山區高速公路路線設計有關問題的分析

何軍紅

（湖北省交通規劃設計院，湖北武漢 430051）

山區高速公路路線設計有關問題的分析

何軍紅

（湖北省交通規劃設計院，湖北武漢 430051）

對于山區高速公路復雜的自然條件而言，路線設計是提高工程質量、控制工程造價、保護生態環境的主要因素。本文立足于山區高速公路路線設計的相關標準，簡要分析了山區高速公路路線設計的相關問題，主要包括橫斷面、縱坡、視距、隧道線形等方面的內容，旨在探討山區高速公路路線設計的有效方法，確保路線線形的均衡性，明確山區高速公路路線設計的關鍵性技術指標，以供參考指正。

山區 高速公路 路線設計 橫斷面 隧道線形

傳統的山區高速公路路線的設計方法是“設計速度法”，其基本原理在于:根據一定的設計速度，參考工程的地形以及具體規模大小，全部的設計參數均在平面指標以及縱面指標兩者的范圍之內選取。在該設計方法之下，公路的線形指標與車輛的運行速度相互脫離，容易發生安全事故。因此，根據我國交通部［2004］45號文件的精神，結合山區的地形特征與車輛的行駛速度，對路線線形設計進行全面的優化，彰顯“以人為本”的現代化山區高速公路路線設計理念。

1　山區高速公路路線設計需要掌握的設計標準

針對山區高速公路路線設計而言，最為突出的影響因素是平曲線指標以及縱坡指標兩個方面。整體而言，山區高度公路路線指標的選擇范圍比較廣，設計人員需要深入了解道路性質、沿線地形變化、分段交通量等重要參數，依據地形以及地質條件合理設計。山區高速公路路線設計需要掌握的設計標準具體如下:

（1）即便兩條山區高速公路位于同一交通量水平，并且兩者的地形條件非常相似，在進行指標選擇的時候，同樣需要對交通量中的道路環境以及車型構成等不同的要求進行考慮，進而選擇出合適的指標。

（2）如果遠景交通量與本級公路的下限值非常接近，則需要依據地形進行平縱線形指標的選擇，不必強求與本級公路高限保持一致，避免對周圍的生態環境造成嚴重的破壞。

（3）若一條山區高速公路的沿線地形基本一致，基于確保安全的重要目的，在設計的過程當中，必須要注意所用的線形指標的一致性以及均衡性，如果平面指標突變，將會直接影響到公路設計的整體質量。

（4）如果山區高速公路分段需要采取不同的設計車速，建議有限選取互通立交、分離式隧道等轉換段或者是合流段，并將其作為不同設計車速標準的具體分界點，實現設計標準自然過渡的目的，防止車速過渡段前后平面指標的變化幅度過大。

2　山區高速公路路線平面設計問題分析

2.1設計方法

一般而言，平原地區的地形條件比較單一，控制的難度小，因此可采用交點直線法的設計方法，以提高定線的速度。但是，山區的地形條件非常復雜，定線效率過低，再加上平縱組合的可行性不高，難以體現設計者的設計思想。山區高速公路的路線設計需要緊密結合沿線的地形，踐行曲線定線的方法，保證平面線形指標的均衡性。同時在設計的過程當中，合理應用DTM、GPS等現代化的勘測手段，便于調整路線，檢驗方案。

2.2橫向視距

橫向視距專指“橫向凈距”，是檢驗平曲線指標的關鍵標準之一。山區高速公路同樣需要設置中央分隔帶，在行車道的右側，存在著土路肩、邊溝、硬路肩等，因此公路的橫向凈距＞3.8m。再加上開挖面需要進行整體防護，對視線造成阻隔，無法滿足設計車速下的停車視距要求。一般而言，山區高速公路的中央分隔帶最小寬度是1.5m，路緣帶寬度為0.5m，若平曲線半徑選用失誤，會直接導致橫向凈距不足，容易發生安全事故。山區高速公路在地形的影響之下，平曲線指標一般采用的都是中低值，在實際的設計過程當中，應當盡量選用較大的平曲線半徑，保證停車視距充足，也可以對緩和曲線進行適當延長，以便強化視線誘導。

2.3平面線形協調橋梁、隧道

作為山區高速公路路線設計的關鍵制約因素之一，橋梁和隧道往往會直接影響到路線設計方案的合理性。以往，受技術條件的限制，高速公路的選線需要服從橋梁與隧道兩者，路線布設方面無自由性可言。在進行山區高速公路設計之時，在直線的要求之下，橋梁和隧道均需要位于直線段，因此采用的都是最小半徑與短直線的畸形組合，降低了線形的標準，嚴重破壞了當地的生態環境。

伴隨橋梁和隧道技術的進步，其設計與施工方面的經驗均已比較成熟，間接解除了對山區高速公路路線設計的束縛，尤其是在特殊地形地質的環境之中，彎斜坡橋以及彎隧道等特殊設計方法的出現，使得山區高速公路路線設計得以立足于安全與環保的角度看待事物本身，重點需要確定標準線形，盡量保持山區高速公路路線與橋梁、隧道相互協調，而不是被兩者限制，立足于地形地質、生態環境等方面綜合考慮。

3　山區高速公路路線縱面設計問題分析

3.1坡長限制

山區高速公路縱面設計基于滿足坡長限制的目的，縱坡一般被設計為臺階坡。但是，臺階坡與山區的地形難以相符，導致平縱組合失誤，增加工程量，并且過多的變坡點，駕駛員需要頻繁地變換檔位，影響其駕駛體驗。針對下坡車輛而言，太多的變坡嚴重影響行車的舒適性，再加上豎曲線的存在，變坡點間的直線坡段被縮短。在混合交通方面，山區高速公路之上所行駛的車輛性能比較好，當載重車爬坡之時，基本上不會影響后面的車輛。因此需要針對各個路段所對應的長度加以限制，改善縱面線形，對于地形比較特殊的路段，如果縱坡段坡長限制在4.0%以下，可根據實際情況適當放寬。

3.2豎曲線半徑設置

山區高速公路路線設計在工程量以及地形地貌的影響之下，一般采用的均是小半徑短平曲線與大縱坡半徑豎曲線相互搭配的組合形式，進而實現平縱一一對應的設計目的。部分設計人員認為這種平縱組合的設計形式是比較理想的，但是卻忽略了視距方面的要求，平縱組合本身的指標比較低，容易造成安全事故，即便是對平曲線半徑進行調整，所取得的效果也不明顯。鑒于此，針對不可過多增加工程量的山區高速公路路線設計方案，可根據實際情況加大凸曲線的半徑，以起到拓展視距的的作用，確保司乘人員在山區高速公路路線的曲線任何一點之上皆可以比較清楚地看到前方平曲線的變化情況。

3.3爬坡車道現階段我國的山區高速公路路線設計工作，很少會采用爬坡車道的設計方法，伴隨山區高速公路的持續發展，這方面的問題逐漸突顯。山區高速公路的縱面線形受越嶺標高的影響非常明顯，在地形地貌條件的限制之下，客觀存在的高差無法通過地形加以克服，所以解決越嶺問題的難度比較大。

如果山區高速公路的越嶺線形式是連續長大縱坡，則建議采取最大縱坡的設計方法，可設置爬坡車道。但是，設計爬坡車道需要開挖山區路面，在增加造價成本的同時，也會對山區高速公路沿線的自然生態境造成不利的影響。鑒于此，在山區高速公路路線設計的過程當中，設置爬坡車道與否，需要根據實際情況而定，如果連續上坡坡度與坡長均比較大，并且大半徑平曲線以及直線路段的距離比較短，車輛的行駛時間不長，不必設計爬坡車道，反之則需要設計爬坡車道。

4　結語

總而言之，山區高速公路路線設計是一項系統而復雜的工作，其所涉及的范圍比較廣，影響因素也比較多。因此，需要在把握山區高速公路路線設計的設計標準的前提下，立足于平面設計與縱面設計兩個方面，注重橫斷面設計、生態環保設計等內容，嚴抓細節，以期全面提高我國山區高速公路路線設計的水平。

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