将决定线形指标的六个相关因素和对其最有利的各平、纵、横线形及指标进行连接,见图2-14,可以看出其中直线中的长直线、较长直线,平曲线中的大于1 500 m半径、1 000 m半径,3%纵坡,0.5 m低路堤,4 m中浅路堑等线形指标和六个因素最相适应。有利于舒适性的线形指标有长直线、大半径平曲线、小纵坡、低路基、中低路堑。次佳线形为较长直线、大半径平曲线。......
2023-09-22
沙漠公路设计应坚持“以人为本”的指导思想,在线形设计中应重视公路交通安全问题,同时应考虑环境景观、经济快捷、防沙保通等主要问题。线形参数的确定主要依据上述几个方面,同时兼顾现行规范的要求。
1)安全舒适
公路线形设计应在平、纵、横三个方面综合进行,保持各元素之间的协调一致。公路等级越高,进行协调性组合设计的作用越突出。平、纵、横三方面的组合不仅要满足汽车动力性能的要求,而且还要满足驾驶员视觉和心理等方面的要求,以服务于道路使用者为目标,提供舒适、安全、快捷的交通服务。这对保证汽车行驶安全舒适具有极其重要的作用。采用不恰当的线形指标或线形组合,容易造成交通事故,降低通行能力。
保证行车的安全性是沙漠公路设计的一个很重要的要求,而体现行车安全性的主要是行驶车辆的车速与沙漠公路线形之间的关系。
计算行车速度和实际运行车速之间一般都存在很大差别,计算行车速度是等值车速,往往设计人员为了经济考虑,采用的公路线形可能只满足设计车速要求,而实际运行车速是驾驶员根据其希望的行车速度和直觉自己调整的变化车速,其对线形造成的危险感觉会有所变化,其选用的速度往往也会随之发生变化。在沙漠地区的公路上交通量相对普通公路要小,且沙漠地区公路景观单调,干扰少,驾驶员始终希望追求快速行驶,经常会超过设计车速,当遇见急弯陡坡等具有“危险性”的路段时,轻者产生不舒适的感觉,严重的会发生交通事故,导致车毁人亡。所以沙漠公路不能完全按设计车速来选取线形指标,并且线形应具有良好的预见性并能起到引导汽车运行速度的作用,使得驾驶员在遇到有事故发生危险的路段能提前发觉并能根据线形的引导降低车速。
满足驾驶员视觉和心理上的要求以及乘客舒适的感觉是在公路线形设计方面体现以人为本的重要举措。线形的舒适性要求线形具有良好的协调性和均衡性。线形越均衡、指标越高,线形的舒适性越好。汽车在大半径的平曲线和大半径的竖曲线上行驶时,车辆受到的离心力小,车内乘客的感觉会舒适些;视距条件好、连续的线形会给驾驶员和乘客带来良好的心理感受;相反,如果线形指标不均衡,线形变化太突然或太频繁都会给驾驶员和乘客带来不舒适的感觉。所以,设计的线形应保持视觉的连续性和舒适性,使行车具有足够的心理舒适感和安全感。
2)环境景观
公路线形是在已有自然条件的基础上进行设计的,首先考虑的不是刻意在平面线形上尽量多采用直线,或者是必须由连续的曲线所构成,而是必须采用与自然地形相协调的线形。对路线自身的各个元素,力求指标连续和协调,满足驾驶员预知前进方向的道路条件、交通条件,以及视觉连续、车速连续和交通安全的期望心理要求,对外部要做到路线宏观位置与周围环境的协调,少破坏自然景观和生态环境,绕避重要景观,提供吸引眼球的多样性视野。
沙漠地区景观单调,生态环境恶劣,动物、植物的数量和种类都特别少,所以沙漠公路景观设计的难度比较大,对生态环境保护的要求也相对其他地区要高。
沙漠公路设计时对于景观和生态环境因素上的考虑主要体现在公路线位的选择上,保证公路沿线景观的丰富程度是沙漠公路景观设计的重要环节,流畅连续的线形也能带来良好的景观效果;合理布置路线的位置,尽量减少对沙漠地区原有植被的破坏也是沙漠公路设计的一个原则。
沿着沙漠自然地形贴近平滑的线形,比以长直线为主采用大填大挖的公路在环境景观上要好,可以避免由于修建公路而破坏沿线生活环境,从保护自然的角度或从施工、养护费节省的角度看都是好的;但有意识地采用中小半径曲线相连接的线形,会使驾驶人员容易疲劳,而且多数车辆在曲线上往往不能沿着车道有秩序地行车,尽管这种线形比较美观,也不应刻意追求。
应针对不同的沙漠类型提倡顺应总体地形、地物,保持线形均衡、协调配合,在满足技术规范的同时,注意与各种沙漠自然环境的配合,顺应当地地形地貌,宜长则长,宜短则短,以能与环境协调为度,尽量减少对生态环境的破坏。因此在设计时,应保持线形在视觉上的连续和心理上的舒适,并且注意与公路周围环境的配合,保持线形的美感及沿途风景的协调。配以固沙草方格、防沙栅栏或植物防沙走廊带,既可以美化沿线景观环境,又能起到引导视线的作用。
3)经济快捷
连续顺畅的线形设计能减少汽车运营的运输成本;而合理适应地形、合理绕避风沙危害的线形设计,又可以减少工程造价和日后的养护费用。
沙漠地区人类活动较少,连接的行政、经济、旅游等控制点较少,为实现经济快速,一般应尽量采用短捷的线形。
对于平坦沙地或裸露流动沙漠、环境不敏感区、地形条件不复杂的情况,只要设计中不是任意取直,而是适应地形、地物,能与前后线形协调,保持几何线形的均衡与连贯,布设长直线也是适宜的。但要提倡顺应地形、地物,以能与环境协调为度;高大复合型沙山等重丘地区选用直线长度、平纵曲线半径、纵坡、边坡等都会给工程造价带来较大影响,应结合地形,合理布线,一般地形起伏较大处不宜选用过长直线,不宜为了追求线形而过分填挖,不宜在平面或纵断面单方面采用高指标。
4)防沙保通
沙漠公路防沙治沙,保证畅通十分重要,只有保证公路畅通,才能达到安全、经济、快捷的目的,因此沙漠公路的设计必须解决好防风沙问题。
线形设计是防风沙设计中的一个重要环节。线位的选择和线形设计是预防和减少沙害的第一环节,要考虑当地风沙危害程度、风沙流运动规律,尽量满足沙漠公路选线中防风沙的几大原则,合理避让沙害严重地带,同时结合地形地貌、沙漠类型和公路工程的特点,把公路线形设计与沙漠公路的防沙体系联系起来,综合设计,最终确定有利于风沙流顺畅通过的路线线位和线形。
以下从交通安全和防沙保通、线形和地形地貌、景观配合等几个方面对沙漠公路线形进行定性分析,提出适宜的线形。
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2023-09-22
为了衡量防沙体系的效益,主要使用了两项指标:地表粗糙度和输沙率(输沙量)。地表粗糙度是指地面以上风速为零的一个高度。对于各种防沙体系或防沙措施来说,地表粗糙度越大,防沙效果越好。输沙率是衡量风沙运动强度的一个重要指标,是指单位时间内单位过沙断面上通过的沙量,常用单位是g/;如果是计算一段公路较长时间的过沙量,可以用输沙量,单位是t/或t/。输沙量则是根据输沙率再乘以时间和过沙断面的面积求出的。......
2023-09-22
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2023-09-22
图2-8 复合沙山地形下的路线线形如果路基高度、边坡及和风向夹角等处理不当,就会对公路造成很大的危害,给养护带来困难。沙漠公路线形应在满足车辆行驶力学、美学及工程造价等要求的同时,顺应风沙流运动规律,和不同类型的沙漠地貌进行很好的环境景观配合,最后结合防沙体系,保证公路畅通。1)平曲线设计原则保持线形简捷连续,线形应与沙漠地形地貌相适应,与周边环境相协调。......
2023-09-22
应充分贯彻因地制宜、就地取材的原则。纯风积沙可采用土工布等材料来加固修筑路基,水源缺乏地区的沙基可采用振动干压实技术。沙漠路基高度应遵循满足强度、减轻沙害、保证安全、经济合理等原则,总体采取填方略大于挖方的设计原则。平沙地路段不宜取土,应加以保护。路基设计宜填挖平衡或填方略大于挖方,挖方弃土宜用于填方路基,多余弃土应置于背风一侧的低洼处,距离路堑坡顶不应小于10 m。......
2023-09-22
通过阿和沙漠公路防沙体系的效应观测,综合养护和施工的因素,对防沙体系的建立提出如下改进措施。防沙栅栏的平面布设应与路线平行,顺应地形、地势,尽量布设在迎风坡中上部。......
2023-09-22
先由施工人员将土工格室张拉开,待张拉到位后,土工格室两端用钢钎固定,然后进行路基两侧包边砾石土的灌注施工,待达到设计压实度后再进行中间路槽风积沙的灌注、碾压。2)土工布的铺设对于基底处置完成和路基高度小于3 m的风积沙填筑路基段,铺设复合土工布隔断层,土工布应全路基断面铺设。......
2023-09-22
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