公路路侧设计优化建议

公路路侧设计优化建议摘要本文以济邵高速公路路侧优化设计为例，贯彻执行公路勘察设计新理念，通过路侧的细节设计、灵活设计和创作设计，实现“安全”、“环境优美”、“节约资源”、“质量优良”、“系统最优”的设计目标。关键词路侧设计优化PROPOSALOFOPTIMIZINGTHEHIGHWAYROADSIDEDESIGNYUANYANHAO,DINGXUEFENG,ZHANGYINFENG2（1DEPARTMENTOFEXPLORATIONANDDESIGN,INSTITUTEOFTRANSPORTSCIENCEANDTECHNOLOGYOFHENANPROVINCEZHENGZHOU450006；2ZHENGZHOUTRANSPORTATIONVOCATIONALCOLLEGEZHENGZHOU450006）ABSTRACTTHEPAPERTAKESTHEOPTIMIZINGDESIGNOFJISHAOHIGHWAYROADSIDEFOREXAMPLE，CARRYINGOUTTHENEWPRINCIPLEOFTHEROADINVESTIGATEDESIGNBYTHEMEANSOFTHEROADSIDEDESIGNWHICHISINDETAIL,AGILITYANDCREATIVETOACHIEVETHEDESIGNTARGETOFSAFETY,BEAUTIFULENVIRONMENT，ECONOMY,GOODQUALITYANDTHESUPERIORSYSTEM。KEYWORDROADSIDE,DESIGN,OPTIMIZE1前言近年来我国高速公路里程增长迅速，截止到2006年底，我国高速公路通车里程已超过4万公里，排名世界第二。高速公路的飞速发展，设计力量跟不上，如某些项目设计周期较短、调查不够深入、设计细节考虑不周全，以致出现了设计与实地情况不符，局部设计处理不够协调、美观等现象。2原设计情况济源至邵原高速公路起于河南省济源市轵城镇庚章村，与二广高速济源至洛阳段相交，向西经轵城镇、承留镇、大峪镇、王屋乡、邵原镇，止于西阳河附近，接山西东蒲高速公路。本项目全线采用四车道高速公路标准建设，K0000K16225设计速度100KM/H，路基宽度为260M，K16225K59462设计速度80KM/H，整体式路基宽度为245M，分离式路基宽度为125M。具体设计情况如下边坡坡率当填土高度小于8M时，边坡坡率采用115，护坡道宽2M；当填土高度大于8M且小于12M时，上部8M路基边坡坡率采用115，8M处设折线变坡，8M以下变坡为1175；当填土高度大于12M时，在8M变坡处设20M宽平台，8M以下变坡为1175，平台设置3的横坡向外倾斜，以利排水。一般挖方路段采用1075110，每10M处设置一道2M宽的边坡平台。3路侧设计优化31路侧净区路侧净区是指通过放缓路基边坡、设置可逾越的排水设施等手段，在路侧保留的无障碍和比较平坦的地带。宽容和人性化的路侧净区可降低交通事故概率、减轻事故损失，因此是人性化的路基设计时需考虑的因素之一如图。公路设施类型、车速、平面线形和路堤边坡都影响着路侧净区的宽度。我国目前尚无关于路侧净区宽度的研究成果。根据美国AASHTO路侧设计指南2002版，高速公路行车道边缘以外不少于9M的宽度可使80的失控车辆得到恢复，大多数公路按照不少于9M的宽度来设置无障碍区。但是，对于交通量较大的高速公路，路堤边坡坡率较陡时，9M的路侧净区宽度是不够的；相反，对于交通量较小的低速公路，9M的路侧净区宽度则过大。因此，路侧净区宽度的选定，应综合考虑交通量、设计速度和路基边坡几何特征坡率等。32路侧要素路基是反映公路环境景观的主要载体，设计中如果忽略了某些细节，会影响项目的整体视觉效果，导致公路对环境的破坏或在周围景观中显得刺目和不协调。因此，为使项目与周边环境较好地融合在一起，设计者在项目设计时需要花费很大的精力，使路基横断面形式和几何形态与地形地貌相适应，将公路与环境联系起来，形成一个有机的整体。路侧要素包括路基边坡、碎落台、护坡道、土路肩。33路侧优化设计济邵高速正在施工阶段，征地拆迁已完成并确定公路地界，路侧优化是在不增加用地、不降低路基稳定性的基础上，从细节上优化原设计不足部分。331路基边坡1填方路基边坡形式有直线形、折线式、台阶式等，本项目填方路基边坡采用直线形和台阶式边坡。在传统路基设计中，根据地基地质条件、填料的工程性质和路堤边坡高度等，主要从满足路堤稳定的角度来选择路堤边坡形式，而对于如何为失控车辆的救险提供适当的机会，以及与自然环境相融合等方面考虑欠佳。填方边坡设计应保证公路的稳定性并为失控车辆安全返回提供适当的机会，现有路侧优化的三个地带是边坡顶、坡率转折点和边坡脚。车辆横越转折点时容易失去驾驶控制，因为这时车辆易呈悬空状态。在高边坡设计中尤其重要，当车辆撞入边沟之前，驾驶人试图采取救险动作或降低速度。在很多情况下，边坡脚位于路侧净区以内，而且很可能延伸到边沟；在这种情况下，应在路侧边坡地带设置安全过渡带。弧形缓边坡的路基，通称为流线形横断面。它既可避免产生路基边坡风蚀和积雪，是养护工作量小、营运费用低、行车最安全的路基断面；也能对增进自然美起到重要的作用。在满足路堤稳定的前提下，因地制宜，选择贴近自然的流线型路基横断面形式及边坡坡率，从工程措施与生态保护两方面进行综合考虑，减少公路路基工程对自然环境的影响，最大限度地使公路与自然环境相协调。如下图。2挖方边坡形式分为直线形、流线形、折线形、台阶形，本项目挖方边坡设计是直线形和台阶式边坡。在传统设计中，选择路堑边坡形状时，以保证路堑边坡稳定为重点，着重考虑地形、地质条件，没有考虑边坡形状对周围环境景观可能产生的负面影响，开挖的路基边坡形状如刀削一样，方正、棱角分明，给人以呆板、生硬之感。选择路堑边坡形式时，在保证边坡长期稳定性的同时，应考虑边坡形状对周围环境景观的影响，边坡形状应与边坡岩土的自然属性相一致，以使公路尽可能融入自然环境。路堑边坡形式优化如下岩石边坡维持原设计，坡脚、坡顶用折角，给人以刚毅挺拔、稳重有力之感。风化边坡由于山体风化深度一般是有规律的，采用变平台高度的方法，尽量实现平台高深与风化深度线一致。土质边坡土质边坡采用贴切自然的抛物线或圆弧线过渡，主要有坡顶采用不小于115坡率、不小于1M高的削坡处理、坡率转折点倒角和坡脚处倒角等。如下图。332碎落台碎落台设于挖方边坡坡脚处，主要是供零星土石碎块下落时临时堆积，同时也是保护挖方边坡稳定性的措施之一。由于风化破碎岩石、软质岩石、砾碎石类土等地段的挖方边坡，经常有剥蚀碎落的岩屑或上石，容易堵塞边沟。因此，应在边沟外测设置碎落台，为滚落的孤石提供安全的落区，以及在寒冷的气候条件下为堆雪提供有效的空间，也可能成为无障碍的路旁救险区。由于路堑大部分设有不同形式的防护，边坡碎落已很少发生，加之边沟设置盖板后，碎落台的功能已逐渐减少，一味强调碎落而设置统一宽大的碎落台，对工程所有段是不合适的，所以，碎落台宽度不宜统一设置为2M，应根据挖方边坡高度、边坡地质类型、边沟的设置形式等因素，统筹考虑碎落台的宽度，控制不小于1M为宜。333护坡道护坡道是为保证边坡的稳定，在路堤边坡坡脚外沿地面纵向保留的有一定宽度的平台，它是保证路基稳定的一种措施。公路路基设计规范JTJ01395规定“填方路基设置路侧取土坑时，路基边缘与取土坑底的高差大于2M时，对于一般公路应设置护坡道，护坡道宽度为12M；对于高速公路、一级公路护坡道宽度不小于3M”。由于目前公路建设中，已改变了传统的在公路两侧设置路侧取土场或大型排水沟的做法，除沿河路基外，一般情况下，路堤两侧地基没有临空面，路堤较稳定，此时护坡道的作用就不明显，且增加了占地面积。因此，公路路基设计规范JTGD302004中没有对护坡道的宽度做出硬性规定，由设计人员根据具体情况进行设计。所以，填方边坡高度不大于2M路段，取消护坡道，放缓边坡坡度。334土路肩路肩是位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状部分。路肩一般由硬路肩含路缘带、土路肩组成。土路肩起到保护路面和路基的作用，并提供侧向余宽。土路肩植草不仅具有较好的景观效果，而且可减少地表径流，同时还可缓解反光效应。所以建议本项目取消现浇C25混凝土，土路肩表面优化成弧曲线形，在碎石盲沟上覆种植土植草。4优化建议和结论本次路侧优化设计充分结合原设计意图、结合现场施工情况，主要优化有1折线式边坡优化成弧线形边坡。2碎落台宽度应根据挖方边坡高度、边坡地质类型、边沟的设置形式等因素统筹考虑，控制不小于1M为宜。3填方边坡高度不大于2M路段，取消护坡道，建议采用浅碟式排水沟，放缓路基边坡，增加路基宽容度。4土路肩表面应做成弧曲线形并覆种植土植草