淺談山區機耕道設計

摘要：針對山區由于高速公路建設破壞原有機耕道路，根據山區機耕道自身的特點，結合設計和施工實踐提出了有關想法，供各位同行參考。

關鍵詞：山區機耕道設計安全性

中圖分類號：U416.2文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)03(c)-0000-00

隨著我國公路事業的蓬勃發展，我國高等級公路逐步向山區發展，由于山區有其特殊的地形、地質條件。因此，在山區實施高等級公路時，尤其高速公路時，不可避免對會破壞地方機耕道。山區機耕道是經歷了數十年、乃至百年才形成的，雖然等級較低，但承擔的作用非常巨大。它為山區居民的出行、物質運輸、生產生活發揮的非常大的作用。本文結合湖北省宜昌至巴東(鄂渝界)高速公路機耕道設計實際，提出了一些設計思路。

之前對山區機耕道的設計和實施方法研究的很少，目前出版的規范、規定對機耕道的界定也不是很明確。文獻[1]規定的公路等級中最低為四級公路，設計車速為20km/h，路基寬度6.5m（雙車道）和4.5m（單車道），圓曲線極限半徑為15m，最大縱坡為9%。但山區機耕道大部分位于崇山峻嶺之中，地形復雜，現狀地面橫坡普遍大于30°，并且高差懸殊。很多現狀道路僅能達到等外級公路標準。而現行的規范中對等外級公路的技術指標未有明確的規定。這對廣大設計人員從事山區機耕道的設計帶來了不便。

山區機耕道技術標準的擬定，除考慮規范確定的參數外，還必須著重考慮項目所在地的自身特點，合理選擇技術指標，做到既滿足道路使用的基本功能和安全性，又能保護環境，做到因地制宜、靈活選擇技術標準，并強調技術指標的均衡性。通過合理的工程設計方案降低施工難度，降低工程造價。

1 設計理念及原則

山區機耕道級別相對較低，其主要目的是服務當地群眾，設計中應遵循安全性和服務性的原則，針對山區地形、地質復雜多變的情況，設計人員不應死搬硬套“規范”和“標準”，應從實際出發，充分利用有利地形，避免高填深挖，從而獲得較好的投資效益。

2 技術指標的選擇

山區機耕道的指標選擇可靈活點，湖北省宜昌至巴東(鄂渝界)高速公路機耕道的自身特點，一般情況下，機耕道采用的是單車道四級公路的標準，路基寬度采用4.5m，路面寬度采用3.5m，在路段的合適位置上設置錯車道，錯車道寬度采用6.5m，長度不小于20m，平面及縱斷面要求嚴格按照文獻[1]中對四級公路的規定予以設計；但地形條件不允許時，可選擇等外級公路標準予以設計，路基寬度可采用3.5m，路面寬度可采用2.5-3.0m，平面及縱斷面較四級公路標準可適當放寬。

3 路線平面設計

在地形、地質等自然條件允許的情況下，平面指標盡量選用較高標準，既能滿足行駛的舒適性，也為遠景車流量的增加預留空間。但是也不能盲目地追求高指標，在滿足基本線形要求的前提下，應盡量縮短線位的長度，這能減少征地、又能充分保護環境，最終降低工程總投資。在地形復雜，高差大的路段可局部降低個別指標，如回頭曲線半徑等技術指標。

在文獻[1]中，在地形復雜的山區機耕道的設計中，很多情況下都采用回頭曲線。回頭曲線是一種很好解決通過自然展線無法爭取需要的距離以克服高程時的布線方法。在國內規范中，回頭曲線圓曲線最小半徑為15m，而在實際中，由于地形復雜，很多情況下不能滿足規范值。在實際操作中，為了爭取滿足設計要求，需要對自然山體進行大面積的開挖，由此造成工程量的劇增、環境的破壞以及由于開挖山體造成的次生災害——滑坡等病害的出現。而國外文獻[2]提出的做法是在回頭部位開挖成一個半徑約為6.0~8.0m左右的圓形平臺，既方便車輛轉彎，又能避免大面積開挖山體。

4 路線縱斷面設計

機耕道縱斷面設計時，應對機耕道走廊帶上的地形、地質情況進行詳細分析，工程土石方的大小、防護工程量與縱斷面設計密切相關，設計時應盡量考慮填挖平衡，設計時堅持以下原則：

(1)道路縱斷面坡度、坡長應盡量滿足規范要求。但條件不允許時，道路坡度可適當放寬2%-3%，根據文獻[3]建議公路縱坡不宜大于12%。

(2)豎曲線設計要滿足規范要求，盡量做到“平包豎”。

(3)當相鄰縱坡變化較小時，豎曲線盡可能選擇大一些。

5 路線橫斷面設計

山區機耕道路基寬度的選擇一般根據公路等級確定。如采用四級公路標準，路基寬度一般采用6.5m，路面寬度采用4.5m。如地形條件復雜，并且機耕道服務的居民數較少時，路基寬度可采用4.5m，路面寬度采用3.5m。山區機耕道平面線形指標都不高，大部分曲線半徑都小于不設超高的最小圓曲線半徑，按照有關規范需設置很大的超高值，但超高值很大反而不安全。建議機耕道超高值不超過2%。加寬設計時采用第一類加寬值，曲線加寬過渡可采用線性加寬的方式。

6 路面結構設計

山區機耕道由于坡陡路窄，通行的一般是輕型農用車和小型載貨汽車，在路面結構設計時，一般很少有重車通行。因此，設計人員對路面結構設計時，不需考慮這一因素。

根據文獻[4]中相關規定，機耕道路面面層一般采用水泥混凝土，厚度為18cm，基層采用15cm厚石灰粉煤灰碎石（配合比可以采用6：14：80 或8：12：80）＋15cm 厚石灰粉煤灰土（配合比可采用12：35：53 或10：45：45）＋15cm厚石灰土（10％～12％）。上述各結構層配合比也可根據當地施工經驗調整。如果粉煤灰料源緊張，可以用水泥穩定碎石（水泥含量4％～5％）代替石灰粉煤灰碎石，用水泥石灰穩定砂礫代替石灰粉煤灰土。如果公路所在地區土壤呈酸性，則用水泥穩定土代替石灰土。

7 結語

當前，山區高等級公路的建設力度越來越大，其對地方機耕道的破壞也越來越多，由于山區典型的地形、地質，使得山區機耕道的設計方法相對平原區更加復雜，這就對我們公路設計人員提出更高的要求，需要對山區的特點進行細致的分析，努力提高專業能力，為山區群眾的出行、生產運輸做出自己的一點貢獻，廣大公路設計人員也應抓著契機，為國家的現代化建設奉獻自己的力量。

參考文獻

[1] JTG D20-2006 公路路線設計規范[S].北京:人民交通出版社.2006.

[2] Bureau of local roads and streets manual.2005，233(2).

[3] 徐勇.重慶山區農村公路縱坡設計指標研究【碩士學位論文】，重慶：重慶交通大學.2007.

[4] 05MR202 水泥混凝土路面.北京:國家標準建筑設計.2005.