西部地区某二级公路工程设计理念及特点

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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西部地区某二级公路工程设计理念及特点

文青瑶

甘肃恒达路桥工程集团有限公司甘肃省兰州市730070

摘要:目前我国公路设计过程中出现的只注重路基范围内的设计,而忽视了路基以外设计因素,设计方法未做到精细设计化,生搬硬套规范标准的现象比较普遍,从而导致设计创新理念不足,不能灵活应用技术规范指导设计。针对此现象,在西部地区某二级公路在勘察设计过程中,按照本地地域特点、沿线自然景观要求和项目需求,适时加入符合该项目特点的公路设计新理念,使该项目在建成后能最大限度的发挥好项目功能作用。

关键词:工程公路设计理念

1引言

目前,我国的公路建设正在如火如荼的全面推进,随着国家西部大开发战略的实施和推进,西部地区大规模公路建设还将持续进行。因此如何提高公路设计质量,不断更新设计理念,适应时代需求,针对工程设计遇到的不同难点,体现工程设计的先进性和前瞻性,将是今后公路设计人员目前需要迫切解决的问题。本文结合西部地区某二级公路项目设计过程中的理念及做法进行小结,为公路设计人员在设计理念提升方面提供参考。

2项目概况

该项目路线起点位于张掖市甘州区S213线K10+000处,途径甘浚镇、红山口、梨园桥、康乐乡、青龙、白庄子,终点位于肃南县老虎沟,路线全长90.573Km。该项目是青海省连接肃南县、张掖市以及河西走廊的便捷通道,也是省道220线与国家高速G30线的连接线,建成后将使地方干线公路网与国道主干线有机结合,使省际间的公路连接线更为畅通。同时肃南裕固族自治县每年吸引着大量国内外游客前来观光。旅游业成为当地政府收入来源之一。所以本公路的建设对张掖市、肃南裕固族自治县的旅游业发展具有重要的作用。

3设计理念及做法

3.1公路线形设计体现“安全、经济、舒适、美观、环保”设计理念

公路线形是直线与曲线连接而成的空间立体线形。线形设计的合理与否,直接影响汽车行驶的安全性。面对复杂的地形、地貌、地质条件,工程量艰巨、环境保护工作难度大等因素,如何使得公路设计做到安全、经济、舒适、美观、利于环境保护是本项目的设计重点,公路路线设计指标的选取以及线形指标的均衡性对交通安全将起着举足轻重的作用。

3.1.1路线方案遵照统筹规划、合理布局、远近结合、综合利用的原则,慎重研究并确定路线走向和走廊带,在所选定走廊带与主要控制点基础上,进行布局和总体设计。合理运用技术指标,结合沿线小区域气候特征,对可行的路线方案进行研究比选,以确定设计方案、路线线位、主要平纵技术指标。

3.1.2利用平面分析计算建立纵断面设计的高程控制点,在拉坡的过程中,综合考虑各种控制要素(如:坡度、坡长的控制,与旧路衔接处标高的控制,沿溪线、跨沟处水文的控制),使设计的纵坡尽可能符合各种控制条件的要求,在控制条件互相冲突时,认真分析,反复推敲,合理取舍。

3.2路侧净区体现“以人为本、预防、容错、纠错”宽容性设计理念

宽容性设计就是要建立平坦、无或少障碍物的路侧净区,将路侧障碍物对车辆构成的危险降到最小程度,减少驾驶员造成损失的概率。其方法特点是改变出行者被动地承受道路条件的变化,让路更好地为人服务,减轻驾驶员的劳动量和心理负担,落实以人为本的公路设计理念。

本项目的设计中我们采用了合理的线形,以减少事故隐患。采用了宽容的路侧,以降低事故损失。主要体现在下面几个方面:

(1)将路侧净区范围内各种天然或人为障碍物进行清除或改善结构设计,尽量减少车辆行驶中面临的不安全因素。

(2)排水系统设计充分考虑原有地形、地貌,尽量不破坏原有水系,因地制宜逐段设计,做到“宽、浅、隐、绿”,外形美观流畅,灵活选用边沟形式,本项目设计采用的浅碟形边沟和三角形边沟具有保证行车安全和美化沿线景观的效果,充分融合旅游区风景。

(3)设置宽容性的交通工程设施,当路侧净区宽度的要求得不到满足时,必须设置路侧护栏等安全设施,以提高行车安全。

3.3路基横断面设计达到“协调周围环境、提高视觉效果”崇尚自然设计理念

路基横断面是公路景观的重要载体和主要体现,也是公路最可视的部分,因此也是设计中的重中之重。路基横断面的布置综合考虑边坡坡率、排水工程、防护工程等多重因素,是各因素相互协调,并与公路所处的外部环境协调一致。

(1)灵活选择边坡坡率,不设置单一坡率。挖方边坡采用台阶型边坡,选择较缓的坡率,并设置边坡平台,有助于草木的自然生长。

(2)排水设施的尺寸和形式根据降雨量和汇水面积等实际情况综合考虑。路线纵坡较缓、且汇水面积较小路段设置了土边沟,与周围环境、景观尽可能协调。

(3)路基防护充分考虑公路与沿线景观的协调、防护设施与周围环境的协调。路堑上挡墙最大高度均不超过4米,避免了高大挡墙会让人产生压抑的感觉。部分路段路基采用了人字形骨架护坡防护内植草绿化,使构造物与自然融为一体,同时也美化了环境。

3.4合理确定路面厚度及结构层类型,符合因地制宜的设计理念。

本项目路面设计本着“面层耐久、基层坚实、土基稳定”的原则,上面层设计主要考虑其作为功能层的抗磨耗能力,下面层设计主要考虑抗车辙能力,基层设计主要考虑抗疲劳能力的设计思想进行。在路面设计过程中,首先对各种路用材料进行了详细调查,其次对材料进行了采集与试验,对各种集料的级配给出明确的级配范围,沥青混合料的配合比通过试验确定,油石比、基层的强度在图纸中给出了明确要求。

基层设计中注重改善半刚性基层结构的使用质量,重视无机结合料稳定类的变形和稳定性方面的性能,不追求高强度,高模量来指导材料设计,选用合理级配,并合理确定水泥剂量。本项目在设计阶段通过对路面结构优化设计,根据试验结果最终确定水泥稳定碎石基层采用骨架密实混合料,水泥稳定砂砾底基层采用悬浮密实型混合料。垫层设计过程中选用透水性好天然砂砾垫层,提高路面使用寿命。

3.5在外业勘测设计中,采用了新技术进行测设,发挥科技作用。

采用GPS进行首级控制网控制测量,采用GPSRTK动态测量模式进行导线加密测设及中桩放样、测设1∶500、1:1000、1:2000大比例尺工点图及地形图,根据实地详细勘察的结果利用路线设计CAD软件对线形进行优化调整。

3.6重视水文地质勘探工作

为了给设计提供准确可靠的地质资料,本次勘察扩大了勘探范围,地质勘探采用物探、震探、钻探相结合,大大提高了勘探精度。基本查明了勘察范围内地质地貌环境和自然地理条件、岩土类型和分布及其工程特性,各岩土层的物理力学性质,分析、评价了地基的稳定性、均匀性和承载力。并对勘察范围内桥梁、涵洞工程的地质和水文地质条件并予以分析、评价。保证了设计工作的顺利进行。

4结语

通过本项目勘测设计,设计人员在安全环保的设计理念、以人为本的宽容性设计理念、施工保通方案设计,测绘新技术的应用等方面均取得了较为成功的经验,并且交工后实践证明运营效果良好。在开展公路勘察设计工作中应该从增强做好勘察设计工作的紧迫感和责任感入手,进一步转变设计理念,加强设计管理等几方面下工夫:一是创新设计新理念,体现“以人为本、以环境为本”的设计原则,设计“生态路、环保路、景观路、安全路”;二是优化设计方案,提高设计质量,实现由设计制作到设计创作的转变;三是加强设计后续服务工作,努力做到“三个配合”:配合交工项目的交付工作,保证设后服务工作及时性;配合在建项目的技术服务工作,保证设后服务工作高效性;配合开工项目的开工准备工作,保证设计交底的准确性,切实提高勘察设计质量和水平。