選線(xiàn)是道路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),路線(xiàn)的合理性直接關(guān)系到道路的質(zhì)量、工程造價(jià)以及道路使用條件、安全性和使用年限。特別是在山嶺地區(qū),由于山嶺地區(qū)的地形、地質(zhì)條件復(fù)雜多變,橫坡陡嶺、溝谷縱橫,路線(xiàn)跨谷切梁,高填深挖和橋隧相接現(xiàn)象難以避免,因此山嶺地區(qū)的選線(xiàn)問(wèn)題就成了一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
一、山嶺地區(qū)的特點(diǎn)
山嶺區(qū)具有地形起伏大、溝壑縱橫、平面展線(xiàn)位置狹窄、平縱配合困難等特點(diǎn),并且山嶺地區(qū)的生態(tài)環(huán)境也極其復(fù)雜。
具體自然特征如下:
1.山高谷深,地面起伏大、高差大、地形復(fù)雜,山脈水系分明,地面自然坡度一般在20度以上;
2.石多、土薄、地質(zhì)復(fù)雜,不良地質(zhì)現(xiàn)象較多。譬如巖堆、滑坡、崩塌、泥石流、巖溶等都是比較常見(jiàn)的;
3.水文條件復(fù)雜。山區(qū)河流曲折迂回,水流比降大,河岸坡陡,洪水短暫,水位漲落變化大,流速快,流量集中,沖刷及破壞力較大;
4.氣候條件多變。晝夜溫差大,山高霧大,氣壓較低等。
一條山區(qū)公路要經(jīng)過(guò)很多地方,各路段的具體情況不盡相同,各段路線(xiàn)的連接點(diǎn)通常為控制點(diǎn),大體而言有越嶺的埡口、跨河的橋位、與其他公路或者大型渠道等建筑物的交叉點(diǎn)等等,這些多數(shù)是影響平而線(xiàn)形的,但是也有影響高程的,如埡口、交叉點(diǎn)等。這些都給科學(xué)選線(xiàn)又兼顧當(dāng)前利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益提出了挑戰(zhàn)。
在山嶺區(qū)修建高速公路無(wú)論其在設(shè)計(jì)方面還是在施工方面,其難度都是比較大的;相應(yīng)的工程造價(jià)也要比出平原區(qū)高速公路高很多。同時(shí),由于我國(guó)的綠化工作已得到全民的高度重視,封山育林、退耕還林正在積極運(yùn)作,森林植被的恢復(fù)和發(fā)展較快,因此,高速公路的修建將不可避免地對(duì)原有的森林植被、景觀、地貌造成破壞。而山嶺地區(qū)恰恰是植被相對(duì)比較多的地方,如何充分利用山嶺區(qū)的地形、地貌,巧妙的對(duì)線(xiàn)形進(jìn)行布設(shè),盡可能減小工程量,降低工程造價(jià),也是山嶺區(qū)高速公路設(shè)計(jì)過(guò)程中必須認(rèn)真考慮的。
二、山嶺地區(qū)選線(xiàn)的原則
公路線(xiàn)形的擬定,應(yīng)該根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn),按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定,確定切實(shí)可行的選線(xiàn)原則。概括起來(lái),選線(xiàn)原則大致應(yīng)有以下幾個(gè)方面:
1.通過(guò)考察地質(zhì)進(jìn)行選線(xiàn)
地質(zhì)選線(xiàn)的深度和質(zhì)量是山區(qū)公路選線(xiàn)的關(guān)鍵,對(duì)路線(xiàn)方案有決定性的控制作用。不良地質(zhì)的處理不但造價(jià)高,而且往往安全性相對(duì)較低,因此,選線(xiàn)階段是解決不良地質(zhì)問(wèn)題的最好階段。選線(xiàn)時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘察,查清其對(duì)公路工程的影響。因?yàn)橛械牡刭|(zhì)現(xiàn)象較為隱蔽,因此選線(xiàn)時(shí)首先必須有詳盡的地質(zhì)資料。山嶺地區(qū)公路選線(xiàn)常見(jiàn)的不良地質(zhì)路段一般包括滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、還有多年凍土、水庫(kù)、人為坑洞、強(qiáng)烈地震區(qū)等等。對(duì)于難以處治的不良地質(zhì)路段,應(yīng)慎重對(duì)待,設(shè)法避讓。對(duì)必須通過(guò)的,在已具有有效的處理方案的前提下,盡量縮小穿越范圍,盡量選擇有利于工程安全的角度穿過(guò),從而節(jié)省高速公路的投資,縮短施工工期,減少工程隱患。
2.按照路網(wǎng)原則確定路線(xiàn)走向
高速公路的修建目的是為了帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、政治發(fā)展,改善投資環(huán)境,使當(dāng)?shù)氐馁Y源流動(dòng)起來(lái),實(shí)現(xiàn)國(guó)家的總體資源配置。為了更好的發(fā)揮高速公路的橋梁、紐帶作用,更好的為沿線(xiàn)地區(qū)服務(wù)。所以,道路的走向一定要與當(dāng)?shù)乜傮w規(guī)劃密切結(jié)合,包括經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、交通規(guī)劃、旅游規(guī)劃等等,通盤(pán)考慮,使地方路網(wǎng)更合理有效。
3.選線(xiàn)的安全性問(wèn)題
安全是公路設(shè)計(jì)和建設(shè)需要考慮的首要因素,也是公路運(yùn)行的首要保證。公路的選線(xiàn)和施工都必須充分考慮到安全性,不能留下安全隱患。
4.經(jīng)濟(jì)選線(xiàn)
公路的經(jīng)濟(jì)效益分為公路本身的效益和運(yùn)營(yíng)的效益兩個(gè)方面。公路建設(shè)可以帶動(dòng)地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,改善投資環(huán)境,實(shí)現(xiàn)國(guó)家的總體資源配置;但是公路本身的投資也是相當(dāng)大的,特別是在地質(zhì)復(fù)雜的山嶺地區(qū)。因此,在進(jìn)行路線(xiàn)設(shè)計(jì)是一定要綜合考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
5.采用線(xiàn)型設(shè)計(jì)指標(biāo)選線(xiàn)
以上方案已經(jīng)確定,接下來(lái)應(yīng)該關(guān)注如何優(yōu)化平縱面線(xiàn)形。
具體應(yīng)做以下幾點(diǎn):
第一點(diǎn),平面線(xiàn)形在滿(mǎn)足規(guī)范要求的前提下,要做到盡可能與地形地貌相結(jié)合;
第二點(diǎn),指標(biāo)采用必須均衡,并盡可能采用指標(biāo)的較高值;
第三點(diǎn),線(xiàn)形設(shè)計(jì)必須舒緩平順保證行車(chē)的安全與舒適;
第四點(diǎn),工程量盡可能做到最小。
根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的指標(biāo)可知,計(jì)算行車(chē)速度的指標(biāo)不同,計(jì)算結(jié)果的差異就會(huì)很大,工程數(shù)量的影響也是十分巨大的。因此,合理的選用計(jì)算行車(chē)速度作為控制指標(biāo),是控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和工程造價(jià)的決定因素。在確定計(jì)算行車(chē)速度時(shí),如何采用合適的技術(shù)指標(biāo)是保證行車(chē)安全、舒適以及控制工程造價(jià)的關(guān)鍵。我人我在指標(biāo)選取時(shí),應(yīng)采用此次計(jì)算行車(chē)速度指標(biāo)與上一計(jì)算行車(chē)速度指標(biāo)的中值作為全線(xiàn)的控制指標(biāo),同時(shí),應(yīng)避免采用極限指標(biāo)。因?yàn)檩^高的線(xiàn)形指標(biāo)可以更好的保證行車(chē)的安全和舒適;并且可以較好的做到平面及縱斷面線(xiàn)形與地形、地貌有機(jī)的結(jié)合,減小對(duì)原有景觀及地貌地破壞;還不會(huì)使工程造價(jià)有過(guò)大的增加。
在具體的選線(xiàn)工程中,應(yīng)注意以下問(wèn)題:
第一點(diǎn),線(xiàn)形指標(biāo)運(yùn)用上要做到均衡、舒展,避免長(zhǎng)直線(xiàn)接小半徑的平曲線(xiàn)等現(xiàn)象出現(xiàn);
第二點(diǎn),直線(xiàn)段長(zhǎng)度盡管在《路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》中做了長(zhǎng)度限制,但這不是絕對(duì)的,道路建設(shè)應(yīng)該結(jié)合地勢(shì)綜合決斷,必要時(shí)可采用標(biāo)志牌提示或景觀設(shè)計(jì)來(lái)彌補(bǔ)長(zhǎng)直線(xiàn)的不足之處;
第三點(diǎn),除非有特殊限制,否則盡量少用復(fù)合曲線(xiàn);
第四點(diǎn),在需要設(shè)置隧道的情況下,要做到“早進(jìn)洞,晚出洞”,特別是進(jìn)出口的位置應(yīng)做多方案的比選,取其最優(yōu)方案;
第五點(diǎn),在北方冰凍積雪地區(qū),路線(xiàn)應(yīng)盡可能選在陽(yáng)坡面上;
第六點(diǎn),對(duì)于設(shè)置緩和曲線(xiàn)的平曲線(xiàn)緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)在滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的前提下盡可能取大值,其長(zhǎng)度宜為規(guī)定值的二到三倍。
在平面線(xiàn)形布置上應(yīng)盡量與地形相結(jié)合,宜采用曲線(xiàn)定線(xiàn)法。具體做法為:在選線(xiàn)時(shí)首先在地形圖上確定平曲線(xiàn)的位置和曲率半徑,然后插入直線(xiàn)進(jìn)行連接。相應(yīng)的平曲線(xiàn)可以采用單曲線(xiàn)、對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)、非對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)、卵形曲線(xiàn)和復(fù)曲線(xiàn)等。
6.注重公路線(xiàn)形美學(xué)與景觀設(shè)計(jì)
和諧既是美,這是美學(xué)的基礎(chǔ)。目前,公路美學(xué)設(shè)計(jì)已經(jīng)逐步得到應(yīng)用和重視,公路美學(xué)與景觀設(shè)計(jì)是相輔相成的,兩者缺一不可。要巧妙的將美學(xué)與景觀設(shè)計(jì)與公路設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合是公路美學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。高速公路美學(xué)設(shè)計(jì)和景觀設(shè)計(jì)必須做到要有前瞻性和全局觀。一個(gè)完美的設(shè)計(jì)作品,應(yīng)該經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn),并且在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)做到不落伍。
7.選線(xiàn)時(shí)還應(yīng)注意互通式立交的布設(shè)
由于公路一般具有全封閉、收費(fèi)的特點(diǎn),為了與地方路網(wǎng)互通,需設(shè)置互通式立體交叉。 規(guī)范規(guī)定“高速公路互通式立交間距,一般大城市附近為 5~10km,一般地區(qū)15~25km”。所以,間距過(guò)大,則影響高速公路為地方服務(wù)的功能,過(guò)小則影響服務(wù)質(zhì)量,增加造價(jià)。立交地址的一般原則是充分考慮路網(wǎng)結(jié)構(gòu)兼顧城鎮(zhèn)建設(shè)和政治、經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而山嶺區(qū)地形復(fù)雜,在選線(xiàn)時(shí)一定要同時(shí)考慮是否有合適的互通立交設(shè)置,并且公路選線(xiàn)時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮互通立交的布設(shè)位置、形式及規(guī)模。
三、結(jié) 語(yǔ)
道路選線(xiàn)是路線(xiàn)設(shè)計(jì)最根本的問(wèn)題,特別是在山嶺地區(qū),山嶺地區(qū)公路的路線(xiàn)方案只有在顧及多方面因素,多方案論證、比選的基礎(chǔ)上選定,才能保證最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。研究路線(xiàn)方案時(shí),既不能脫離實(shí)際,也不能過(guò)分遷就地形而輕易采用極限指標(biāo),應(yīng)力求掌握適度標(biāo)準(zhǔn)以保證行車(chē)安全與舒適;在保證通行能力的同時(shí),要充分發(fā)揮投資效益。同時(shí)在選定方案的過(guò)程中注意結(jié)合地形、地質(zhì)、水文等實(shí)際情況,使平面線(xiàn)形、縱坡、視距、附屬設(shè)施、服務(wù)設(shè)施等互相兼顧,在實(shí)現(xiàn)環(huán)保、和諧、經(jīng)濟(jì)的原則下最大限度的為整個(gè)社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)最大效益。
參考文獻(xiàn)
[1]眭封云,王海淵.淺析山區(qū)高速公路選線(xiàn)[J].大眾科技2005.<6>
[2]秦曉明,舒春生.西北黃土地區(qū)的公路選線(xiàn)研究[J].甘肅科技縱橫 2007 <6>
[3]李田田,岳昆,顧正志.山區(qū)高速公路選線(xiàn)的淺見(jiàn)[J].科技信息 2009
[4]張映雪,張起森,張重祿.山區(qū)高速公路選線(xiàn)方案評(píng)價(jià)[J].交通學(xué)院學(xué)報(bào) 2008<07>