浅谈改扩建道路路线设计

时间:2022-09-08 06:57:23

浅谈改扩建道路路线设计

摘要:本文首先介绍了改扩建道路路线设计的特点和基本要求,然后分析了改扩建道路路线设计方法,最后结合实际案例探讨了改扩建道路路线设计。

关键词:改扩建道路;路线设计;特点;基本要求;方法

中图分类号:S611文献标识码: A

1改扩建道路路线设计的特点

在改扩建道路工程中进行路线设计时,从宏观角度出发改扩建道路路线设计和新建公路的设计一样,同样都是按照相关要求和标准进行设计。但是如果从设计过程中的具体环节和内容来分析却有着很大的区别。而改扩建道路路线设计和新建道路路线设计的不同之处主要体现在以下几个方面:

1.1改扩建道路平面设计特点

在道路的改扩建工程中,进行路线设计通常是在原有的路线设计基础之上进行设计,因此改扩建道路路线设计必须要遵循在满足道路设计要求的前提下,对原有的道路进行充分利用的原则,也只有如此才能够减少能源资源的浪费和节约改扩建道路工程的投资成本。因此,在进行改扩建道路路线设计时,必须要对原有的道路的地质条件以及路况进行深入分析,从而才能够确保设计方案符合实际情况。通常情况下,由于原有道路的使用年限较长,所以其在长年累月的运行中,难免会受到荷载作用和自然因素的影响,使得路基有了很大的变化,因此在改扩建道路路线设计中,就必须要考虑到扩建路基和原有路基间在沉降上的差异。而这一点就与新建道路路线设计有着本质区别,也正是因为如此,使得改扩建道路路线设计的难度增加。

1.2平纵组合不当的路段设计调整

平面线形的布设对道路改扩建工程来说具有重要意义,而在实际实施时,要做到统筹兼顾,必要时还要改变平面线形走向,甚至废弃部分路段,以获得较完美的效果。对于原有道路,在长期的养护和改善管理下,会使道路产生一些平纵组合不当路段和纵断面不合理的路段,因此,在进行改扩建道路时,需要在设计中进行调整改善。

2改扩建道路路线设计的基本要求

道路路线改扩建设计主要包括两个方面的因素,第一是路线走向的要求;第二是线形设计要考虑的问题,这两个因素是相互紧密联系而又相互制约的。

2.1 改扩建道路路线走向的要求

路线基本走向的选择,应该根据指定的路线走向和道路等级,以及在路网中的作用,结合铁路、航空、管道的布局和城镇、工矿企业、资源状况,以及水文、气象、地形、地质等自然条件,从所有可能的的路线改扩建方案中,通过调查、分析、比选,确定一条最优路线方案。

2.2 改扩建道路路线设计的要求

路线改扩建设计应该合理利用地形,同时正确运用设计技术标准,保证线形的均衡性。在设计中,应该妥善处理好整体和局部、远期和近期的关系,同时结合地形、地质、水文、气象、筑路材料等自然条件,充分考虑农业、环境保护等方面的要求,认真进行方案的比选。同时,道路路线的改扩建设计应该充分考虑平、纵、横三方面的因素,进行综合设计,保证各元素之间的协调性。

不论是道路的定线、线型设计还是工程实施阶段的问题,都应相互联系,紧密结合。设计人员必须充分认识到这些问题,综合考虑,从而提高道路的使用效率和安全性,达到稳定行车的需求,使道路线型更加合理。

3改扩建道路路线设计方法

鉴于改扩建道路的路线设计需要考虑到多方面因素的影响,包括原有道路的使用情况、原有路线的走向与周边地质状况、施工的简易程度、工程造价的高低等等,因此在路线设计中,必须要做好调查工作,充分运用现代先进技术计算出路线设计中的平面、纵面与平纵组合的线形设计。 笔者在结合多年的道路建设实践经验的情况下,对改扩建道路的路线设计提出了以下几点建议,希望能为各位同仁的工作交流提供一些参考。

3.1 做好调查、收集各种资料等基础工作

路线设计必须要在详细的实地勘察所得资料的基础上进行设计,才能真正做到符合实际需求,提高施工的可行性。为此,在改扩建道路的路线设计之前,首先要进行多方面的调查,收集各种相关的道路交通资料,并对道路周边的水文地质、地理特征等状况进行实地勘察。在将所有影响到道路改扩建路线设计的相关资料都搜集完毕之后,对这些资料进行详细整理与研究分析,由点及面,结合实际的道路运输状况与地理位置特点,制定路线设计草稿,并交由专家组讨论商议,最终确定路线设计方案。

3.2 改扩建道路平面线形设计

道路改扩建设计的目的,是为了使汽车的行驶变得更稳定、更舒适、更经济。 因此,平面线形的改善应该更加直捷、连续、均衡,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调。 路线与地形相适应,因而也就更加美观,同时也更加合理经济,起到了很好的保护生态环境的作用。各种线型的合理选用和组合也应该与地形和地物紧密配合,而不能过分强调以某单一线形为主。 直线、曲线和缓和曲线应科学合理的搭配使用,从而保证线路的通畅。

3.3 改扩建道路纵面设计

老路改扩建中的纵断面设计相对比较复杂,出于各方面因素的考虑,一般依照宁填勿挖的基本原则进行纵面设计。由于纵断面设计影响到行车的安全和速度、工程造价、运营费用和乘客的舒适程度,因此必须做好其设计。通常改扩建道路的纵断面设计应该处理好两条线的关系:首先是原有道路设计线,它是根据原有道路中线上的各个点的高程而点绘出的一条不规则线;另外一条是道路改扩建设计线,要根据汽车爬坡性能、运输与工程经济、地形条件、路基临界高度以及视觉方面的要求确定。

3.4 平纵组合设计

平纵面线形组合设计,是在平面线形和纵面线形初步确定的前提下,使平、纵线形合理地组织起来,成为连续、圆滑、舒适、美观的空间曲线,从何达到行车安全、快速、舒适、经济的要求。作为线形设计的最后阶段,平、纵面线形的有机的配合,有助于发挥各自的优点,从而达到不增加造价而提高道路使用效能,同时还能够利于汽车保持匀速行驶以及行车安全和路容的美观。

4改扩建道路路线设计实例

4.1实例概况

现以某市为例,分析该市的改扩建道路设计。随着该市经济的发展,交通量不断增加,该市原先修建的二、三级公路在技术等级以及通行能力方面已经无法适应当下发展的要求。因此,对于这些道路的改扩建工作已经迫在眉睫。而改扩建工程的设计方法又与新建道路工程的设计方法大相径庭,该市相关部门在对原有道路的存在问题进行分析的基础上,从平面、横断面、纵断面方面进行设计。

4.2原有公路路线存在的问题

4.2.1沿线城镇街道密集

现有公路经过数十年的使用,且沿线城镇乡村分布密集。如有的路段周边小城镇平均2-3公里左右一个,村庄间距平均大约1公里。这些乡村小城镇的沿线分布情况对公路的路线指标造成严重的影响。

4.2.2沿线多路基病害地段

现有的一些道路投运已有多年,由干过去经济、技术的制约,导致了这些道路多处于不良地质地段,路基病害时有发生。这些不良地质、路基病害地段严重影响了道路的使用效率。

4.3平面设计技术指标的选用

直线:有关规范对于长直线没有做相关的规定,但是国内一般建议直线长度宜小于等于40V-50V(V-计算行车速度km/h)。因为改建的道路通常为混合交通,司机一般不会因为线性单调而疲劳,所以对于长直线不作限制,但是,直线的线形也不宜太短,相关规范建议同向曲线间直线长度的最小值以大于等于行车速度(km/h)的6倍为宜;反向曲线的最小值以大于等于行车速度的2倍为宜。所以,在改建道路时,直线长度应以规范为标准。而如果但直线和直线两端的曲线可以适应相关现实条件时,则长度亦可略小于6V或者2V。

圆曲线:圆曲线的设计主要包括圆曲线最小半径和圆曲线最大半径、圆曲线长度和平曲线长度两个方面。首先,对于改扩建道路工程中圆曲线的最小、最大半径的设计,为了最大可能使用原有道路,设计半径时一般趋向于稍小,但是也不能随意设计有关规范中的最小值。因为,采用最小值设计后,乘客承受的横向加速度会是半径值的2-3倍,这样,会对乘客不利。此外,最大半径值一般不超过10000m。但是,有时候为了利用原有道路,也可能采用大于10000m的设计。其次,对于圆曲线长度的设计没有明确规定,一般考虑到有利干行车,会将长度设计为满足行车3秒的路程。而平曲线的长度一般应该大于等于缓和曲线长的2倍。

缓和曲线:缓和曲线的长度设计一般受到4个方面的影响:司机操作汽车方向盘所需的长度;离心加速度变化率所需的长度;超高缓和率所需的长度;视觉以及线形美学所需的长度。

4.4纵断面设计技术指标的选用

坡度、坡长:依据有关规范,路线的纵坡应尽量平缓,坡长宜较长。实际设计中,该市某条线路采用的坡长大部分为150m-500m之间,坡度介于0%-1.59%间。

竖曲线半径、长度:依据规定,竖曲线的半径通常由一般最小值、极限最小值以及满足视距要求所需的最小值构成实际设计时,竖曲线的半径通常会选择大于一般最小值,有基础的采用满足视距所需的最小值,而迫不得已时才会选择极限值。至于长度方面必须满足相关规范的有关规定。

4.5横断面设计

对于横断面设计,应该充分考虑实际地形、实际地貌来进行。此外,还应该将美化、绿化以及环保等要素纳入到考虑范围之内。例如,针对平原微丘地形地貌区的二、三级道路则应该选择采取全铺式路面的设计方案,这样,能够有效美化路容,而且还可以增加行车的安全性。对于山岭重丘地形地貌区的横断面进行设计时,则应该依据实际地质对路堑路段两侧边坡进行针对性的护面工作,土质边坡以绿化防护为主。陡坡地段的路基设计上,应该注意尽量不使用半填半挖的断面,若遇到必须使用的情况,则可以采用挡土墙等的设计。

参考文献

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[2]古志鹏.道路线形对行车安全的影响[J].山西建筑,2009(14)

[3]吴健.高速公路的路线线形优化设计[J].青海交通科技,2009(03)

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