山区高速公路设计理念

发布时间:2016-04-07 00:00:00 编辑:朝康 手机版

  导语:一般来说,高速公路能适应120公里/小时或者更高的速度,路面有4个以上车道的宽度。中间设置分隔带,采用沥青混凝土或水泥混凝土高级路面,设有齐全的标志、标线、信号及照明装置;禁止行人和非机动车在路上行走,与其他线路采用立体交叉、行人跨线桥或地道通过。

  我国的公路建设在改革开放以来取得了长足发展,实现了历史性飞跃。到2002年底,公路通车总里程已达176.5万公里,其中代表现代交通发展水平的高速公路达25130km,居世界第二位。公路桥梁为29.9万座,1162.1万延米;隧道1972处,83.5万延米。近十年来,我国的拱桥、梁式桥、斜拉桥和悬索桥,无论是建桥规模、设计水平、施工工艺及整套技术都跨入了世界先进行列。

  我们用10年的时间走过了发达国家一般需40年走完的路程。随着公路建设的飞速发展,对交通的要求开始向“快速、方便、舒适、安全”方面转变,公路建设从改革开放初期以量的扩张为主,开始转向质的发展提高阶段。同时,在不断摸索的公路建设跨越式前进过程中,我们遇到了诸如经济制约与发展需求、病害治理与灾害预防、工程建设与环境保护等一系列问题。

  九十年代末期高速公路逐步向山区延伸,随着道路设计标准的逐步提高,地形、地质条件的逐渐复杂,这些问题更加突出。这就亟待我们从工程设计源头,分析症结所在,转变现有观念,研究关键技术,促进建设发展,以满足不断增长的安全、经济和环保需求,使公路交通在21世纪逐步实现现代化。

  2存在的主要问题目前公路交通发展的瓶颈仍是经济因素,以往“经济为主”的设计指导思想不利于公路交通的持续、快速发展,导致公路建设成套技术的发展相对滞后,在总体方案设计、地质病害防治、生态环境保护等方面出现了一定的偏差。

  2.1建设指导思想我国公路建设的指导思想,在经历了一般公路道路等级低、运行要求低、建设成本低的三低建设期后,步入了高速公路的起步发展期和快速建设期。在这两个阶段中,建设指导思想没有随着建设条件及时改变,引起了一些认识上的混乱。

  八十年代至九十年代中,由于社会经济的快速发展,交通量增大,迫切需要修建高速公路。

  这一时期的建设指导思想是以行车快速、安全、舒适,提高通行能力为目标。为了满足行车舒适,视线诱导良好的要求,往往采用较高的指标,在增加工程量不多的情况下,尽量使路线平纵配合最佳。在高速公路建设的起步发展阶段,由于建设条件比较简单,工程造价相对较低,取得了经济合理的建设效果。

  从九十年代末期至今,是高速公路的快速建设期。在这一阶段初期,高速公路逐步进入了山区,道路设计标准逐渐提高,地形地质条件更加复杂,由于对环境危害的认识不足,建设指导思想仍保持了“经济思维”的惯性,未能随着建设条件的改变及时进行调整。这样,公路建设对生态环境的不利影响便逐渐显现:高填、深挖常常诱发地质病害,防护加固、地基处理反而加大了工程费用,被破坏的原有植被与水系,又进一步造成水土流失……

  在高速公路的快速建设期的后半段,这种现象已引起一定的重视,东部经济发达省份如江苏省和建设高速公路较早的陕西省,都提出建设高速公路要把环境保护放在首位的指导思想,提出建设生态路、环保路等基本概念。但由于“经济制约”的影响,在大部分省份和地区仍然沿袭传统的建设指导思想,“环保优先”的指导思想只是在少数地区被接受。

  我国《公路环境保护设计规范》虽已颁布多年,但实施力度不够。与国外高速公路建设起步较早的发达国家相比,在工程设计中,我们很难达到不为经济所动摇的“环保优先”要求;

  工程造价中环保费用较小,与国外10%以上的比例相差较大。

  2.2总体方案设计对于山区高速公路,在选定路线方案时结合地形进行大范围的比较,在技术指标掌握和平纵横协调方面一般做的较好,这与工作深度和大量比较是分不开的。如晋城~焦作高速公路山西段在初步设计时,同深度比较线5段的长度为30.59km,达到路线总长的96.7%,结合横断面对平面指标进行了高、中、低的尝试,为路线线位控制提供了有益的参考。

  不过,在高速公路进入山区的初期,“多挖少填、纵向利用”,“填挖平衡、降低造价”的思想根深蒂固,加上对地质病害认识不足,对高填路堤和深挖路堑的安全问题也未引起足够的重视,还是造成许多高填深挖路段,在地质情况不十分明朗的情况下,选择了深挖路堑方案。

  由于传统建设指导思想的束缚,在路线经过复杂地形进行多层次的方案比较时,即使进行高路堤与高架桥梁比较、深路堑与隧道方案比较、半边桥与高边坡比较,也往往将经济作为首选因素,未把对环境破坏及其恢复程度列为主要比较条件,很难使有利于环保、造价较高的方案作为最终选择。

  同时,由于设计手段落后和对全景透视检查的忽视,个别隧道进出口路线由于隧址的影响而略显别扭,个别桥梁为降低墩高而纵面指标偏低,一定程度上影响了线形的连续、均衡和顺畅。

  2.3地质病害防治地形和地质条件是决定路线的主要决定因素,两者既有内在联系又存在矛盾。路线适应地形相对容易,而要摸清地质不仅比较困难,而且需要耐心和经验。

  在高速公路进入山区的初期,一般认为山区的工程地质条件较好,而个别建成的山区高速公路更加深了这种误解。由于对地质灾害的严重性缺乏充分认识,对建设项目中存在的、可能发生的地质病害,未能进行深入细致的调查、勘察、研究和预测,导致不少工程项目在建设时遭遇尴尬,被迫对发生的地质病害逐个进行治理。由于地质病害防治力量的不足,加之建设方、治理方的“安全心态”,过于保守的处治方案往往消耗了大量的费用和时间。

  在接受被动处治的教训后,提出了“地质选线”的观念,根据治理工程的规模,妥善处理地质病害“防”与“治”的关系。在了解区域地质条件,明确病害的可知性、可治性的基础上,通过综合比较论证,最终合理选择路线位置和工程方案。但比较遗憾的是,虽然“地质选线”可以处理好地质条件和公路工程之间的关系,但由于费用限制和手段落后等原因,宏观地做到“地质选线”,对工程的位置、方案确定也是粗略的,有时几经周折确定的方案在详勘后仍需进行调整;同时,高填深挖等极易破坏自然环境的平衡,对工程可能诱发的地质病害,目前仍未引起设计者的足够重视。

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