影響高速公路選線的因素分析及合理設(shè)計(jì)方法研究

江啟軍

(廣東省九域工程技術(shù)咨詢有限公司，廣東 廣州 510507)

0 引 言

高速公路作為交通運(yùn)輸不可或缺的一部分，一方面是為滿足社會(huì)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)以及人民生活水平提高的需求，另一方面也給人們以及貨物商品的轉(zhuǎn)換提供重要的途徑。與普通公路相比，高速公路不僅具有普通公路的特點(diǎn)，而且具有車速快，高效益，高指標(biāo)，高成本，較長(zhǎng)的建設(shè)周期等特點(diǎn)。高速公路路線方案的合理是否不僅直接關(guān)系到路線設(shè)計(jì)的質(zhì)量，工程造價(jià)，運(yùn)營(yíng)條件以及項(xiàng)目建成后能否滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。而且從長(zhǎng)期來(lái)看，合理的路線方案對(duì)沿線經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、政治等有不斷的積極的影響。高速公路線路方案的選定受諸多因素的影響，各因素相互關(guān)聯(lián)，相互制約?；诖?，本文根據(jù)高速公路發(fā)展的現(xiàn)狀，研究分析了選線的影響因素和設(shè)計(jì)方法，目的是確保高速公路選線的合理化。

1 高速公路選線設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

通常來(lái)說(shuō)，公路交通被認(rèn)為是整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)中最廣泛，最方便的運(yùn)輸方式之一?；A(chǔ)性和先導(dǎo)性的功能是其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要體現(xiàn)。在我國(guó)最開始修建高速公路時(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較好，施工難度較小的地區(qū)率先開始建設(shè)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，為了構(gòu)建完善的道路網(wǎng)絡(luò)，高速公路建設(shè)的中心慢慢轉(zhuǎn)向復(fù)雜地形的山區(qū)。我國(guó)幅員遼闊，山區(qū)面積大，地形地貌差異大，地形的起伏變化大，地質(zhì)條件復(fù)雜。棄取土以及橋梁，隧道等高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高速公路的施工勢(shì)必會(huì)對(duì)原本完整的生態(tài)走廊進(jìn)行破壞。一方面造成沿線地形地貌發(fā)生巨大變化，另一方面引起水土流失和自然環(huán)境的破壞，對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境也有很大的壓力。在過去的公路建設(shè)過程中，高速公路建設(shè)與環(huán)境的和諧發(fā)展得不到重視，生態(tài)破壞以及環(huán)境污染等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。在運(yùn)營(yíng)階段，恢復(fù)生態(tài)的投資往往比施工期高出許多倍，而且不僅沿線的生態(tài)和諧得不到保護(hù)，而且造成大量的資金浪費(fèi)。

高速公路線形指標(biāo)的選擇是相當(dāng)重要的一個(gè)研究部分，一些設(shè)計(jì)人員忽視了線路與周邊地形的結(jié)合，不根據(jù)實(shí)際情況，任意進(jìn)行設(shè)計(jì)指標(biāo)的更改。導(dǎo)致路基的挖方量過大，甚至造成嚴(yán)重的地形破壞以及水土流失，使得滑坡，崩塌等不良地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率大大增加。在運(yùn)營(yíng)階段，車輛行駛的安全性將得不到保障。路線選擇的合理與否直接決定著建設(shè)過程中的填土量、深基坑開挖量、橋梁隧道等大型工程的規(guī)模的大小，施工難度的高低以及項(xiàng)目資金投入的高低。在進(jìn)行高速公路線路選擇時(shí)，在滿足相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，盡可能避免對(duì)原始地貌的破壞，減少占用土地，降低不良地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率，科學(xué)合理的控制工程規(guī)模和成本。為以后的建設(shè)，維護(hù)以及運(yùn)營(yíng)提供充分便利的條件。

2 高速公路選線的影響因素

2.1 高速公路的功能

作為現(xiàn)代的交通設(shè)施，高速公路具有“快速、舒適、安全、高效、低耗”的特點(diǎn)。其對(duì)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著明顯的助推作用。高速公路的功能對(duì)路線的走向，控制點(diǎn)的選定以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的取值起著決定性的作用。例如，當(dāng)某新建高速公路按80 km/h或100 km/h進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，全線深切路段長(zhǎng)度變化不大，同時(shí)由于該項(xiàng)目橋隧比例較高，路基寬度的增加、主線和互通區(qū)平縱指標(biāo)的提高，不會(huì)對(duì)環(huán)境破壞、地質(zhì)病害處理、征地拆遷數(shù)量造成較大變動(dòng)，因此采用100 km/h的設(shè)計(jì)速度更能滿足建設(shè)條件以及未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。

2.2 高速公路沿線的社會(huì)環(huán)境

高速公路的建設(shè)必將對(duì)沿線的社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。比如，它將對(duì)項(xiàng)目沿線地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展，資源開發(fā)，醫(yī)療和教育，對(duì)外交流以及人員就業(yè)等有著潛在影響。在進(jìn)行選線時(shí)，我們應(yīng)深入探討不同利益集團(tuán)和社會(huì)組織對(duì)項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行的意見和要求，盡可能讓更多的人參加進(jìn)來(lái)，并進(jìn)行全面的分析和證明。

2.3 高速公路沿線的地形地質(zhì)

在平原微丘區(qū)進(jìn)行選線時(shí)，地形對(duì)選線的影響基本可以忽略，此時(shí)選線主要受城鎮(zhèn)規(guī)劃以及地質(zhì)等因素的影響。在山嶺重丘區(qū)進(jìn)行選線時(shí)，這種地區(qū)高差大，坡陡，該地區(qū)的線路通常轉(zhuǎn)彎較多，路基開挖量較大。同時(shí)在山嶺重丘區(qū)選線過程中，一般會(huì)考慮地質(zhì)因素，且會(huì)盡可能去避讓它。一般來(lái)說(shuō)，在山嶺重丘區(qū)，惡劣的地質(zhì)條件以及周邊環(huán)境的影響會(huì)增加滑坡，泥石流等不利公路建設(shè)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率。基于此，在選線的過程中，對(duì)這些地區(qū)應(yīng)選擇繞避，如若不能，必須采取相關(guān)的措施。

2.4 高速公路沿線的生態(tài)環(huán)境

由于高速公路的修建會(huì)永久改變土地原有的功能，如將耕地或林地等農(nóng)業(yè)用地改變?yōu)榻煌ㄟ\(yùn)輸用地。在施工的過程中，一方面挖掘，填埋等施工活動(dòng)導(dǎo)致公路兩側(cè)土壤翻轉(zhuǎn)、變形，另一方面，土體的結(jié)構(gòu)遭到改變，一定區(qū)域內(nèi)的土壤植被系統(tǒng)受到不可恢復(fù)的毀壞。于此同時(shí)，為配合公路建設(shè)的一些臨時(shí)設(shè)施，如便道，預(yù)制場(chǎng)，攪拌場(chǎng)均會(huì)對(duì)原有自然環(huán)境造成破壞。在高速公路建設(shè)過程中，公路兩側(cè)的動(dòng)物活動(dòng)范圍受到限制，這些動(dòng)物的遷徙路徑以及棲息地范圍受到極大的影響。也就是說(shuō)，高速公路的占地以及建設(shè)過程對(duì)環(huán)境的破壞，減少了區(qū)域內(nèi)動(dòng)物的活動(dòng)范圍以及食物的獲取。同時(shí)，動(dòng)物遷移的另一個(gè)原因是在高速公路建設(shè)中產(chǎn)生的噪聲對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生極大的影響。在公路的建設(shè)中，若監(jiān)管不嚴(yán)格，用于清洗機(jī)械設(shè)備或材料的污水會(huì)直接到相鄰河流、溝渠中。在這個(gè)過程中，水體的自然狀況發(fā)生改變，影響水體中生物的生存。

3 高速公路合理化的選線設(shè)計(jì)方法

(1)應(yīng)重視路線與高速公路路網(wǎng)規(guī)劃的適應(yīng)性，與現(xiàn)有的路網(wǎng)協(xié)調(diào)，使得建設(shè)項(xiàng)目在國(guó)家或省級(jí)高速公路路網(wǎng)規(guī)劃中的功能和地位得到體現(xiàn)，同時(shí)在線路選擇的過程中，綜合考慮沿線未來(lái)的發(fā)展以及未來(lái)路網(wǎng)布局的合理性。

(2)選定的線路應(yīng)能保證能以規(guī)范要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，并有一個(gè)理想的線性參數(shù)指標(biāo)，以保證運(yùn)營(yíng)階段車輛行駛的安全性，提高公路服務(wù)水平。

(3)結(jié)合沿線城鎮(zhèn)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)帶的布局，選擇的路線可以為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，并與沿線工業(yè)布局的現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

(4)充分把握不良地質(zhì)區(qū)域和地段所處位置，盡可能繞避不良地質(zhì)和強(qiáng)震區(qū)，確保結(jié)構(gòu)以及后期運(yùn)營(yíng)的安全。

(5)當(dāng)高速公路經(jīng)過自然保護(hù)區(qū)或者風(fēng)景名勝時(shí)，線路走向進(jìn)行選擇時(shí)首先考慮繞避，對(duì)無(wú)法避讓或需要穿越的進(jìn)行論證，最大限度地保護(hù)生態(tài)和諧。

高速公路的線路要盡可能地避開自然風(fēng)景區(qū)和名勝古跡，實(shí)在不能進(jìn)行繞避的，應(yīng)進(jìn)行且最大程度上地維持生態(tài)和諧的發(fā)展。

(6)在進(jìn)行路線的設(shè)計(jì)過程中，政府和公眾的意見和建議也是不能忽略的重要一部分，盡量減少項(xiàng)目建設(shè)對(duì)沿線社會(huì)穩(wěn)定的不利影響。

4 結(jié) 語(yǔ)

高速公路路線方案的合理是否不僅直接關(guān)系到路線設(shè)計(jì)的質(zhì)量，工程造價(jià)，運(yùn)營(yíng)條件以及項(xiàng)目建成后能否滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。而且從長(zhǎng)期來(lái)看，合理的路線方案對(duì)沿線經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、政治等有不斷的積極的影響。本文根據(jù)高速公路發(fā)展的現(xiàn)狀，研究分析了選線的影響因素和設(shè)計(jì)方法，旨在確保高速公路選線的合理化。