山區(qū)公路路線設計的基本特點與思路

柏 江 源

(湖南高速鐵路職業(yè)技術學院，湖南 衡陽 421001)

1 山區(qū)公路路線設計的基本特點

1.1 特殊性

基于該種區(qū)域下環(huán)境特點，道路全程都將面臨諸多不利條件和障礙。沿河路線、越嶺路線是最為常見的類型。山區(qū)公路線路的設計與選擇需要考量平面、縱向指標的實際情況。所以，將結合選線區(qū)域相對于基準面的高度進行展線作業(yè)，通過該種途徑可以使高程符合既定要求。

1.2 繁復性

該類區(qū)域地形復雜且險峻，地質構造多樣性突出，氣候立體性特征顯著，環(huán)保責任重。諸多因素導致了在山區(qū)設計的路線要面臨地質地形差異大、氣候條件復雜、生態(tài)保護難度大等問題，路線設計比選的側重點根據(jù)線路的不同區(qū)間將產生差異，即公路設計方案各區(qū)間比選因素變化頻繁。

1.3 變化性

山區(qū)公路路線設計受自然環(huán)境影響較大，設計方案發(fā)生變動的概率增加，可能會出現(xiàn)設計方案隨著設計階段的不斷深入而產生不斷修改的情況。

2 山區(qū)公路路線設計的技術指標

2.1 平面指標

2.1.1平曲線

線路的設計與選擇過程中，圓曲線半徑的數(shù)值是否合理將關系線路建成后的行車感受和質量。因此，線路設計中需要對曲線長度的確定進行嚴密論證。JTG D20—2006公路路線設計規(guī)范對下列兩指標分別進行了具體規(guī)定，分別見表1，表2。

表1 圓曲線最小半徑

表2 不設超高圓曲線最小半徑

山區(qū)路線設計應當從地貌特征、地物分布、線路與地形協(xié)調一致等方面進行多維度全面考量。在地質情況較為復雜的區(qū)域內，應當盡量選用小半徑。將線路設計為小半徑可以最大限度保證施工過程的安全性。在特殊情況下，路線的設計可以采用最小半徑，但是在采用之前必須進行多方面的嚴格論證，以保證設計合理和施工、行車安全。在行車視線較為開闊的區(qū)域，地形受限，保證安全的條件下可設置極限最小半徑。

2.1.2長直線

山區(qū)公路的長直線通常情況下僅存在于U型谷地的一二級階地、寬緩臺地布線時。為保證前后線形協(xié)調，要加大直線前后平曲線半徑，保證駕駛視野良好。

2.1.3曲線間直線長度

在山區(qū)進行路線設計時需要結合區(qū)域的地形特點進行。具體于曲線間長度的設定，在特殊情形下為提升行車的安全性和基于生態(tài)保護方面的考量，該數(shù)值可以進行特殊設定使其小于極限數(shù)值。當該指標無法達到設定要求時，可以對超高過渡段在一定范圍內進行合理調整，一方面有利于路線排水性能的提升，另一方面可以提高線路的安全性。

2.2 縱面指標

2.2.1最大縱坡

基于山區(qū)線路的特征和限制性因素，需要在以下方面進行重點關注：陡坡區(qū)域的設計對具體施工中的工作量變化是否將會產生較為嚴重的不利影響；區(qū)域周邊線路縱面指標的變化態(tài)勢和變動幅度。平面布線也將受縱坡控制作用的影響，同時應當對坡度是否會對道路通行造成影響進行分析。

2.2.2縱坡設計

通常情況下，縱坡的設計將受到多種因素的影響，其中最主要的因素為路基橫斷面的具體情況。在對半填半挖式路基進行設計時，雙向應采用不同縱坡以實現(xiàn)合理設計。同時最大程度減少山體開挖。

3 山區(qū)公路路線設計的具體思路

3.1 沿河(溪)線

3.1.1沿溪線相關問題

河岸選擇：調研路線沿線天然條件和村落分布，依托條件較為便利的一側，跨河時要進行綜合考量，盡量避開施工困難區(qū)域；根據(jù)地形、地質、水文情況，選地形開闊、支溝小且少、地質優(yōu)、水流沖刷弱的一岸；選陽坡、迎風一岸，以應對冰雪、冰凍天氣；選村鎮(zhèn)密集、人口較多、企業(yè)較發(fā)達一岸，以便利生活生產，但國防、高速、一級公路除外。

路線高度：根據(jù)路線高度與設計洪水位的關系，分高、低線。高低線選擇應從溪流兩側自然條件、公路級別、經濟型因素等方面入手，進行綜合判斷。

橋位選擇：公路橋梁在位置選擇時，有跨越河流支流和主流兩種思路。如選擇橋梁跨越河流支流，則僅需在總選線和設計方案中進行局部考量,且可以在河口和支溝之間進行比選。如選擇橋梁跨越河流主流，則需要結合線路總體設計進行考量，該種選位方式涉及因素較多，例如水文、地質、路線舒順程度等。綜上，橋位選擇的各種形式需進行綜合考慮、比選確定。

3.1.2沿河線布線方式

開闊河谷布線：1)沿河岸布線。沿河岸坡度較小，臨河側需做洪水防護工程；2)靠山腳布線?？勺畲笙薅壬僬嫁r田，但路線隨地形會出現(xiàn)適度增加的情況，且縱面存在起伏；3)直穿田間布線。低級公路一般不采用，線形標準可獲提高，不利影響則為占農田較多。

山嘴、河灣布線：如果遭遇坡度無法達到要求的問題，可選擇順山嘴繞行予以解決，與此同時安全性會有所降低；隧道取直通過，工程量大；路線中涉及河灣區(qū)域時，可綜合考慮并選擇沿河繞行、架設橋梁以及對河道進行改移等。

陡崖峭壁河段布線：雙岸均為陡崖峭壁時，即為峽谷。一般采用繞避或穿過的方式。

3.2 越嶺線

3.2.1埡口選擇

位置選擇：優(yōu)先考慮展線降坡后與山下控制點直接銜接。如不可行，則可選方向略微偏離但接線較順的埡口。

標高選擇：通常選標高較低的埡口。

展線條件選擇：優(yōu)先選擇地質情況較為穩(wěn)定、地形坡度在合理范圍、進行展線降坡較為便利的山坡，在埡口較高的情況下，也要進行綜合考量，不應武斷放棄。

地質條件選擇：埡口通常地質情況較差，應先行分析地質情況是否會對路線產生不利影響。

3.2.2過嶺標高的選擇

路線過嶺一般采用隧道或路塹形式。如過嶺地段地形較緩，埡口寬且厚時，運用淺挖低填的方式進行處理較為適宜；如埡口瘦削，可采用深挖方式；如埡口挖深超過30 cm，設計時應當在采用隧道方式和上述方式之間進行選擇和分析，綜合確定合理設計方案。

3.2.3埡口兩側路線展線

自然展線：通過在適當坡度順地形，繞山嘴、側溝實現(xiàn)，并克服高差。該種方式與路線走向一致，升降、行程均統(tǒng)一，路線最短，但繞避難點工程或地質較差區(qū)域時調整空間小，僅可對坡度進行調整。

回頭展線：利用便利地形設計回頭曲線進行展線。該種方式的主要優(yōu)勢在于對地形利用較好，易于繞避難點工程或地質較差區(qū)域，但可能將對后期施工、養(yǎng)護、行車產生一定程度的不利影響。

4 結語

總結出該類公路設計具備特殊性、復雜性、變化性的特點，梳理了設計的技術指標，針對沿河(溪)線、越嶺線提出了具體設計思路。山區(qū)路線設計難度大、需要對多種影響因素進行考量，因此應當結合路線途經區(qū)域的實際情況進行方案的合理設計。