浙江科創(chuàng)交通設(shè)計(jì)有限公司 浙江金華 321200
道路橋梁路線設(shè)計(jì)關(guān)系整個(gè)道路橋梁工程建設(shè),更與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)影響力息息相關(guān),具體道路橋梁路線設(shè)計(jì)的實(shí)際作用主要包括2 個(gè)方面:
(1)完善的道路橋梁路線設(shè)計(jì)能夠保證來往車輛的正常行駛??茖W(xué)合理的道路橋梁路線設(shè)計(jì)理念能夠規(guī)避原有道路橋梁的高坡與彎道,使其角度降至合理范圍之內(nèi),為車輛安全行駛提供便利[1]。此外,平穩(wěn)開闊的道路環(huán)境也能使駕駛員視野更加開闊,準(zhǔn)確把握道路突發(fā)情況,贏得反應(yīng)時(shí)間。合理的道路橋梁路線設(shè)計(jì)方案,能夠讓車輛在前行路上更加平穩(wěn),道路安全事故降至最低,車輛行駛安全了,社會(huì)穩(wěn)定及相關(guān)經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)隨之增加。
(2)提升土地使用效率。如何高效率運(yùn)用土地為當(dāng)前道路橋梁設(shè)計(jì)者面臨的重要課題。而現(xiàn)有諸多道路橋梁工程多需橫穿大片耕地、森林等原有經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高區(qū)域,合理完善的道路橋梁設(shè)計(jì)方案能夠降低對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)領(lǐng)域的影響,提升原有土地運(yùn)行效率。設(shè)計(jì)部門對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行全面考察后,在保護(hù)原有土地、植被的基礎(chǔ)上,科學(xué)進(jìn)行道路橋梁設(shè)計(jì),將土地資源的浪費(fèi)現(xiàn)象降至最低。
在進(jìn)行道路橋梁路線設(shè)計(jì)時(shí),因?yàn)橐紤]到交通的需求以及周邊地形、環(huán)境等因素的影響,所以其路線都是要經(jīng)過嚴(yán)格地規(guī)劃和考量的。一般來說,道路橋梁有直線和曲線兩種路線線形。其中,緩和曲線指的是一種曲率連續(xù)變化的曲線形式,通常設(shè)置在直線與圓曲線之間,或者是兩個(gè)半徑相差較大但轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間,可以保證行駛過程中的車輛安全地轉(zhuǎn)彎。在我國的道路橋梁標(biāo)準(zhǔn)中,除了四級(jí)道路橋梁不做要求外,其余各級(jí)道路橋梁都必須設(shè)計(jì)緩和曲線。在一些現(xiàn)代化的高速道路橋梁上,緩和曲線是平面線形中最主要的組成部分,其比重甚至可能超過直線和圓曲線。由此可見,緩和曲線的重要性。但是,當(dāng)前我國發(fā)生的交通事故中有很大比例都是發(fā)生在道路轉(zhuǎn)彎處,這主要是緩和曲線設(shè)計(jì)不合理造成的[2]。
道路橋梁的路線設(shè)計(jì)需要合理運(yùn)用直線與曲線,除了要避開客觀存在的障礙物,還是為了能夠緩解駕駛員的行駛壓力。如果道路橋梁路線設(shè)計(jì)的直線過長,一方面,駕駛員會(huì)因?yàn)榱?xí)慣了直線駕駛,警覺性降低,一旦遭遇突發(fā)狀況,就可能會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)不及時(shí)的狀況;另一方面,直線行駛的難度較低,駕駛員可能會(huì)不自覺地提高車速,出現(xiàn)飆車等情況。這兩種情況都會(huì)造成交通事故的發(fā)生。
某項(xiàng)目屬于公路工程,長度是13 公里。通過立交方式和原有公路銜接,在施工完成后可以直接聯(lián)通省外的公路。該項(xiàng)目需要經(jīng)過溝壑區(qū)和河谷階區(qū)域,施工難度較大,會(huì)涉及到路段深挖、路基高填的問題,進(jìn)而存在工程量較大的問題。工程施工階段容易受到地質(zhì)、環(huán)境等要素的影響,因此科學(xué)設(shè)計(jì)橋梁路線和道路路線十分關(guān)鍵。本項(xiàng)目中設(shè)計(jì)工作者摒棄了直線定位技術(shù),依據(jù)區(qū)域具體特點(diǎn),采取“曲線定位技術(shù)”。該形式結(jié)合緩和曲線原理,借助地貌和地形科學(xué)設(shè)計(jì)路線,使路線設(shè)計(jì)可以契合實(shí)際地形特點(diǎn)。
設(shè)計(jì)人員有必要結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件、環(huán)境因素等要素優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,化解設(shè)計(jì)隱患。同時(shí),在繪制路線設(shè)計(jì)圖紙階段中,需盡量降低工程建設(shè)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容的差異性。在施工前期對(duì)設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)培訓(xùn),提升其處理設(shè)計(jì)隱患的能力,進(jìn)而滿足道路橋梁設(shè)計(jì)的程序和規(guī)劃要求。應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素進(jìn)行道路橋梁設(shè)計(jì)。例如,針對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域需要增加安全設(shè)施和警示標(biāo)志,使路過駕駛員留意路況,并提示車輛已經(jīng)通過危險(xiǎn)區(qū)域;曲線偏角不可太低,否則會(huì)導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生實(shí)際曲線長度大于判斷曲線長度的感覺,對(duì)急轉(zhuǎn)彎判斷失誤,從而發(fā)生交通事故。在本項(xiàng)目中,保護(hù)工程周邊自然環(huán)境是設(shè)計(jì)工作的一部分,因此在選擇路線時(shí),需要結(jié)合環(huán)境保護(hù)要素,降低挖填土方石次數(shù),制定“大環(huán)?!崩砟?,突出項(xiàng)目的環(huán)境保護(hù)價(jià)值。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案為:路線為東西方向,經(jīng)過某村莊后其縱面逐漸提升,繞過不良地質(zhì)和陡立面后進(jìn)入隧道。該方案的優(yōu)勢(shì)是對(duì)于周邊環(huán)境的影響程度較低。借助現(xiàn)有地形,在緩坡位置設(shè)計(jì)路線,因此橋梁里程較短,但注意提前分析該區(qū)域的地質(zhì)情況[3]。
3.3.1 結(jié)合設(shè)計(jì)要求選擇材料
決定橋梁及道路耐久性和安全性的重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)材料的選擇,其中鋼筋混凝土材料與工程結(jié)構(gòu)的有效性、耐用性、安全性相關(guān),而混凝土材料又受其材料組成的影響,例如水泥用量、強(qiáng)度等級(jí)和水灰比。因此,在實(shí)際設(shè)計(jì)階段,管理人員應(yīng)結(jié)合《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》制定相關(guān)規(guī)定。設(shè)置多種條件對(duì)結(jié)構(gòu)材料的差異化要求,明確工程設(shè)計(jì)中混凝土水泥用量、水灰比、堿含量、最大氯離子、最低強(qiáng)度等要素,提升材料耐久性,進(jìn)而在后續(xù)施工階段加厚混凝土保護(hù)層,防止鋼筋銹蝕,避免結(jié)構(gòu)裂縫。
3.3.2 結(jié)構(gòu)耐久化設(shè)計(jì)
以橋梁工程為例,其在設(shè)計(jì)、建造和應(yīng)用過程中會(huì)對(duì)外界因素產(chǎn)生影響,如化學(xué)物質(zhì)、環(huán)境、風(fēng)力、車輛等因素,逐漸降低其結(jié)構(gòu)性能,導(dǎo)致橋梁自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞。例如部分大跨徑橋梁因?yàn)槔鞯哪途眯暂^差,需要提前換索,會(huì)增加工程成本,產(chǎn)生設(shè)計(jì)變更,影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。因此,在道路和橋梁路線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重視耐久性問題,延長其使用壽命。
路橋工程屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目,能夠健全我國交通運(yùn)輸網(wǎng)。在道路和橋梁路線設(shè)計(jì)時(shí)通過分析區(qū)域氣候條件和地質(zhì)條件,實(shí)現(xiàn)路線合理化,不過在設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩?、設(shè)計(jì)方式等方法影響工程質(zhì)量,因此有必要考慮工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性和建設(shè)質(zhì)量,制定科學(xué)的優(yōu)化對(duì)策,使路線設(shè)計(jì)滿足交通運(yùn)輸要求。