作者简介:张翔(1991—),男,山西吕梁人,工程师,从事道路与桥梁设计事情。;
目前,越来越多的公路为知足通畅哀求面临改扩建问题,为使改扩建后的公路更好地知足出行哀求,前期必须对路线设计引起足够重视,本文结合以往干系事情履历,明确改扩建公路路线设计中须要把稳的各项要点。
1 设计原则(1)改扩建包含多种形式,包括在单侧进行拼接、在单侧设置分离、在两侧进行拼接与在两侧分别分离等。当公路处于平原微丘区范围时,建议在两侧进行拼接或进行局部分离,而对付处在山岭重丘区的公路,因受到不同掌握成分的直接或间接影响,以单侧加宽形式为主,这些掌握成分包括高填深挖路基、桥隧扩建、施组和保通等。
(2)以项目的详细布局形式为参考,结合对旧路履行的全面调查结果和统计剖析数据,依照充分利用当前工程这一原则,灵巧选用不同的技能指标,担保路线综合设计质量。
(3)开展改扩建时,要加强安全性剖析及评价,并根据结果制订一些针对性的方法,以确保施工安全[1]。
(4)在隧道路段中,常日进行局部分离扩建;在有大型布局物分布的路段,详细的扩建方案紧张与大型布局物所用扩建办法有关,需通过多方案比选确定终极方案;扩建完成后的各项技能指标都应与现行规范及标准提出的哀求完备符合。
(5)在绕行间隔相对较长、技能标准相对较低、与所在地区发展方案有很大抵牾、随意马虎发生交通事件、受其他大型布局物直接影响的路段中,有必要对改建和新建两个方案进行深入比拟,选择适宜的方案。
2 路线勘察在改扩建过程中,除了要对新建工程进行全面勘测,还应对旧路各项设计数据进行全面采集,包括平面、纵面、横面和布局物整体三维数据等。履行旧路丈量的过程中,要分成两幅,纵向上的间距大小要根据曲线半径多少而定,常日保持在12~25m。此外,还要对旧路既有的布局物与各主要工点开展精确的丈量[2]。
3 安全性评价和建议
安全性评价的内容包括:对旧路线形设计各项指标是否符合进行评价;对随意马虎发生交通事件的路段进行剖析评价;对运行速率进行考验性评价等[3]。个中,对旧路线形设计各项指标是否符合进行评价的重点为:考验并评价包括平面半径和超高设置等在内的指标,确定能否与扩建完成后对应的技能标准符合;对随意马虎发生交通事件的路段进行剖析评价是指通过数理统计来剖析确定旧路的实际运营情形是否符合安全标准,找出引起事件频繁发生的要因,同时制订有效的方法;对运行速率进行考验性评价是指采取考验的方法确定设计提出的速率与技能指标能否达到良好匹配及折衷。
对严重影响运营安全的段落应提高掌握力度,要能从实质上加以改进,并根据货车的停车视距对分外困难的段落开展针对性考验。而在连续的长度较大的坡段中,还要在开展改扩建时加强运行速率剖析考验[4]。
方案设计时,可将旧路直接作为上行线,下行线采取新建的半幅,同时充分考虑应急车道及爬坡车道合理设置,通过多方案比选确定终极的方案。当路段超高设置相对较大时,需根据货车运行速率进行考验。在随意马虎发生交通事件的路段,若直策应用旧路履行改扩建,则无法从根源上肃清毛病,对此建议采取局部新线。在路线技能标准相对较低和绕行情形比较严重的路段,若完备利用旧路的路线,则在完成改扩建之后依然无法办理绕行间隔较长的问题,而且还会产生更大的保通压力,因此建议进行裁弯取直。
4 路线平面拟合设计以旧路旁边两幅干系实测资料为依据,将隧道与明式布局物作为紧张掌握要素履行拟合设计,同时做好偏差剖析。在两侧拼接路段中,需采取拟合设计的方法确保旧路设计有良好平面线形;在长、大圆曲线段落范围内,开展设计时应采取适当方法减少拟合的偏差;在拟合结束后,平面线形应知足规范提出的各项哀求[5]。减少偏差的方法大多是多圆曲线拟合,该方法是指将有明显偏差的圆曲线分为多少段半径没有太大差别但能实现径向连接的曲线,以此提高拟合的精度。
在复曲线中,所有圆曲线的长度及半径均须要以丈量点位对应的桩号和曲率实际分布图为依据通过比拟之后确定,并且各个段落的复曲线长度要能符合规范,对长度的最小值有一定限定哀求[6]。借助SPLINE可完成测点资料绘制事情,得到各个段落的长度和曲率,再结合测点与桩号间相互关系绘制详细分布图。对不同的紧张掌握要素,理论上不能超过10cm,而在一样平常路基段中,可处在10~20cm范围内。详细的偏差指标可根据旧路技能标准进行适当调度。
在某扩建工程中,旧路受到诸多成分的影响,包括软基、施工与车辆偏差及地面沉降,但由于引入了多圆复曲线拟合法,成功将平面线形拟合偏差掌握在10cm之内。在对AK0+000—AK37+912.561段进行平面拟合设计的过程中,98.8%旁边的实测点位实际拟合偏差不超过10cm,部分点位的最大偏差也不超过15cm,取得了良好的效果[7]。
5 路线纵面拟合设计在对改扩建公路履行路线纵面拟合设计过程中,应把稳以下几点:
(1)纵面拟合设计应充分考虑和其他方案之间的折衷性,包括桥梁方案、路线交叉方案、路面设计方案、软基处理方案及沿线范围内各种举动步伐的改造方面,确保方案达到经济合理。软基路段应只管即便坚持当前的路基高程;分外困难路段应通过多方案剖析加以论证。
(2)在拟合设计中,应根据详细的路面扩建形式,充分结合隧道及明式布局物实际情形,使拟合设计能够分段且分幅履行,此外,还要做好偏差剖析事情,与平面拟合设计过程中所用偏差剖析办法大体同等。一样平常段落应做到宁填勿挖,并且要在结束拟合后,使纵面线形符合规范哀求;比较困难的段落可能会受到各方面成分的影响与限定,如净空方面的限定和布局物方面的限定等,此时可放宽对最短坡长提出的限定,但要把稳竖曲线长度不能少于设计时速下的3s行程[8]。
(3)明式布局物拟合偏差应与应力储备相结合,一样平常按照-3~+3cm的范围掌握,同时要把稳知足构造安全方面的哀求。详细的偏差指标可根据旧路技能标准进行适当调度。
(4)对纵面线形对应的设计条件进行优化调度,当前纵面无法知足干系标准及规范哀求,或安全性评价结果哀求对纵面进行调度的路段。
(5)为了使实际的路面施工掌握达到良好效果,并担保行车的舒适性与安全性,在路面施工正式开始之前须要对旧路的纵坡开展必要的调坡设计。履行调坡时,根据路面设计方案,并充分考虑桥梁加铺层实际厚度等情形,将其作为必要的掌握指标。此外,为避免桥头跳车征象的发生,还须要在桥头处做好过渡段设计。
以某扩建工程CK72+996.024—CK118+430段为例进行剖析,以实测资料为依据创建了一个精度很高的数字化地面模型,同时将所有明式布局物作为掌握开展纵面优化拟合设计,既有桥梁桥面实际标高都处在±3cm之内,与设计哀求完备符合。在此根本上,考虑地区地面产生不屈均沉降导致局部路段的实际标高无法达到哀求,对以下三个路段履行了纵面调度:第一个路段的起讫桩号为CK96+100—CK96+600,约500m,将路基的设计标高提高0~0.30m;第二个路段的起讫桩号为CK107+950—CK109+800,约1 850m,拆除重修并提高0~1.80m;第三个路段的起讫桩号为CK118+100—CK118+430,约330m,将路基的设计标高提高0~0.50m。
6 结语综上所述,公路改扩建工程十分繁芜且系统性强,路线设计是其关键所在。以上提出了路线设计中须要遵照的各项基本原则,并明确了设计要点,例如通过引入多圆复曲线拟合法对平面拟合偏差进行掌握等,以此为实际的改扩建工程供应参考借鉴,担保路线设计方案的合理性、经济性与可行性。
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