需要。
一、公路线形设计
公路总体设计包括路线线形设计、基本走向的选择、路线总体布局、路线控制点和公路景观设计。
路线线形设计包括方案选择,路线布置,到具体交出线位的全过程,公路网规划时已定出一系列控制点(也叫“据点”)。一条公路起,终点和中间控制点确定后,可用多种方式把它们连接起来,如:山岭区路线是设计沿河(溪)还是越岭,沿河时走哪一岸,走高线位还是低线位;越岭时隧道穿越还是填挖垭口展线通过等。平原区路线通过村镇、农田、水网、软基时是穿还绕等,通常通过下列工作解决。
①全面布局:全面布局解决路线的基本走向,好在起、终点和中间控制点之间按选线原则找出最合理的“通过点”(如垭口、河岸、村镇等)构成大致的路线方案。
②、逐段安排:这是进一步加密通过点,解决局部路线方案的工作。根据各段的地形、地质、地貌、水文、气候等情况逐段定出具体的次级通过点。
③具体定线:具体定线是在逐段安排的控制点之间的反复插点、穿线,经过比较后,最后定出道路中线。
线形设计应尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适等。
选线是根据路线基本走向和技术标准,结合地形、地质条件、考虑行车安全、环境保护、土地利用和施工条件以及经济效益等因素,通过全面比较,选择一个最佳的路线通过方案。
定线是按照已定的技术标准,在选线布局阶段选定“路线带”(或叫定线走廊)的范围内,结合细部地形,地质条件,综合考虑平、纵、横三面的合理安排,确定道路中线的位置。
公路景观设计应使公路线形与桥梁、遂道、立体交叉、沿线设施等人工构造物形成同自然景观相协调的建筑群体,它包括以下内容。
(1)通视良好:路线的平面、纵断面和横断面各组成部分空间充裕,具有足够的视距和视野,使汽车驾驶员与乘客感到线形流畅、景观协调、行车安全舒适。
(2)诱导视线:公路线形与各种道路设施所构成的视觉系统,应使驾驶员在视觉上能预知公路前面方向和路况的变化情况,并能有效地采取安全行驶的措施。
(3)景观协调:道路各种构造物本身不仅要造型美观,而且要同两侧地形、地貌和地物等融为一体,尽可能减少或消除对自然景观的破坏。
(4)建筑风格:应充分利用各种道路设施和绿化等手段改善沿线景观,并将不同路段设置成各具特色的建设风格。
二、平面设计
公路中线在水平面上的投影称为路线平面。平面线形应连续光滑,即线形曲率连续(中线上任一点不出现两个曲率值)和线形曲率变化率连续(中线上任一点不出现两个曲率变化值).顾及计算与敷设方便,公路平面线形要索为直线、圆曲线和缓和曲线。
(1)直线
两控制点之间以直线连接是为争取路线短捷的一种常见设计,设计时应特别注意它同地形的关系,不应强拉长直线.也不应硬性设置不必要的曲线.在高等级公路和旅游公路上,线形可适当限制直线长度以改善行车的单调性;在一般公路上,线形在以直线为主,还是以曲线为主,应视地形情况而#p#副标题#e#定.在任何情况下,都要防止片面追求长直线的错误倾向。并且长直线的纵坡不应过大。长直线两侧地形过于空旷时,可采用栽植不同树种,设置一定建筑物等方式。以减轻景观单调的感觉;长直线尽头,特别是下坡方向的尽头,不得设置小半径平曲线。若由于地形限制,小半径平曲线难以避免时,必须在其前容易误别的地方插入中等曲率的过渡曲线,而且过渡曲线的纵坡应尽量平缓些。
(2)圆曲线
各级公路不论转角(偏角)大小均应敷设圆曲线,选用半径的大小应与计算行车速度相适应,与地形、地貌、地物等相适应,并尽可能选用较大值,但最大不宜超过10000m。一般情况下,以采用极限最小半径的4~8倍,超高横坡度为2%~4%的曲线半径为宜,设计时应注意前后线形要协调,使之构成连续、均衡的曲线线形。在曲线多的路段,圆曲线半径应从小到大或从大到小逐渐变化,在采用小半径时应避免与陡坡相重合的主体线形。
(3)缓和曲线
我国公路的缓和曲线采用回旋线。回旋线的基本公式为:A2=RL,式中R为回旋线上某点的曲率半径;L为回旋线上某点到起点的曲线长,A为回旋线参数。回旋曲线容易与地形相适应,在路线设计中应作为主要线形加以运用,为在视觉上获得平顺的线形,其参数与相连接的圆曲线半径的关系如下:
当R接近于100m时取A=R;当R小于100m,则取A≥R,当R较大或接近于3000m时,取;当R大于3000m时,则取。
直线、圆曲线和回旋曲线组合成基本型、S型、卵型、凸型、复合型和C型。基本型是按直线一回旋曲线一圆曲线一回旋曲线一直线的顺序进行组合,两段回旋曲线可以设计成对称曲线或非对称曲线。在地形条件良好时,回旋曲线一圆曲线一回旋曲线的长度之比宜为1:1:1。S塑是两个反向圆曲线用回旋曲线来连接的组合;这种组合的两个回旋曲线参数A1、A2宜相等;两回旋曲线之间可插入一段短直线,也可用回旋曲线直接相连,其长度均小于,两圆曲线半径之比宜为l~。
三、纵断面设计
纵断面设计关系到路基稳定性、线形平顺性、行车舒适性等。在平原区,地形平坦、河流纵横交错、地表水多、地下水能高等。因此,对于一般公路路线的设计标高主要由保证路基稳定性的最小填土高度所控制;而对于高等级公路路线的设计标高除考虑最小路基填土高度外,还应考虑与地方交通的关系:当采用分离式或互通式立体交叉时,设计标高应以跨线桥、通道等构造物的净空来控制。在丘陵区,地面有一定高差,但不大,路线在纵断面上克服高差不困难。因此,设计时主要由土石方填挖平衡。降低工程造价所控制。对于高等级公路,应优先考虑线形要求,工程量会增大,难以保证土石方填挖平衡。在山岭区,地形复杂,地面自然坡度大,设计标高山纵坡度和坡长所控制,但还应从土石方填挖平衡和路基附属工程合理等方面综合考虑,进行经济比较,以降低工程造价来控制。
变坡点是两条相邻纵坡设计线的交点,两变坡点之间的水平距离为坡长,两变坡点高差与坡长之比为纵度,用百分数表示。根据上述控制标高和纵坡设计技术指标,先定直坡线。相邻不同坡度直坡线的交叉点即为变地点位置,一般应调整到整桩号为宜。为便于行车,在变坡点设置一段二次抛物线或圆曲线来过渡。
四、横断面设计
公路横断面设计应根据其使用要:求和当地的自然条件(包括地质、水文和材料情况等)结合施工方案进行设计,应既有足够的强度和稳定性,又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面水和地下水,必须采取措施进行拦截或捧出路基以外,并结合路面排水和附近农田灌溉综合考虑,做好排水设计,使之形成完整的排水系统。
路基高度的设计,应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度,同时要考虑地下水、毛细水和冰冻的作用不致影响路基的强度和稳定性。沿河及受水浸淹的路基设计#p#副标题#e#标高,应高于设计洪水频率的计算水位加壅水位加波浪侵袭高加0.5m,否则应调整纵断面设计。
主要参考文献
【1】公路勘测规范(JTJ06l一99)人民交通出版社
【2】公路工程实用测设技术人民交通出版社
【3】道路勘测设计张雨化人民交通出版社
【4】公路路线设计规范(JTJ011一94)人民交通出版社
【5】公路工程技术标准(JTJ001—98)人民交通出版社
【6】道路设计资料路线测设人民交通出版社
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