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公路设计中的缺陷及解决措施
在我国经济得到进一步发展的过程中,公路工程建设开始成为重点发展项目,在公路建设规模不断扩大的过程中,其设计环节中隐藏着的问题逐渐浮出水面。在现实生活中多发的公路事故来看,绝大多数是由于公路受到严重的损坏,其根本原因是在设计环节中出现了问题,因此,本文就对公路桥梁设计中存在的几点问题进行初步的探讨,结合目前我国公路桥梁现状,提出一些有针对性的改善措施。
【关键词】公路;设计;常见问题;措施
1、我国公路设计的现状
目前,伴随着我国经济体制的不断变革,我国公路桥梁工程建设可谓是突飞猛进的发展,在基础工程建设中占据了相当重要的地位。但是,在这一持续的演变过程中,人们对于公路桥梁工程建设的要求越来越多,再加之我国公路安全事故日益增多,公路桥梁的施工质量逐渐受到了人们的广泛关注。在不同的施工条件下,对于设计对象的需求也不同,那么,这就需要设计人员根据实际施工情况,对公路桥梁工程设计进行全面的修改或更换,只有这样,才能确保公路桥梁结构真正符合国家规定的质量标准要求。相关技术人员通过对有问题的公路桥梁进行深入的调查分析后,得出的结论是,这些公路桥梁发生事故的主要原因是由于其在安全性和耐久性方面的设计存在较大的缺陷,最终导致公路桥梁出现坍塌等现象。此外,公路桥梁设计师不仅要具备较强的专业知识,还要有着丰富的设计经验,能够根据不同类型的工程项目,设计出科学合理的公路桥梁结构,事先预估出一切不确定的风险因素,并采取有效的应对措施,从而确保公路桥梁的使用质量,促使公路工程建设的可持续发展。
2、我国公路设计中存在的问题以及解决策略
2.1设计参数问题。依照相关的公路使用标准,混凝土沥青公路能够有效使用至少15年的时间,水凝公路最长能够使用30年时间,然而现实状况是公路的使用达到十年的时候就开始逐渐出现破损的状况,究其根本原因,设计参数上存在的的误差是主要原因。在预测环节中没有对相关指标进行准确测量,而是将关注的焦点放在节约成本上,这样一来将会很容易导致产生改扩建等附加费用,从而增加了最终的工程成本投入。设计环节中的相关参数规范化,是公路工程安全最核心最基本的保证,在设计环节正式开始之前,需要进行实地的勘查与测量,从而得出最符合实际情况的数据,为设计提供准确的数据基础。在公路的现实状况中,相关设计参数很难与公路的使用状况相吻合,甚至存在较多矛盾的地方,不仅没能够达到设计的标准使用年限,而且还在完工之后的短时间内出现严重的路面损坏状况。在进行具体的公路参数设计时,不仅需要充分考虑到地形特征,还需要兼顾到地形特点,同时还应充分了解公路运行车辆的总体特点、规格,不仅如此还应对公路做出一个长远的规划,通过对各种因素的充分考虑,预测出准确的公路运行状况。
2.2公路路线设计问题。第一,是同向圆曲线间的直线段长度问题,在老路改造工程中,对6v最小直线长度的过分强调会导致大段老路的浪费,使拆迁量增加,从而大幅提高工程造价。同向圆曲线间直线段长度的取值建议为把不设超高的缓曲线作为直线段处理,或者直接降低6v要求,经实践检验,最小可为3v。第二,是平曲线半径的选取应重点考虑曲线前后衔接的指标以及曲线附近的运行速度的连续性和均衡性,并不是越大越好。在曲线公路路段中的凸型以及小半径平曲线同样会发生视距误差导致的交通事故,不仅如此,在设计曲线路面的过程中,使用直线路面常规的视距值,同样会造成公路视距误差,在这种情况下,在进行公路设计的过程中,通过设置避险车道能够使得这种情况有效避免。对于平曲线半径的选取问题,建议将平曲线长度控制在1-3km,即可避免驾驶员产生疲劳感和单调感。第三,就是超高问题,尤其是对于混合交通路段来说,超高设置过大容易导致低速行驶的车辆发生倾倒事故。针对这一环节的设计是极为重要的,一旦存在闪失或者误差,将会引起极为严重的事故,在公路行车过程中将会出现大量的超速或者超载,这将会使得事故发生的几率急剧增加。通过大量的交通事故案例能够十分轻易得出这样的结论,绝大多数的交通安全事故都是因为超速引起的,在这种情况下,通过设计的手段对车速进行有效限制,在充分了解实际状况的情况下进行合理限速。第四,是城市道路的纵断面设计问题,城市的排水系统主要受到来自暴雨的考验,近期全国出现强降雨,某些城市的排水系统发挥不了应有的作用,导致道路积水情况极其严重,最主要的原因就是道路纵断面设计只考虑造价造成的。纵断面在公路工程中起着重要的作用,关系着公路的整体排水状况,因此针对这一环节的设计,其重要性同样不可忽视。如果在设计过程中将纵断面调整过低,将会极大地削弱公路的系统排水能力,如果这样一旦在雨水多发季节出现洪涝灾害,排水系统无法将雨水有效排除,将会发生雨水倒灌的情况,最终影响到公路正常使用,甚至造成交通事故。
2.3路基路面设计问题
由于公路建设中遇到的地质地形条件复杂多变,在高边坡位置十分容易发生坍塌事故,当遭遇多雨季节时,受到雨水的强烈冲击,公路路基将会发生严重损毁,出现大量缺口,在这种情况下,通过建造边坡平台来使得坡道得到有效防护,这将能够提高路基边坡的整体抗冲击能力。边坡平台能够有效缓解水流冲击,这就能够有效保护公路,将破坏程度控制在最低。
2.4公路桥梁设计要点
应根据地形,将中间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩固接起来,利用其柔性来适应桥墩所受的温度收缩、徐变、制动力等水平力,较矮的边墩设置滑板支座或橡胶支座,形成连续梁。这样的刚构―连续体系大大改善了高墩、矮墩的受力性能。上部构造形式的选择,应结合桥梁具体情况,综合考虑其受力特点、施工技术难度和经济性。下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求,同时在外形上要做到与上部结构相互协调、布置均匀。为保证行车的舒适性,结构经久耐用而且实用,山区高速公路大、中桥一般采用先简支后连续或墩梁固接的连续―刚构混合体系。由于全刚构体系墩高相差较大,需通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,会使得桥墩的尺寸增多,美观性降低,同时施工也比较麻烦。全连续结构太长,行车舒适性差,墩台所受的水平力较大。
结束语
设计在整个公路工程体系统起着中枢的作用,所以我们在进行公路建造的时候要合理的进行公路设计,同时还要在设计之前对施工地点以及周围的发展状况进行调查和研究,并将这一因素考虑到公路的设计之中,这样才可以设计出令人满意的、对社会发展有着推动作用的公路。只有在设计环节做到统筹规划、科学严谨,工程建设才能够获得存在的合理性,这样一来才能够将可能出现的问题有效地解决或者避免,公路的使用性能才可以获得保障。
【关键词】公路;设计;常见问题;措施
1、我国公路设计的现状
目前,伴随着我国经济体制的不断变革,我国公路桥梁工程建设可谓是突飞猛进的发展,在基础工程建设中占据了相当重要的地位。但是,在这一持续的演变过程中,人们对于公路桥梁工程建设的要求越来越多,再加之我国公路安全事故日益增多,公路桥梁的施工质量逐渐受到了人们的广泛关注。在不同的施工条件下,对于设计对象的需求也不同,那么,这就需要设计人员根据实际施工情况,对公路桥梁工程设计进行全面的修改或更换,只有这样,才能确保公路桥梁结构真正符合国家规定的质量标准要求。相关技术人员通过对有问题的公路桥梁进行深入的调查分析后,得出的结论是,这些公路桥梁发生事故的主要原因是由于其在安全性和耐久性方面的设计存在较大的缺陷,最终导致公路桥梁出现坍塌等现象。此外,公路桥梁设计师不仅要具备较强的专业知识,还要有着丰富的设计经验,能够根据不同类型的工程项目,设计出科学合理的公路桥梁结构,事先预估出一切不确定的风险因素,并采取有效的应对措施,从而确保公路桥梁的使用质量,促使公路工程建设的可持续发展。
2、我国公路设计中存在的问题以及解决策略
2.1设计参数问题。依照相关的公路使用标准,混凝土沥青公路能够有效使用至少15年的时间,水凝公路最长能够使用30年时间,然而现实状况是公路的使用达到十年的时候就开始逐渐出现破损的状况,究其根本原因,设计参数上存在的的误差是主要原因。在预测环节中没有对相关指标进行准确测量,而是将关注的焦点放在节约成本上,这样一来将会很容易导致产生改扩建等附加费用,从而增加了最终的工程成本投入。设计环节中的相关参数规范化,是公路工程安全最核心最基本的保证,在设计环节正式开始之前,需要进行实地的勘查与测量,从而得出最符合实际情况的数据,为设计提供准确的数据基础。在公路的现实状况中,相关设计参数很难与公路的使用状况相吻合,甚至存在较多矛盾的地方,不仅没能够达到设计的标准使用年限,而且还在完工之后的短时间内出现严重的路面损坏状况。在进行具体的公路参数设计时,不仅需要充分考虑到地形特征,还需要兼顾到地形特点,同时还应充分了解公路运行车辆的总体特点、规格,不仅如此还应对公路做出一个长远的规划,通过对各种因素的充分考虑,预测出准确的公路运行状况。
2.2公路路线设计问题。第一,是同向圆曲线间的直线段长度问题,在老路改造工程中,对6v最小直线长度的过分强调会导致大段老路的浪费,使拆迁量增加,从而大幅提高工程造价。同向圆曲线间直线段长度的取值建议为把不设超高的缓曲线作为直线段处理,或者直接降低6v要求,经实践检验,最小可为3v。第二,是平曲线半径的选取应重点考虑曲线前后衔接的指标以及曲线附近的运行速度的连续性和均衡性,并不是越大越好。在曲线公路路段中的凸型以及小半径平曲线同样会发生视距误差导致的交通事故,不仅如此,在设计曲线路面的过程中,使用直线路面常规的视距值,同样会造成公路视距误差,在这种情况下,在进行公路设计的过程中,通过设置避险车道能够使得这种情况有效避免。对于平曲线半径的选取问题,建议将平曲线长度控制在1-3km,即可避免驾驶员产生疲劳感和单调感。第三,就是超高问题,尤其是对于混合交通路段来说,超高设置过大容易导致低速行驶的车辆发生倾倒事故。针对这一环节的设计是极为重要的,一旦存在闪失或者误差,将会引起极为严重的事故,在公路行车过程中将会出现大量的超速或者超载,这将会使得事故发生的几率急剧增加。通过大量的交通事故案例能够十分轻易得出这样的结论,绝大多数的交通安全事故都是因为超速引起的,在这种情况下,通过设计的手段对车速进行有效限制,在充分了解实际状况的情况下进行合理限速。第四,是城市道路的纵断面设计问题,城市的排水系统主要受到来自暴雨的考验,近期全国出现强降雨,某些城市的排水系统发挥不了应有的作用,导致道路积水情况极其严重,最主要的原因就是道路纵断面设计只考虑造价造成的。纵断面在公路工程中起着重要的作用,关系着公路的整体排水状况,因此针对这一环节的设计,其重要性同样不可忽视。如果在设计过程中将纵断面调整过低,将会极大地削弱公路的系统排水能力,如果这样一旦在雨水多发季节出现洪涝灾害,排水系统无法将雨水有效排除,将会发生雨水倒灌的情况,最终影响到公路正常使用,甚至造成交通事故。
2.3路基路面设计问题
由于公路建设中遇到的地质地形条件复杂多变,在高边坡位置十分容易发生坍塌事故,当遭遇多雨季节时,受到雨水的强烈冲击,公路路基将会发生严重损毁,出现大量缺口,在这种情况下,通过建造边坡平台来使得坡道得到有效防护,这将能够提高路基边坡的整体抗冲击能力。边坡平台能够有效缓解水流冲击,这就能够有效保护公路,将破坏程度控制在最低。
2.4公路桥梁设计要点
应根据地形,将中间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩固接起来,利用其柔性来适应桥墩所受的温度收缩、徐变、制动力等水平力,较矮的边墩设置滑板支座或橡胶支座,形成连续梁。这样的刚构―连续体系大大改善了高墩、矮墩的受力性能。上部构造形式的选择,应结合桥梁具体情况,综合考虑其受力特点、施工技术难度和经济性。下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求,同时在外形上要做到与上部结构相互协调、布置均匀。为保证行车的舒适性,结构经久耐用而且实用,山区高速公路大、中桥一般采用先简支后连续或墩梁固接的连续―刚构混合体系。由于全刚构体系墩高相差较大,需通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,会使得桥墩的尺寸增多,美观性降低,同时施工也比较麻烦。全连续结构太长,行车舒适性差,墩台所受的水平力较大。
结束语
设计在整个公路工程体系统起着中枢的作用,所以我们在进行公路建造的时候要合理的进行公路设计,同时还要在设计之前对施工地点以及周围的发展状况进行调查和研究,并将这一因素考虑到公路的设计之中,这样才可以设计出令人满意的、对社会发展有着推动作用的公路。只有在设计环节做到统筹规划、科学严谨,工程建设才能够获得存在的合理性,这样一来才能够将可能出现的问题有效地解决或者避免,公路的使用性能才可以获得保障。
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