山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)探究

黎禮宗

【摘 要】隨著我國(guó)綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)，道路橋梁建設(shè)水平也在不斷提高。目前，道路工程中的公路建設(shè)不斷向山區(qū)進(jìn)行縱深發(fā)展，為了使山區(qū)公路建設(shè)更加合理，需要對(duì)公路路線的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷地探究。文章對(duì)山區(qū)公路路線的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究，首先簡(jiǎn)單闡述了山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制的重要意義，其次對(duì)山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行分析，最后對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)作研究，希望可以為山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】山區(qū);公路路線;設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)

1 山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制的重要意義

山區(qū)公路的路況和環(huán)境通常情況下都非常復(fù)雜，而且山區(qū)公路行車安全問題一直以來都是社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的問題[1]。公路路線設(shè)計(jì)的合理性，不僅可以有效保障山區(qū)公路的行車安全，還能為人民群眾提供良好的行車舒適度和行車環(huán)境。另外，對(duì)山區(qū)公路路線進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，還可以有效降低公路的運(yùn)營(yíng)成本及建設(shè)成本[2]。因此在山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)中，需要合理布設(shè)山區(qū)公路的選線及構(gòu)造物，必要時(shí)進(jìn)行比選論證，使設(shè)計(jì)盡量做到經(jīng)濟(jì)、合理、實(shí)用。

公路路線設(shè)計(jì)質(zhì)量控制一般有兩個(gè)階段，第一階段是在路線設(shè)計(jì)方案研究階段和勘察階段，這個(gè)階段需要深入調(diào)查山區(qū)公路路線范圍內(nèi)沿線地形地貌、地質(zhì)、水文、人口、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村莊的分布情況，詳細(xì)了解和掌握路線范圍內(nèi)的一切制約因素，同時(shí)還要與公路的交通特性、區(qū)域特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)等結(jié)合進(jìn)行深入分析，規(guī)劃好山區(qū)公路工程項(xiàng)目的總體路線，以便在開展公路路線設(shè)計(jì)時(shí)制定一個(gè)比較嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)，并靈活運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，使路線設(shè)計(jì)更加完善。

2 山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)原則

2.1 靈活運(yùn)用指標(biāo)原則

公路是一種帶狀的三維構(gòu)造物，是鋪設(shè)于大自然中的實(shí)體工程，因此公路設(shè)計(jì)不僅要滿足其自身的功能需求，還要著重研究大自然中各種相關(guān)的復(fù)雜因素，設(shè)計(jì)過程綜合分析這些因素，使其系統(tǒng)化、有機(jī)化，最終使建造的公路達(dá)到既能滿足其自身功能要求，又能與大自然相融合，達(dá)到協(xié)調(diào)與平衡的目的。結(jié)合項(xiàng)目所在地的地形、地貌、地質(zhì)、氣候等自然條件及舊路的技術(shù)狀況，合理選定山區(qū)公路項(xiàng)目的公路等級(jí)，宜二級(jí)則二級(jí)、宜三級(jí)則三級(jí)、宜四級(jí)則四級(jí)。同一項(xiàng)目不力求公路等級(jí)一致。積極貫徹交通運(yùn)輸部提出的“強(qiáng)制性指標(biāo)嚴(yán)格執(zhí)行、一般指標(biāo)靈活掌握、突破指標(biāo)論證采用”的公路勘察設(shè)計(jì)新理念。不盲目追求寬、平、直，不隨意裁彎取直選新線，不犧牲環(huán)境大填大挖，做到適用就是最好的。

2.2 安全原則

由于山區(qū)的地理環(huán)境和條件比較復(fù)雜，在設(shè)計(jì)山區(qū)公路路線時(shí)，還要深入了解公路沿線建設(shè)范圍內(nèi)的地質(zhì)條件和地形。氣候多變、山高谷深、地形地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等，這些均是山區(qū)公路最大的特點(diǎn)。因此，可進(jìn)行比較選擇的方案也很多。在保障安全的基礎(chǔ)上，選擇技術(shù)指標(biāo)比較高的路線設(shè)計(jì)方案，再與工程量的大小相互結(jié)合，將地勢(shì)地形布線作為設(shè)計(jì)公路路線的關(guān)鍵[3]。在不過多增加投資的條件下，盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，注意線形的均衡、連續(xù)性，以達(dá)到道路交通安全、迅速、通暢、舒適。

2.3 經(jīng)濟(jì)合理原則

在設(shè)計(jì)山區(qū)公路路線的過程中，需要考量山區(qū)的結(jié)構(gòu)和地形地貌，使其建設(shè)的規(guī)模和成本得到有效降低。在開展山區(qū)公路工程時(shí)，不能只關(guān)注造價(jià)問題，還要考慮山區(qū)公路給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的作用并進(jìn)行有效結(jié)合。堅(jiān)持以人為本、節(jié)約資源、可持續(xù)發(fā)展的原則，在滿足功能要求的前提下，合理選用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，盡可能節(jié)約造價(jià)，避免工程浪費(fèi)。

2.4 環(huán)境保護(hù)原則

在對(duì)山區(qū)公路路線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要將環(huán)保理念貫徹其中，把保護(hù)環(huán)境作為基本原則，綜合分析公路工程的前期設(shè)計(jì)階段、后期運(yùn)營(yíng)階段可能出現(xiàn)的環(huán)境問題，從保護(hù)環(huán)境的角度全方位考量公路設(shè)計(jì)的理念。要把“最有強(qiáng)力的恢復(fù)、最大限度的保護(hù)及最低程度的破壞”作為公路路線設(shè)計(jì)的基本原則，在前期設(shè)計(jì)和選線過程中，就要重視方案的合理性，同時(shí)還要以“自然和諧、以人為本、可持續(xù)發(fā)展”的思想，對(duì)路線范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境和動(dòng)植物群落等區(qū)域采取保護(hù)措施，在對(duì)公路景觀規(guī)劃的過程中，要從藝術(shù)的角度進(jìn)行規(guī)劃，從而打造一個(gè)更加生態(tài)的公路環(huán)境[4]。

3 山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 路線平面線形設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在地勢(shì)較為復(fù)雜的山區(qū)公路進(jìn)行路線設(shè)計(jì)前，要詳細(xì)勘察當(dāng)?shù)貐^(qū)域的地質(zhì)情況和地形特征。為避免出現(xiàn)較多的高填深挖路段，盡量沿著等高線展線的路線設(shè)計(jì)方案，防止對(duì)等高線進(jìn)行橫切。山區(qū)地形一般都比較陡峭，而且高程障礙也非常大，地形比較復(fù)雜，通常情況下，山區(qū)公路建設(shè)工程量都比較集中，工程任務(wù)也非常艱巨，因此，在設(shè)計(jì)山區(qū)公路路線方案時(shí)，需要進(jìn)行比較全面的比選，對(duì)構(gòu)造物進(jìn)行合理布設(shè)。在設(shè)計(jì)路線平面時(shí)，需要具有一定的前瞻性，在對(duì)平面進(jìn)行布線時(shí)，對(duì)一些重要的路段橫斷面和縱面要做到未雨綢繆，對(duì)公路建設(shè)中的隧道和橋梁等進(jìn)行合理布設(shè)[5]。

平面技術(shù)指標(biāo)要靈活掌握、均衡運(yùn)用，不追求高指標(biāo)，對(duì)部分指標(biāo)如曲線間的直線長(zhǎng)度、平縱組合線形設(shè)計(jì)中的好中求好的指標(biāo)等不嚴(yán)格要求，但對(duì)危及行車安全，如長(zhǎng)下坡接小半徑平曲線、連續(xù)急彎等路段進(jìn)行安全性檢查，并采取相應(yīng)的工程措施處理。但不突破以下主要指標(biāo)：圓曲線極限最小半徑、超高緩和段最小長(zhǎng)度、視距;局部地形特別復(fù)雜路段，采用適度超限的指標(biāo)，以控制工程造價(jià)。對(duì)路線經(jīng)過自然地形較陡峭的山體，為避免直接橫切等高線，可采用多種線形組合設(shè)計(jì)方式，如卵形曲線、C形曲線、回頭曲線進(jìn)行二次或多次展線等手段，以克服高差問題。重視并利用各種先進(jìn)選線及線形組合設(shè)計(jì)手段對(duì)路線方案做深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，通過采用新的勘察設(shè)計(jì)方法，通過航測(cè)手段進(jìn)行數(shù)字化勘察，影像結(jié)合三維地模為公路選線、三維方案比選、土石方計(jì)算提供有效的數(shù)據(jù)支撐，使得各階段部分工作可以同時(shí)并行，縮短設(shè)計(jì)周期的同時(shí)也節(jié)約了后期方案修改的成本。對(duì)于舊路改建部分路線方案確定的路段，可在路線方案確定之前進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)字化勘察數(shù)據(jù)采集，使勘察設(shè)計(jì)工序同步進(jìn)行，從而縮短外業(yè)調(diào)查周期。同時(shí)，勘察數(shù)據(jù)的可重復(fù)利用，省略了方案比選、變更所需要的外業(yè)數(shù)據(jù)再次采集所需的時(shí)間，從而能夠在有限的時(shí)間內(nèi)做出更多的方案比選，使高新技術(shù)在山區(qū)公路項(xiàng)目中發(fā)揮最大作用，最終選出最優(yōu)方案。

3.2 路線縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在設(shè)計(jì)山區(qū)公路路線縱面時(shí)，要先結(jié)合平縱面。在明確公路路線的起止點(diǎn)、控制點(diǎn)位置之后，將山區(qū)的地形條件、路線標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)，然后再擬合路線縱斷面。由于山區(qū)地形比較復(fù)雜，因此平縱組合線性設(shè)計(jì)受到一定限制。在進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要滿足最基本的規(guī)范要求，還需要有效掌握工程技術(shù)指標(biāo)與工程量之間的平衡，不可片面追求高指標(biāo)而增加工程量，也不可為了控制造價(jià)而降低指標(biāo)。另外，車輛在道路上行駛過程中的舒適性和安全性，受縱坡的坡率、坡長(zhǎng)、豎曲線半徑的選擇直接影響，當(dāng)車輛在山區(qū)道路行駛時(shí)，駕駛員的視野受到限制，容易錯(cuò)誤地判斷行駛路線。坡度及其長(zhǎng)度影響著汽車的行駛速度及運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)和安全，因此，保證汽車行駛安全、迅速、舒適與經(jīng)濟(jì)，是縱斷面設(shè)計(jì)的基本原則之一?？v面幾何設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)車型及其動(dòng)力性能，因此，從汽車行駛理論出發(fā)，合理設(shè)置豎曲線與爬坡車道等，是縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)順應(yīng)地形，局部困難路段需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，最大縱坡可比規(guī)范規(guī)定相應(yīng)的限值增加1%;對(duì)舊路改建路段，遵循充分利用舊路、寧填勿挖的原則，盡量減少對(duì)舊路的破壞;對(duì)利用舊橋的路段，應(yīng)注意不增加舊橋恒載，以保證橋梁安全。

3.3 長(zhǎng)大縱坡路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在山區(qū)公路路線的設(shè)計(jì)中，比較難的一個(gè)設(shè)計(jì)就是長(zhǎng)大縱坡，而對(duì)山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)長(zhǎng)大縱坡又是難以避免的情況。連續(xù)的長(zhǎng)大縱坡存在一定安全隱患，根據(jù)相關(guān)連續(xù)下坡路段事故調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，這一類的道路安全設(shè)施比較缺乏，轉(zhuǎn)彎半徑較小，視距效果也不好，容易使車輛制動(dòng)發(fā)生失靈問題，這也是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要因素[6]。因此，對(duì)于連續(xù)的大長(zhǎng)縱坡道路而言，在設(shè)計(jì)路線時(shí)，要以車輛安全運(yùn)行作為主要指導(dǎo)，將豎向設(shè)計(jì)放在平面線位布設(shè)前，通過平縱指標(biāo)有效控制車輛速度，增設(shè)交通安全標(biāo)志和避險(xiǎn)車道，提高安全防護(hù)措施。

3.4 橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在選擇山區(qū)公路路線過程中，除了選擇平縱組合之外，還需要綜合考慮施工的難易度和路基的穩(wěn)定性及不良地質(zhì)帶的處理措施。橫斷面設(shè)計(jì)主要是對(duì)其路基的橫斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括路基邊坡坡率和擋防排水等結(jié)構(gòu)物。在選擇結(jié)構(gòu)物和斷面形式設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)方案要結(jié)合地質(zhì)地形條件，滿足相關(guān)的規(guī)范要求，因地制宜，靈活選用。根據(jù)山區(qū)公路地質(zhì)條件進(jìn)行路基結(jié)構(gòu)形式的比較，必要時(shí)可設(shè)置半路半橋式、分離式等形式。設(shè)計(jì)時(shí)要注意路塹邊坡坡度，保障其根據(jù)高度的變化適時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，保障挖方外形自然。另外，要想保障路塹與路堤更加美觀，使其與自然環(huán)境進(jìn)行良好的融合，盡量避免填方高坡腳和陡峭的挖方邊坡。

3.5 安全性設(shè)計(jì)要點(diǎn)

完善的交通安全設(shè)施是把安全放在首要位置，是人性化設(shè)計(jì)理念的具體體現(xiàn)之一。結(jié)合山區(qū)公路項(xiàng)目的特點(diǎn)，低指標(biāo)路段的行車安全、困難地段的視距保證等是山區(qū)公路項(xiàng)目安全性設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的問題。本著“以人為本，安全至上”的設(shè)計(jì)原則，在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合運(yùn)行速度進(jìn)行路線設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中，檢驗(yàn)路線的運(yùn)行速度，檢驗(yàn)出安全隱患路段，力求防患于未然，對(duì)預(yù)見的危險(xiǎn)路段采取優(yōu)化設(shè)計(jì)或增加相應(yīng)安全設(shè)施。

我國(guó)運(yùn)行車速控制原則為兩相鄰路段間小客車運(yùn)行車速差不大于20 km/h，大貨車不大于15 km/h。如運(yùn)行速度檢驗(yàn)不能滿足速度差的路段，將設(shè)置安全設(shè)施以保證行車安全：①調(diào)整相應(yīng)路段平面、縱面設(shè)計(jì)指標(biāo)。②設(shè)置必要的警示標(biāo)線標(biāo)志，提醒駕駛?cè)藛T慢速通行，降低交通事故概率、減輕事故損失。③根據(jù)運(yùn)行速度重新設(shè)計(jì)超高和加寬值，在工程量增加不大的前提下，可適當(dāng)加大路面的加寬值，并設(shè)置分道行駛標(biāo)線、對(duì)向行駛安全距離標(biāo)線。④對(duì)于視距不良的路段，通過增大路線偏角和調(diào)勻縱坡的手段，改善視覺中斷現(xiàn)象，消除行車安全隱患;普通路段可以開挖視距平臺(tái)，個(gè)別極困難地段無法保證視距時(shí)，應(yīng)該通過限速、禁止超車、標(biāo)志提醒、設(shè)置反光鏡等措施保證行車安全。通過設(shè)置完善的防撞墩、防撞護(hù)欄、視線誘導(dǎo)標(biāo)、標(biāo)志牌、反光鏡、振動(dòng)減速和禁止超車標(biāo)線等安全設(shè)施，使道路的安全設(shè)施升級(jí)完善。

3.6 節(jié)約使用土地設(shè)計(jì)要點(diǎn)

山區(qū)公路難以避免高填深挖，路線工程用地指標(biāo)的合理性、是否少占用土地是衡量山區(qū)公路路線方案優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。除此之外，在路線方案的定線中，本著節(jié)約土地、少占耕地的精神遵循以下設(shè)計(jì)原則：①考慮國(guó)家、地方土地利用的總體規(guī)劃，重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。②新建路段路線走向應(yīng)盡量依山沿丘，采取填挖平衡方式，盡量少占基本農(nóng)田及耕地。③路線盡量利用荒地、劣地，少占耕地，尤其是基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的土地。④邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)在邊坡自身穩(wěn)定的原則下，不追求過分放緩，可合理設(shè)置擋土墻、護(hù)坡墻、坡腳墻，減少路基斷面面積。⑤挖方路段的土路肩、碎落臺(tái)寬度應(yīng)根據(jù)其功能綜合考慮確定，并盡量減小甚至取消。⑥邊溝、排水溝、截水溝橫斷面設(shè)計(jì)尺寸應(yīng)滿足降雨重現(xiàn)期的設(shè)計(jì)流量，盡量減少排水構(gòu)造物橫斷面尺寸。

4 結(jié)語

在山區(qū)公路工程建設(shè)過程中，路線設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)非常重要的公路設(shè)計(jì)內(nèi)容，路線設(shè)計(jì)的好壞，不僅會(huì)對(duì)山區(qū)公路的使用功能產(chǎn)生直接影響，而且直接影響山區(qū)環(huán)境保護(hù)問題。由于山區(qū)地形比較復(fù)雜，受到的影響和限制條件也非常多，因此，在對(duì)山區(qū)公路路線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵循環(huán)境保護(hù)原則、安全原則、經(jīng)濟(jì)合理原則等，并在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)線路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析研究，促使山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)更加合理、科學(xué)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]易娟.山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)與實(shí)例探究[J].低碳世界，2020（7）：188-189.

[2]米春奇.山區(qū)改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020（5）：51-52.

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