公路路線方案合理性分析

黃禹博

（承德市交通運輸局，河北 承德 067000）

0 引言

常用的路線合理性評價是依據(jù)現(xiàn)階段調(diào)查交通量和未來幾年經(jīng)濟規(guī)劃及交通量的增長預(yù)測，路線設(shè)計指標(biāo)按照評價后的道路等級進行設(shè)計，以更好地服務(wù)交通[1]。隨著科技進步，信息化逐步惠及道路建設(shè)中，加之智慧公路、環(huán)境友好型、集約型道路建設(shè)的逐步推進和實施，傳統(tǒng)的評價方法已經(jīng)不能更好地適用于新時期的公路建設(shè)，本文基于現(xiàn)代化建設(shè)要求，在現(xiàn)有傳統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)上提出了新時代公路建設(shè)方案的分析方法，旨在對現(xiàn)代公路建設(shè)提供參考。

1 路線設(shè)計的影響因素

1.1 地質(zhì)斷裂構(gòu)造影響

地質(zhì)斷裂構(gòu)造常見的基本類型有：斷層構(gòu)造、裂隙構(gòu)造、節(jié)理構(gòu)造等。斷裂構(gòu)造在公路建設(shè)中會影響公路建設(shè)的安全性能，若巖體的穩(wěn)定性較差，巖體的強度和承載能力會影響工程建設(shè)造價與工程的建設(shè)難度。

節(jié)理、裂隙會導(dǎo)致地下水位沿縫隙上升，使道路建設(shè)受水害影響增大，地質(zhì)巖層斷層構(gòu)造會直接影響道路邊坡、隧道的穩(wěn)定性，使道路產(chǎn)生嚴(yán)重病害，施工時導(dǎo)致原巖體受理破壞也會對山體的穩(wěn)定產(chǎn)生影響。修筑機械的振動碾壓、開挖作業(yè)等都會產(chǎn)生斷層危害，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生；對深挖路塹而言，巖層的構(gòu)造、巖體的破碎程度也會造成坡體失穩(wěn)，經(jīng)常年風(fēng)化作用下裂隙的發(fā)育引起邊坡崩塌。

節(jié)理較發(fā)育、裂隙地段的巖體承載能力低，坡體穩(wěn)定性差，在該地層布設(shè)橋梁時不能將其作為橋梁樁基的持力層，斷層地段地質(zhì)復(fù)雜，更不宜布設(shè)橋梁樁基[2]。

1.2 巖溶地質(zhì)影響路線

巖溶地質(zhì)的形成是由于易溶巖在水的作用下，發(fā)生化學(xué)腐蝕和溶解使得巖體產(chǎn)生空洞，水流沖刷腐蝕的過程。巖溶地質(zhì)形態(tài)分為：隱伏巖溶、裸露巖溶兩種巖體，路線設(shè)計時盡可能避免選擇繞過裸露巖溶路段。在我國隱伏巖溶地質(zhì)分布較廣，對道路建設(shè)穿越巖溶地段危害大，判斷較為困難。路線設(shè)計時只能夠根據(jù)地質(zhì)勘探來判斷巖溶路段，由于巖溶空洞大小不一樣，探明較為困難，能探明的隱伏巖溶地質(zhì)分布，路線選擇要盡可能避讓。

2 指標(biāo)體系建立

2.1 指標(biāo)選取方法

2.1.1 分析法

將總目標(biāo)按照不同的目標(biāo)分解成多個子項的方法稱為目標(biāo)分析法，形成范圍所取值僅次于總目標(biāo)，稱之為第二級指標(biāo)目標(biāo)，然后根據(jù)具體的分解指標(biāo)確定不同的分解目標(biāo)，形成第三級指標(biāo)目標(biāo)，按照先后順序依次對各個目標(biāo)指標(biāo)進行分解，直至每個影響目標(biāo)因素可以被定量分析。

2.1.2 復(fù)合法

將各個相關(guān)性或獨立性指標(biāo)按照邏輯排列方式進行有規(guī)律的排列組合，稱之為復(fù)合指標(biāo)法，形成具有一定順序的目標(biāo)符合性指標(biāo)，將這些指標(biāo)形成一個統(tǒng)一的組織體系，然后得到更高一級的指標(biāo)，通過不同的過程組合各個指標(biāo)，使每個目標(biāo)之間能發(fā)揮自身的優(yōu)點，相互彌補不足，在一個體系中，能夠通過這種方式來反映不同問題。

2.1.3 路線特征分類法

路線設(shè)計中的不同指標(biāo)設(shè)計特點不一樣，根據(jù)設(shè)計路線的要求建立各個指標(biāo)相應(yīng)的體系，形成完整的路線規(guī)劃設(shè)計圖，設(shè)計階段路線通常從動態(tài)角度、靜態(tài)角度類型進行分析。根據(jù)不同的設(shè)計要求和方法確定具有特殊意義和代表特征的控制因素，作為指標(biāo)體系建立的重要控制因素。

2.2 評價指標(biāo)分析

2.2.1 安全性能評價指標(biāo)

對于線形指標(biāo)要求較高的高速公路，線形安全性評價能夠很好地保證道路的通行安全，重要的安全指標(biāo)包括圓曲線半徑、最大平縱坡、平縱線形組合、行車視距等。道路彎道位置，在車輛行駛過程中，為更好保證道路與輪胎的摩擦力符合安全性要求。當(dāng)車速保持不變時，圓曲線半徑較大時，行車較安全，發(fā)生側(cè)滑的可能性會減小[3]。在進行公路縱斷面設(shè)計時應(yīng)避免大縱坡的出現(xiàn)，減少交通事故的發(fā)生。在進行平縱線形組合時應(yīng)進行合理安排，保證行車舒適度。

2.2.2 經(jīng)濟評價指標(biāo)

我國國民經(jīng)濟的主要評價指標(biāo)是內(nèi)部收益率，輔助指標(biāo)是經(jīng)濟凈現(xiàn)值率和投資效益率。

經(jīng)濟凈現(xiàn)值是指公路全壽命周期內(nèi)的經(jīng)濟效益，而內(nèi)部收益率是指項目的經(jīng)濟凈現(xiàn)值為零時的折現(xiàn)率。

2.2.3 路線技術(shù)評價指標(biāo)

技術(shù)指標(biāo)直接關(guān)系到項目的造價、施工、運營情況等各個方面，所以技術(shù)評價指標(biāo)是最為關(guān)鍵的。具體指標(biāo)包括：路線長度、土石方數(shù)量、占用耕地和林地數(shù)量等。路線長度、構(gòu)造物類型及結(jié)構(gòu)、路線縱斷面的選擇決定了項目的建設(shè)工程量、工程造價、沿途經(jīng)濟效益等。路線選擇所經(jīng)之地盡可能少占用林地、耕地，對于有嚴(yán)格保護要求的用地嚴(yán)禁占用。必要時可以通過結(jié)構(gòu)物減少道路放坡占用土地，常采用擋土墻進行收坡。取棄土場等臨時用地的選用在使用完畢后要按照相關(guān)要求盡可能恢復(fù)原地貌形態(tài)，以更好地保護好建設(shè)帶來的生態(tài)環(huán)境破壞。

2.2.4 沿線環(huán)境影響性評價指標(biāo)

公路建設(shè)的目的是服務(wù)交通，選線要與周邊環(huán)境和道路建設(shè)的需求相結(jié)合，以便更好地協(xié)調(diào)周邊的環(huán)境。公路建設(shè)與環(huán)境結(jié)合是現(xiàn)代公路建設(shè)的最基本要求，具體涉及環(huán)境中包括水土保持、地形結(jié)構(gòu)的改變、水流變化情況、行車和施工噪聲等影響。

2.3 指標(biāo)體系建立

通過以上路線方案指標(biāo)體系的相關(guān)敘述并結(jié)合工程實際特點進行體系的建立，具體指標(biāo)體系影響劃分如表1所示。

表1 指標(biāo)體系影響劃分表

3 公路路線涉及要點

3.1 路線的直線段設(shè)計

路線的直線段在整個線形設(shè)計中占有重要地位，設(shè)計方案的科學(xué)合理性，直線段能夠很好地體現(xiàn)出來。工程建設(shè)中直線段設(shè)計方案和施工相對簡單，行車的安全性更容易保證，建設(shè)工程的風(fēng)險較低。路線直線設(shè)計問題主要是由于直線段過長導(dǎo)致行車疲勞，造成行車安全隱患。若駕駛員行駛在長直線路段，行車中長時間保持一定的駕駛姿勢導(dǎo)致疲勞，更容易發(fā)生交通事故，因此直線段設(shè)計過程中應(yīng)避免長度過長，適當(dāng)增加曲線更有利于路線安全。

3.2 緩和曲線的設(shè)計

路線設(shè)計中緩和曲線設(shè)置的合理性直接影響行車的安全性，因此對于緩和曲線設(shè)計過程中需要充分考慮視距、半徑等影響因素，從而進行重點強化設(shè)計。由于建設(shè)條件和建設(shè)環(huán)境的不同，對于設(shè)計線型的選擇也不相同，山區(qū)地勢路線的設(shè)計無法避免曲線線形的使用，而且山區(qū)限制條件較為嚴(yán)格，因此不能過度地放大曲線半徑，采用緩和曲線進行連接過渡對于保證行車的安全性是非常重要的。

3.3 縱斷面設(shè)計重點

縱斷面的設(shè)計最重要的是避免長大縱坡的設(shè)計，根據(jù)地形地貌特點，控制填挖高度，是建設(shè)工程經(jīng)濟性的重要影響因素。根據(jù)地形起伏變化、水流的變化等建設(shè)限制條件，保證線形的起伏平順，不宜產(chǎn)生過大的起伏變化。另外考慮行車因素，避免由于車輛熄火等不確定因素帶來駕駛風(fēng)險。

3.4 路線設(shè)計橫斷面的影響

路線橫斷面設(shè)計有利于交通安全行駛，橫斷面是根據(jù)道路的等級不同設(shè)計，橫斷面設(shè)計寬度對路線選線設(shè)計有著重要的影響，相對于直線和曲線設(shè)計的影響，橫斷面設(shè)計不能忽略線形的問題，通過不斷調(diào)整和完善橫斷面和設(shè)計線型，能夠更好地保證設(shè)計的連貫性。

4 結(jié)論

本文通過對路線方案綜合評價分析得出以下結(jié)論：

①路線方案確定過程的影響因素有城鎮(zhèn)規(guī)劃，斷裂構(gòu)造和巖溶等。斷裂構(gòu)造可以降低巖體強度，使路基出現(xiàn)不均勻沉降；路線方案確定時應(yīng)盡可能避開巖溶地區(qū)。

②評價指標(biāo)體系在建立過程中的評價方法有分析法、復(fù)合法、特征分類法，評價指標(biāo)涉及安全、經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境以及示范性評價指標(biāo)等。

③在進行路線方案評價時，可通過層次分析法和模糊綜合評價法共同確定。