山區高速公路路線設計探討

張恩華

（新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

1 工程概況

喀什—伊爾克什坦口岸公路為典型的重載交通道路，是新疆高速公路網規劃中的一條重要干線。其中烏恰至康蘇段處于山區，地形復雜，高低起伏不一，坡度較大，地勢險陡，施工難度大。本段高速公路全長19.47km，分離式半幅高速公路路基的寬度為12.25m，采用基本的高速公路標準，雙車道單向運行，公路的設計運行速度為80km/h。

2 公路路線設計

2.1 運行速度和設計速度

公路路線設計有兩種方法，分別為運行速度法和傳統的設計速度法。我國普遍沿用的是設計速度法。在公路路線設計中，設計速度是確定路線幾何形狀的基本要素。公路設計速度應保證在天氣良好的情況下，中等駕駛技術的人員能夠安全順利地進行車輛的駕駛，因此，設計速度也關系到車輛的運行速度。

當公路的設計速度確定后，平曲面半徑、超高、視距、縱坡等公路相關技術指標都應配合設計速度以滿足均衡性和協調性的要求。對已有的路段進行觀測之后，公路路線采用設計速度進行設計無法完全滿足線形標準的一致性。現實中，車輛的駕駛速度顯然不是一成不變的，總會因車輛性能、路線形狀以及駕車技術等各種因素變化而發生改變。

運行速度V85是指在天氣良好的情況下，對處于自由流狀態的交通流的路段特征點上測定的第85個百分比位上的車速。基于運行速度方法的公路路線設計考慮了車輛實際運行過程中，駕駛員的交通心理需求，因此以車輛的實際運行速度為線路的設計速度，能夠保證路線滿足連續性和一致性，從而確保公路路線設計的所有技術指標如平曲面半徑、超高、視距、縱坡等能與設計速度匹配。

研究表明，當運行速度與設計速度之間的差距超過20km/h時，發生交通事故的可能性大大增加。因此應采用運行速度對某些路段進行檢驗，需要進行檢驗的路段包括受條件限制而采用平、縱指標最大值（或最小值）的路段，或平、縱線形組合有異議的路段，或實際行駛速度可能超出（或低于）設計速度的路段等。

在考慮平曲面控制指標時涉及的因素有設計速度、大貨車和小客車的運行速度以及沿線的地形地勢，綜合考慮這些因素即可確定平曲面控制指標。在采用運行速度對公路進行檢驗之前，應對沿線的構造物進行初步的布設，并且確定路線的越嶺高程，接著即可確定公路路線的幾何形狀，采用基于車輛運行速度的預估模型，最好繪制運行速度分布圖，做好這些工作之后，就可以進行運行速度的檢驗。通過運行速度的檢驗，可以清楚地表明本公路運行速度能夠保證路線的均衡性和協調性。

2.2 超高

在進行路線設計時，要考慮超高的合理設置。平曲面半徑超出規范規定時應設置超高，此時超高的應用可以給高速運行的車輛提供足夠大的離心力以滿足向心平衡。在對超高和超高率進行設計計算時，應盡量將橫向摩阻力的大小降低到最小程度。在確定最大超高值時應綜合考慮行車速度、平曲面半徑、路面的粗糙程度以及當地的氣候條件等各方面的因素。根據規范規定，在計算曲線的超高值時，一般地區按最大超高值的8%取值，而在積雪冰凍地區則取為6%。

在確定超高時，應結合路線的設計速度和車輛的運行速度進行綜合考慮。當高速公路行駛車輛以小客車為主時，超高的數值應加大1%～2%，而對于以大貨車為主的重載高速公路，應重點考慮車輛的實際運行速度，合理選擇超高，防止因平曲線半徑過大而造成大貨車在內線行駛時發生滑移和側翻的事故。

本公路是以重載為主的高速公路，大貨車等重載車輛比例較大。在正常行駛條件下，大貨車的運行速度要比設計速度低，因此考慮超高時，不能僅僅考慮小貨車在曲線上行駛的舒適度，根據小貨車而確定的超高會對大貨車的運行帶來不利影響，易產生安全隱患。本公路在進行超高選擇時，僅按路線的設計速度進行確定，而不進行超高的加強設計。

2.3 縱坡

進行縱斷面設計時，應滿足最大縱坡、坡長限制和緩和坡段的要求，但僅僅滿足這些要求還不能完全保證縱斷面的使用質量。對于很多平均縱坡較大的路段，因為車輛在上坡中長時間使用低速檔，很容易造成水箱的開鍋；而在下坡過程中則很容易因為剎車失靈造成交通事故，所以，縱斷面的設計還應考慮合理地控制平均縱坡。

當在路段中不可避免地出現連續較長的下坡或者上坡時，應合理設置緩和坡段和陡坡，且還應設置避險車道。

本公路經過一條河流，路線在選擇時考慮有河流南岸方案和北岸方案。河流南岸地形復雜，地勢起伏較大，路線會經過陡壁，南岸方案中路段最大縱坡達到3.9%，并且平均縱坡較大，較陡的路線會使施工難度加大，南岸方案還會遇到施工條件差、隧道多以及對環境的嚴重破壞等問題。針對這種情況，提出了在北岸布置路線的方案。北岸方案不用進行高填深挖，避免了對環境的嚴重破壞，同時避開了陡坡，解決了長大縱坡的問題，使最大縱坡降為2.6%，平均縱坡也有所減緩，保證了行車的安全。

2.4 視距

停車視距應根據設計速度進行計算，并且結合實際對停車視距加以修正。根據規范規定，當高速公路的設計速度為80km/h時，貨車停車視距應為125m，設計速度大于80km/h時，視距應為180m。當在某些情況下貨車停車視距無法滿足要求時，應針對貨車停車視距對相關路段進行檢驗。

本公路采用的設計速度為80km/h，因此，應在某些重點路段，對大貨車和小客車進行停車視距檢驗。經過視距檢驗表明，大貨車和小客車的視距滿足設計要求，不需要對橫斷面進行加強設計。

3 結語

基于運行安全的原則對本公路工程路線進行了合理的設計，其中主要涉及到的技術指標有運行速度與設計速度、超高、縱坡、視距，隧道線形等。同時在路線設計中，應充分考慮運行速度與各項技術指標之間的協調性，這對提高高速公路行車的安全性有著重大的意義。

[1]JTG B01—2003，公路工程技術標準[S]．