山嶺重丘區二級公路設計

吳盛峰

福建中設工程咨詢有限公司， 福建福州 350000

0 引言

省道206 線尤溪界至德化上涌公路起于尤溪與德化交界處，途經龍塔、赤土洋、龍祭、大正埡口、葛坑，路線全長24.6km。沿線有大中橋五座總長436m，隧道一座137m，2012年正式投入運營，總投資近2.3 億元。由于福建省以北多為山地，在修建省道206 線時，如果技術措施和施工質量控制不到位，很容易引起公路縱橫向斷裂、路基沉陷等較大的工程質量問題。在山嶺重丘區施工修路時，經常會涉及到很多高填深挖的路段，尤其對于挖方或填方路段，挖填高度一般都在5m ～6m 以上，最高甚至可能達到10m ～20m。因此，根據當地實際情況進行合理設計、安全組織道路施工，才能夠保證該類型特殊地段二級公路的修筑質量滿足使用要求 。

1 山區布線分類

山區布線主要分為沿溪線、越嶺線和山脊線三種。

沿溪線是指沿河谷方向的布設線路，它的優點是施工和運行條件比較好、路線走向也比較明確。沿溪線的缺點是布線活動范圍小；受洪水威脅較大；橋涵及防護工程較多；陡壁高崖沿河段，工程量很大；地質情況復雜等。

越嶺線是指公路走向與分水嶺方向橫交處所布設的路線。越嶺線的優點是不受洪水的影響和威脅；活動余地比較大等。缺點主要包括施工養護和運行條件比較差；里程長、指標低、線性差；服務性能也不是特別的優良等。

山脊線也是指公路沿分水嶺方向布設的路線，但與越嶺線不同的是，山脊線一般比較平順且連續，山脊比較少。山脊線一般多與山坡線相結合，它的優點是里程短，施工時土石方工程量比較小；橋人工構造物比較少；水文、地質條件路基病害較少，且路面比較穩定，排水性能也比較好。具有的缺點是施工難度比較大，距離居民地點遠，較偏僻等。

2 縱斷面設計

公路的線形設計是一種立體設計，其中包括水平面、縱面和橫面的三個方面。在山嶺重丘區上建設二級公路時，一定要做好橫斷面的設計，這在一般的線形設計中很容易被忽略[3]。

在進行公路線行設計過程當中，務必要考慮到最重要的一點是要使駕駛員視野開闊，視距范圍內不受障礙物阻擋，必須能夠保證司機的安全駕駛。在會車時，視距應該在80m 以上。在山嶺重丘區二級公路的特殊地形地段，車視距無法滿足最低80m 的要求，因此需要進行橫凈距計算，繪制視距包絡圖，計算相應的土石方。這樣，平、縱面線形指標較低的不足可以通過橫向設計對車視距進行彌補，滿足設計要求。

3 路基、路面和排水

決定山嶺重丘區二級公路的使用壽命長短主要影響因素是路面的建設情況，而路面由路基支撐，因此，路基的好與壞對工程的安全使用壽命起著關鍵作用關鍵要素，同時，路基建設工程的數目在一定程度上也對公路的造價起到了決定性的作用。

就省道206 線的路基工程來分析，該線沿線的挖方工程量極大，必須對挖方邊坡進行單獨設計。要求在能確保挖方邊坡穩固的前提下，根據各施工環境不同，選擇相應的挖方坡比，特殊關鍵路段需要進行定量的邊坡穩定計算。而當挖方深度高于10m 后，就應該選用兩級或多級邊坡的設計方案，每級邊坡設置過渡平臺，在坡腳位置路段設置碎落臺。對于填方路段，同樣首先要保證填方邊坡的穩固，對于較高較深的位置也可以選擇分層填筑，高填方路段的分級填筑上還可以設置攔水帶，以確保山嶺重丘區公路沿線路基的壓實度。

路基排水是保障路基工程穩固的另一個關鍵因素，其設計原則是與路線周邊農田灌溉等水利項目相結合，因地制宜，因勢利導。山嶺重丘區路基排水的設計因素眾多，過程也相對比較復雜。它需要通過排水流量來計算斷面尺寸，根據斷面尺寸不同，設計不同的路基排水設施，這些設施與農田灌溉等沿線水利相連，形成一套完整的路基排水系統。該設計過程需要計算好匯水面積，判斷好排水的水流方向和流速，最大程度上防止反坡排水的發生。

當山嶺重丘區遇到軟土路基時，為保證路基的穩定，再設計過程中要先將淤泥全部排放出來，將腐殖土挖出，然后將土石、砂礫、石渣等填入墊層。

路面設計以設計起算年標準軸載作用次數為基準，將土質類型作為影響因子，計算確定路面結構層的厚度。在施工過程當中，在高填土路段首先要鋪設瀝青路，在接近平面交叉處路基穩定后，再選用混凝土路面進行鋪設。

由于在山嶺重丘區修建公路會需要巨大的土石建筑材料，因此選取合適的取土和棄土場，不僅要滿足運距盡量短，還要能夠對自然環境、水土流失等產生最小限度的影響，盡可能小的影響當地居民的生產生活。

4 橋梁和涵洞

在山嶺重丘區架設橋梁時，要首先對橋梁所在位置的地質報告進行分析，之后再確定合理基礎型式的橋梁，在設計及建設過程中，不僅要考慮到橋梁的經濟、美觀、施工方便條件，更要考慮到橋梁的上部構造和下部構造是否合理等。

山嶺重丘區的小溪和山坳比較多，而溪水所處位置的填土較多，地基處理起來也比較困難。所以在設計中，涵洞的相關尺寸要根據匯水面積來確定。山坳處著重考慮涵洞基礎的穩定性，保證其少受自然災害如泥石流等的侵襲。

5 其他項目

山嶺重丘區公路一般都選擇傍山建造，因此一般情況下，肯定會存在急轉彎、高填土和陡坡的路段。為了保證二級公路上行人與機動車輛的安全順暢，在對交通工程及公路相關設施進行設計時，要充分對安全因素加以考慮。

山嶺重丘區道路交叉口設計也同樣重要，它直接關系著行車速度和道路安全，因此道路交叉口的設計要依據車流量和二級公路的等級要求及地形而設計合理的交叉形式。

從山嶺重丘區的環境方面來考慮，公路在建設過程當中，要盡量少的破壞山體，在道路堤邊坡上多種植草，兩側也要多種植常綠灌木，這樣既可以達到美觀環境的效果，更重要的是，可以凈化空氣，并減少水土流失，避免由于工程建設對環境造成二次破壞。

6 結論

由于山嶺重丘區二級公路所處的區域地質環境比較復雜，因此在進行公路設計過程中，設計人員要根據該區域所有環境因素進行綜合比較之后選取得到最優路線，一方面要保證公路能夠安全使用，另一方面還要體現出工程的經濟性能，保證項目的社會效益得到最大化。在修建山嶺重丘區二級公路時，盡可能不要破壞山體的地質構造，以免以后發生泥石流等地質災害，威脅人們的生命財產安全。

[1]李立策,吳志明.淺談山嶺重丘區沿河段公路路線設計[J].林業建設，2010(3).

[2]張暉.山嶺重丘區二級公路的設計[J].科技資訊，2006(21).

[3]郭淑梅.高原山嶺重丘二級公路水泥混凝土路面施工質量控制[J].青海交通科技，2007(5).