山區(qū)公路回頭曲線的應(yīng)用分析

張長(zhǎng)科

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 湖南 衡陽(yáng) 421001）

0 前言

我國(guó)山區(qū)地形地勢(shì)起伏很大，地質(zhì)情況復(fù)雜，且生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱。因此，在山區(qū)條件下進(jìn)行選線設(shè)計(jì)，線形指標(biāo)的選擇就尤其重要了。必須要使得路線與地形向融合，不能隨意提高指標(biāo)，不然就可能產(chǎn)生過(guò)大的路基土石方量，造成山區(qū)地形的破壞，從而帶來(lái)山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，也會(huì)影響山區(qū)公路的安全運(yùn)營(yíng)。因山區(qū)地形條件限制，當(dāng)控制點(diǎn)高差較大時(shí)，自然展線有時(shí)是無(wú)法完成的，則，常常采用回頭曲線或者螺旋線展線。

本文結(jié)合“G234常寧市新河至蒲竹公路”項(xiàng)目，對(duì)回頭曲線的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 工程概況

“G234常寧市新河至蒲竹公路”是《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013-2030）中新調(diào)增的普通國(guó)道縱線—G234興隆至陽(yáng)江公路在湖南省境內(nèi)的一段，也是常寧市干線公路網(wǎng)的重要組成部分。G234常寧段始于常寧市新河鎮(zhèn)，經(jīng)洋泉鎮(zhèn)、泉峰村至西江枧寶山，延伸至桂陽(yáng)縣。在洋泉鎮(zhèn)至西江枧寶山（常寧與桂陽(yáng)交界處），沿X080縣道修建，大部分地段利用原X080縣道，沿線地形復(fù)雜，高差較大，地質(zhì)情況極復(fù)雜，同時(shí)沿線途經(jīng)洋泉湖、西江漂流區(qū)，毗鄰天堂山風(fēng)景區(qū)，其中洋泉湖是常寧市最大的供水水庫(kù)，一級(jí)水源保護(hù)區(qū)，因此G234選線設(shè)計(jì)盡量繞避洋泉湖地區(qū)。

2 本項(xiàng)目回頭曲線分析

2.1 回頭曲線指標(biāo)

山區(qū)公路為克服高差，在同一坡面需設(shè)置回頭曲線。兩相鄰回頭曲線間應(yīng)盡可能拉開(kāi)距離，由一個(gè)回頭曲線（主曲線）的終點(diǎn)至下一個(gè)回頭曲線起點(diǎn)的距離，當(dāng)路線設(shè)計(jì)速度為40km/h時(shí)，不小于200m。

本項(xiàng)目泉峰村至終點(diǎn)段地勢(shì)中間高兩頭低，相對(duì)高差大，部分路段高差急劇變化，老路縱坡大，提質(zhì)改造需尋找合適地形展線以克服高差。最為典型的為周家橋（北側(cè)山腳）-豺狗坳（山頂埡口）-塔山（南側(cè)山腳）路段。其中，周家橋至豺狗坳段直線距離約 4.1km，老路路線長(zhǎng)度 6.3km，相對(duì)高差 515m，平均縱坡達(dá)8.2%，最大縱坡達(dá)14%，縱坡在10%以上的路段有7個(gè)；豺狗坳至塔山直線距離1.3km，老路路線長(zhǎng)1.8km，相對(duì)高差100m，平均縱坡達(dá)5.6%，最大縱坡達(dá)15%。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，“二級(jí)及二級(jí)以下公路連續(xù)上坡（下坡）路段，相對(duì)為200~500m時(shí)，平均縱不應(yīng)大于5.5%，任意連續(xù)3km路段的平均縱坡不應(yīng)大于5.5%”。老路縱斷面遠(yuǎn)達(dá)不到規(guī)范要求，為克服縱面高差，須設(shè)置回頭曲線增加路線長(zhǎng)度。廟下元及大竹山段增設(shè)回頭曲線解決路線縱坡過(guò)陡的問(wèn)題。

本項(xiàng)目G234二級(jí)公路分別在廟下元地段（K34+000~K36+580）、大竹山地段（K390+000~41+300）設(shè)置二回頭曲線，回頭曲線設(shè)計(jì)速度 30km/h，圓曲線設(shè)計(jì)半徑為30m，縱坡為3.5%，滿(mǎn)足規(guī)范要求。

2.2 回頭曲線的布設(shè)

回頭展線是路線沿山坡一側(cè)延展，用回頭曲線作方向相反的回頭后再回到該山坡的布線方式[1]?；仡^展線的優(yōu)點(diǎn)是能合理利用有利地形，繞過(guò)不良地形、地質(zhì)和難點(diǎn)工程?；仡^展線的缺點(diǎn)是在同一坡面上，上、下線重疊，采用的圓曲線半徑相對(duì)較小，對(duì)于行車(chē)、施工、養(yǎng)護(hù)都不利。

2.2.1 廟下元（K34+000~K36+580）回頭曲線設(shè)置

廟下元地段地形高差較大，路線經(jīng)過(guò)地段最低高程187.54m，最高360.420m。K34+000~K36+580直線距離大約600~700m，高差達(dá)172.88m。利用回頭曲線展線是該路段設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，回頭曲線設(shè)計(jì)速度30km/h，圓曲線最小半徑為30m。廟下元回頭曲線較復(fù)雜，第一段回頭曲線利用山溝回頭展線，第二、三段回頭曲線利用山包回頭展線，在K36+580處沿山脊選線。具體回頭曲線設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 廟下元（K34+000~K36+580）回頭曲線布設(shè)

2.2.2 大竹山（K39+000~K41+300）回頭曲線設(shè)置

大竹山地段地形較差較大，路線經(jīng)過(guò)地段最低高程487.47m，最高574.72m。進(jìn)出回頭曲線K39+000~K41+300間距離大約 200m左右。X080公路路線縱坡達(dá)15%以上，公路運(yùn)行安全性極差，且山高路陡。G234公路經(jīng)過(guò)的塔山鄉(xiāng)板角村地段，地面標(biāo)高大約590m左右，如選擇越嶺隧道方案，大約1600m距離需克服高差120m。《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70-2004）[3]指出“隧道縱坡一般情況不應(yīng)大于3%；受地形等條件限制時(shí)，高速公路、一級(jí)公路的中、短隧道可適當(dāng)加大，但不宜大于4%；短于100m的隧道縱坡可與該公路隧道外路線指標(biāo)相同”?！豆匪淼涝O(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG-T D70-2010）明確“特長(zhǎng)、長(zhǎng)隧道最大縱坡宜控制在2.5%以下，中、短隧道縱坡宜控制在3%以下。中、短隧道受地形條件限制時(shí)，最大縱坡可適當(dāng)加大到 4%；在特別困難的條件下，最大縱坡可加大至 5%。短于 100m的隧道縱坡可與該公路隧道外路線指標(biāo)相同”[3]。因此提前布置越嶺隧道是不可行的。而采取自然展線方式，因路線縱坡過(guò)大，也會(huì)遇到許多問(wèn)題。綜合分析路線兩側(cè)的地形條件，利用路線兩側(cè)的山包回頭來(lái)完成回頭曲線的展線，在回頭曲線K41+300處設(shè)計(jì)標(biāo)高為 554.955m，為后續(xù)越嶺隧道設(shè)計(jì)創(chuàng)造有利條件。大竹山（K39+000~K41+300）回頭曲線設(shè)計(jì)方案如圖2所示。

圖2 大竹山（K39+000~K41+300）回頭曲線布設(shè)

3 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合“G234常寧市新河至蒲竹公路”項(xiàng)目，對(duì)回頭曲線的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，提出了兩個(gè)回頭曲線的設(shè)計(jì)方案，解決了路線展線難的問(wèn)題，同時(shí)，使得路線的設(shè)計(jì)符合規(guī)范的要求。因此，合理的選擇回頭曲線作為山區(qū)公路的線形，對(duì)山區(qū)公路的線形設(shè)計(jì)具有比較重要的意義.

[1]許金良等.道路勘測(cè)設(shè)計(jì)（第四版）[M].北京：人民交通出版社，2016.

[2]交通部.公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG_D70-2004）[S].北京:人民交通出版社，2004.

[3]交通部.公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2014）[S].北京:人民交通出版社，2015.