山區(qū)公路路線設計問題探究

葛俊博

(新疆交通科學研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

1 山區(qū)公路路線設計的主要問題

1.1 環(huán)境

山區(qū)環(huán)境對公路路線設計的影響是直接的、巨大的，但個別設計人員在設計時通常并不十分重視自然景觀與人文景觀之間的協(xié)調性，對于山區(qū)自然環(huán)境的保護程度不足，造成公路路線有孤立的、不協(xié)調的現(xiàn)象。

1.2 安全

在山區(qū)公路路線設計中，設計人員在不熟悉山區(qū)地質環(huán)境的情況下冒然選線，這是最大的安全隱患。如在高海拔地區(qū)，公路路線要從山的一側向另一側翻越，此時通常要布設隧道或明線(越嶺線)。隧道的布設具備土石方開挖量較小、對四周環(huán)境的影響較小、有助于保護生態(tài)系統(tǒng)等優(yōu)點，不過布設隧道不便于確定路線總體方案，其造價也比明線的布設更高。明線的布設就能協(xié)調好公路路線和環(huán)境，工程簡單，只是里程較長，開挖高邊坡的難度較大，要面臨高邊坡穩(wěn)定性維護問題，一旦工程施工措施不當，就有可能增加山區(qū)公路在施工及運營環(huán)節(jié)發(fā)生滑坡、坍塌、泥石流等地質災害的可能性，嚴重時還會引起重大安全事故。與此同時，高海拔區(qū)域公路明線設計必然會在冬季遇到路面積雪問題，安全隱患較大，不僅影響行車安全，還需要開展大量養(yǎng)護工作。

1.3 經(jīng)濟

部分設計人員在設計山區(qū)公路路線時會被設計平原公路路線的慣性思維所影響，線形選擇往往和山區(qū)的地形、地貌等脫離，造成公路的工程量和投資成本大幅度增加。但是設計人員不能只注意造價，還要考慮公路對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展及人們的生活產(chǎn)生的積極作用。如在山區(qū)公路沿溪線的選擇中，對于復雜地質地段往往難以實現(xiàn)路線繞避，導致工程規(guī)模較大，并且土石方開挖工程相對集中，增加成本。然而沿溪線線形指標通常都較高，沿線的經(jīng)濟與社會事業(yè)都較為發(fā)達，人口多，有利于經(jīng)濟發(fā)展。除此以外，山區(qū)公路越嶺線縱面上容易遇到連續(xù)升坡的情況，高差變化較大，平面上則是曲折迂回，導致公路線形指標較差、工程量較大、彎多坡陡，這在一定程度上增加施工與養(yǎng)護成本。并且越嶺線沿線的人口一般都較少，對當?shù)亟?jīng)濟與社會發(fā)展沒有顯著的作用，因而設計時要盡量選擇沿溪路線。

2 山區(qū)公路路線設計問題的解決策略

在山區(qū)公路路線設計中要綜合考慮地形地質條件、建設時機、工程量的大小和造價的多少等因素，重點考慮環(huán)境、安全、經(jīng)濟問題，結合實際情況優(yōu)化路線設計，提高山區(qū)公路建設綜合效益。

2.1 科學地選擇越嶺線埡口，保護環(huán)境

在設計山區(qū)公路路線時要考慮對越嶺線的選擇，此時應充分了解山區(qū)水文地質情況，保證公路路線和埡口走向有一致性，以便縮短公路里程，提高路線設計方案的合理性。與此同時，要加大環(huán)境保護力度，盡可能減少公路建設施工對區(qū)域內耕地和各種植被等的破壞，把水源保護工作落到實處，科學處理山區(qū)公路路線施工的廢棄物，保持優(yōu)良的路景協(xié)調效果。

2.2 重視地質選線，強化線路平面設計

考慮到山區(qū)公路路線設計的安全與經(jīng)濟成本問題，應確定選擇合理的路線。所以為降低發(fā)生路線設計問題的幾率，應做好地質選線設計工作，結合山區(qū)公路施工計劃創(chuàng)造有利條件，提高整體設計服務水平。具體而言，在地質選線中應考慮幾個方面：首先，以地質勘探理論知識、專業(yè)設備和儀器的支撐下查明山區(qū)公路所在區(qū)域的地質情況，并依托可靠的技術指標協(xié)調地形和路線的關系；其次，在地質選線環(huán)節(jié)要重視路線四周的環(huán)境情況，針對環(huán)境保護要求制訂切實有效的舉措；另外，在地質選線環(huán)節(jié)考慮復雜的環(huán)境因素，盡量避開不良地質，嚴格控制對地質環(huán)境的損壞，保持地質選線中生態(tài)系統(tǒng)的平衡性。尤其是設計人員要增強平面設計意識，通過曲線定線方式考慮山區(qū)公路四周的地形，借助復合曲線設計體現(xiàn)公路路線和山區(qū)地形之間的適應性。

2.3 明確縱斷面設計，控制好路線視距

為持續(xù)提升山區(qū)公路路線設計質量，設計人員在優(yōu)化平面設計的同時要準確把握縱斷面設計的關鍵點，嚴格控制路線橫向視距，保證行車安全。這可以從兩方面加以控制：一方面，設計山區(qū)公路的直坡段路線時應考慮自然條件，根據(jù)經(jīng)濟性原則體現(xiàn)縱斷面的合理性，并且要科學設計路線的凹形與凸形豎曲線，考慮車輛具有的動力特征，優(yōu)化縱斷面設計方案；另一方面，為預防駕駛者在山區(qū)公路行駛時被側向障礙物所影響，設計人員要基于公路行業(yè)技術規(guī)范和要求，控制好橫向視距，保證曲線半徑設計合理，同時要加強對橫向視距的檢驗，保證安全性。

2.4 注意把握公路平縱線組合設計要點

山區(qū)公路沿線較長，曲線成分較多，甚至有全曲線公路，必須注重平縱線形組合設計。作為設計人員就應盡可能避免拐點重合現(xiàn)象，細致分析凹形豎曲線底部或凸形豎曲線頂部和反向平曲線拐點，確定一個合理的變坡點，預防兩者重合，預防兩條曲線外觀扭曲。如果山區(qū)公路車速設計超過40 km/h，設計人員就要讓駕駛者接近頂部時提前發(fā)現(xiàn)平曲線，避免急彎，降低發(fā)生安全事故的幾率。

總而言之，探討山區(qū)公路路線設計存在的問題，找到切實有效的策略加強問題處理，這有利于在長期使用公路的過程中優(yōu)化其服務功能，提高其應用效果。所以要從環(huán)境、安全和經(jīng)濟性等角度對路線設計問題進行分析，并從越嶺線埡口的選擇、線路平面設計和縱斷面設計、組合設計等方面解決問題，提高山區(qū)公路運行與發(fā)展的路線設計合理性。在今后要進一步加強對先進設計理念、專業(yè)設計方法等的應用，確保山區(qū)公路路線設計達到預期效果。