山嶺區(qū)公路選線的設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)

王 舉（甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院股份有限公司，甘肅 蘭州 730030）

公路是一個(gè)長(zhǎng)距離的人工構(gòu)造物，山嶺區(qū)生態(tài)環(huán)境比較脆弱，巖崩、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。甘肅省山嶺區(qū)地貌大多為黃土高原黃土梁峁及河流階地，其海拔多在1700～2800M，由于地殼的相對(duì)上升運(yùn)動(dòng)，黃土梁峁地區(qū)侵蝕切割嚴(yán)重，“V”形沖溝極為發(fā)育。“雞爪”地形較多，由于地形地貌較為復(fù)雜，給山嶺區(qū)路線布設(shè)帶來較大困難，并且在山嶺區(qū)路線布設(shè)的走廊帶內(nèi)往往有村鎮(zhèn)、農(nóng)田、電力電訊等利用資源，如何利用有限的自然資源帶將路線布設(shè)在這樣的自然環(huán)境中，使公路與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，是選線人員應(yīng)考慮的主要問題。因此，在山嶺區(qū)公路建設(shè)中選線是關(guān)鍵，是建設(shè)一條合理的山嶺區(qū)公路的龍頭[1]。

1 山嶺區(qū)公路布線指導(dǎo)思想

一條公路的大致走向是根據(jù)工程可行性研究報(bào)告或上級(jí)機(jī)關(guān)根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要指定的，其走向是以起點(diǎn)、終點(diǎn)及中間控制點(diǎn)體現(xiàn)的，而相關(guān)路段的路線布設(shè)是由選線人員根據(jù)地形、地質(zhì)等影響因素決定的，因此，選線是一個(gè)從布局到具體定出線位的全過程，是一個(gè)研究范圍由小到大，工作由淺到深。由粗到細(xì)的過程。部分路段還要通過多方案的反復(fù)比較和論證，最終選擇出合理的路線，以達(dá)到多、快、好、省的修建目的。選線的原則既要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，又要保證行車安全、舒適，要求工程量小，運(yùn)營和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用省，為此要考慮地形、地質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)、征地拆遷以及氣候、水文等自然條件對(duì)路線的影響，選擇有利的線位，對(duì)于地形、地質(zhì)等不良情況要因地制宜的采取跨越、繞避等方法加以克服，這在選線中尤為重要。

2 山嶺區(qū)公路選線影響因素

由于山嶺區(qū)的地形地質(zhì)復(fù)雜，建設(shè)公路相比較在平原區(qū)域來說存在更多的挑戰(zhàn)和困難，在山嶺區(qū)公路勘察設(shè)計(jì)時(shí)選線是尤為重要的工作，在山嶺區(qū)建設(shè)一條成功的公路，選線的成功是關(guān)鍵，目前，山嶺區(qū)公路實(shí)地選線在線路領(lǐng)域還是相對(duì)比較薄弱的，掌握山嶺區(qū)公路選線的影響因素，才能選擇一條符合實(shí)際的公路路線，才能符合公路建設(shè)的要求。

2.1 地形因素

在公路選線時(shí)，路線上需要能夠達(dá)到平面順勢(shì)、縱面平衡、橫面合理的目的。由于山嶺區(qū)具備起伏不定的地貌地形特點(diǎn)，給山嶺區(qū)選線帶來較大困難，因此，充分利用地形巧妙的進(jìn)行線路布設(shè)，合理控制工程量，減少大填大挖，是山嶺區(qū)公路選線的首要原則。在實(shí)際選線的時(shí)候，需要盡可能降低公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響，并應(yīng)控制工程量及造價(jià)[2]。

2.2 地質(zhì)因素

地質(zhì)選線是公路勘察設(shè)計(jì)中必須遵守的基本原則，山嶺區(qū)由于地質(zhì)情況更為復(fù)雜，不同位置實(shí)際地質(zhì)情況差異較大，在公路選線過程中，應(yīng)該充分分析線路沿線的實(shí)際地質(zhì)水文情況，在選線中結(jié)合地質(zhì)情況選擇線路走向，也就是需要嚴(yán)格遵守地質(zhì)選擇原則，才能確定一條合理的路線，如果選擇的線路位于地質(zhì)情況比較差位置，不但會(huì)提高建設(shè)公路的難度，還會(huì)導(dǎo)致公路的整體安全性和可靠性，大型不良地質(zhì)地段需要及時(shí)繞避，難以繞避的小型不良地質(zhì)地段，要查明地質(zhì)情況，明確工程措施后再進(jìn)行線路布設(shè)，確保公路建設(shè)順利進(jìn)行[3]。

2.3 安全因素

相比較在平原區(qū)建設(shè)公路來說，山嶺區(qū)公路建設(shè)如果不能合理設(shè)計(jì)線路，會(huì)存在一定安全隱患，如果山嶺區(qū)公路使用不符合實(shí)際地形的長(zhǎng)直線或者不合理的路線組合，均會(huì)容易引發(fā)交通安全事故，在山嶺區(qū)公路設(shè)計(jì)中安全是最重要的問題，在公路線路選擇的過程中，首先應(yīng)該確保具備安全的行駛條件，不僅要在技術(shù)指標(biāo)上滿足安全行車的要求，同時(shí)要遠(yuǎn)離高頻率發(fā)生滑坡塌陷、泥石流地帶，如果不能避開危險(xiǎn)路段，應(yīng)該全面分析研究不安全因素對(duì)公路的影響，采取必要的安全防護(hù)措施，確保公路能夠安全有效的運(yùn)行。

2.4 環(huán)境因素

山嶺區(qū)中存在的地質(zhì)和水文條件都是很復(fù)雜的，生態(tài)環(huán)境相對(duì)比較薄弱，堅(jiān)持“不破壞就是最大保護(hù)的”原則，將公路建設(shè)與周圍自然環(huán)境融為一體，是公路建設(shè)和設(shè)計(jì)人員應(yīng)該追求的目標(biāo)。盡量避免大填大挖，特別是在對(duì)環(huán)境敏感區(qū)，因此，在山嶺區(qū)實(shí)際選線的時(shí)候，不僅需要保證周圍生態(tài)環(huán)境，還需要保證公路兩側(cè)環(huán)境不影響公路行車視線要求。

2.5 經(jīng)濟(jì)因素

在山嶺區(qū)建設(shè)公路時(shí)，會(huì)比在平原區(qū)建設(shè)耗費(fèi)更多的資金成本來完成工程，并且還需要具備更高的建設(shè)技術(shù)水平，因此，在山嶺區(qū)公路選線時(shí)，應(yīng)該充分分析考慮公路的總體成本，綜合評(píng)定公路建設(shè)給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)帶來的影響，例如會(huì)帶動(dòng)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)、運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，也就是說在山嶺區(qū)選線的過程中，應(yīng)該綜合評(píng)定公路造價(jià)成本和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，確保能夠在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上合理建設(shè)山嶺區(qū)公路。

2.6 技術(shù)指標(biāo)因素

選擇連續(xù)、均衡的平縱面指標(biāo)，協(xié)調(diào)公路沿線周圍環(huán)境，順應(yīng)沿線地形地物，不但要充分滿足汽車在公路上行駛需求，還應(yīng)保障能夠符合駕駛員視覺和心理需求，在指標(biāo)出現(xiàn)突變的時(shí)候，能夠避免路線小半徑的曲線，如果采用小半徑的曲線會(huì)極大程度影響行駛舒適性和行駛安全性，在路線設(shè)計(jì)的時(shí)候，要保證能夠完全符合規(guī)范需求的緩和曲線，并且要有一定長(zhǎng)度的平曲線，如果采用相對(duì)比較短的平曲線，會(huì)影響汽車行駛視覺效果，使得駕駛員不能及時(shí)調(diào)整相關(guān)操作。

2.7 征地拆遷因素

在山嶺區(qū)進(jìn)行公路建設(shè)的時(shí)候，由于良好的土地資源比較緊缺，合理利用土地資源，選擇一些耕地、林地比較少的區(qū)域建設(shè)公路，從而降低征地拆遷安置的難度，有效節(jié)約土地，降低占用耕地的數(shù)量，特別是改擴(kuò)建的公路建設(shè)項(xiàng)目，現(xiàn)有公路兩側(cè)均已有居民建筑物，要因地制宜，充分利用舊路進(jìn)行改造，盡量減少拆遷，降低施工拆遷費(fèi)用和難度，有利于公路建設(shè)的順利實(shí)施，促進(jìn)公路的建設(shè)。

3 山嶺區(qū)路線布設(shè)要點(diǎn)

3.1 靠山腳布線

在山嶺區(qū)平坦的地方大多是農(nóng)業(yè)良田，當(dāng)路線布設(shè)在較低的農(nóng)田里時(shí)，將占用大量好田，有時(shí)由于農(nóng)田灌溉的需要，還得解決好路基排水和借土的問題，因而工程量較大。但當(dāng)山坡坡腳較緩時(shí)，將線位置于山坡坡腳及半山坡，路線順山坡布設(shè)，盡管這樣路線有時(shí)會(huì)長(zhǎng)些，縱面會(huì)有些起伏，土方量也較大些，但可不占或少占良田，只占一些山坡地，同時(shí)這種線位布設(shè)容易形成半填半挖路基。故在此類地形條件下線位置于山坡坡腳附近應(yīng)優(yōu)先考慮，特別是靠近城鎮(zhèn)的地方，通過線位的調(diào)整可以減少拆遷，開闊駕駛員和乘客的視野，增強(qiáng)司乘人員對(duì)公路沿線的景觀感，這在高等級(jí)公路設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)重要內(nèi)容。

3.2 將線位布設(shè)于二級(jí)階地上

在山嶺區(qū)除了較陡的山坡及河流谷地外，山坡臺(tái)地占很大的比例，有的臺(tái)地甚至很寬，屬于農(nóng)業(yè)旱地，路線在這類地形通過時(shí)應(yīng)考慮將路線布設(shè)于二級(jí)階地上。其優(yōu)點(diǎn)，一是路線平縱指標(biāo)容易達(dá)到，視野開闊；二是路線起伏不大，汽車行駛速度較高，燃料損耗少；三是土石方數(shù)量較小。且有利于排水。

3.3 越嶺線埡口的選擇

在山嶺區(qū)由于山脈縱橫交錯(cuò)，公路選線時(shí)不可避免的要翻山越嶺，這就要選擇一個(gè)合理的埡口位置，這也是選線的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1）在埡口的選擇上首先應(yīng)考慮低埡口，因低埡口高差小，展線距離短，坡度小，汽車行駛方便快捷；其次應(yīng)考慮展線條件好的高埡口，因盡管埡口較高，高差較大，展線距離較長(zhǎng)，但若山坡地形條件較好時(shí)，可用來展線。因有的埡口不在路線的走向上，展線效果并不比在路線走向上的高埡口好。

2）當(dāng)埡口處路線切割較深，大于30m時(shí)，應(yīng)與隧道方案作比較。選線時(shí)要根據(jù)放坡，確定展線需要的距離，再結(jié)合實(shí)際地形及公路等級(jí)的技術(shù)指標(biāo)選擇有利于行車安全的路線，這需要從多方面比較才能決定。一般高等級(jí)公路應(yīng)盡量少設(shè)或不設(shè)回頭曲線，以提高技術(shù)指標(biāo)，建議放坡時(shí)，應(yīng)由上而下，因視野開闊便于爭(zhēng)取有利地形[4]。

4 山嶺區(qū)公路選線幾點(diǎn)實(shí)踐認(rèn)識(shí)體會(huì)

4.1 選線時(shí)要加強(qiáng)方案比選

在山嶺區(qū)公路選線中，為了較好的處理路線和地形、地物、拆遷、占地等各干擾因素的關(guān)系，使線形符合標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)均衡，變化和緩，銜接舒暢，在定線時(shí)就要進(jìn)行多方案綜合分析比選，通過比選，擇優(yōu)選用。

4.2 選線要加強(qiáng)與地方政府協(xié)調(diào)溝通

在受地形、地物干擾的困難地段，應(yīng)請(qǐng)當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)解決路線走向，在山嶺區(qū)布設(shè)路線，除了受地形的制約外，受居民住宅區(qū)、工礦、企事業(yè)單位等地物的影響也相當(dāng)嚴(yán)重，而一條公路的線形標(biāo)準(zhǔn)以其交通量的基本條件，最終服務(wù)于社會(huì)，這就要求在困難地段選線要分清主次，全面衡量。

4.3 選線中注意處理好平曲線的突變問題

山嶺區(qū)山勢(shì)縱橫，山咀凸出，河溝急彎，定線時(shí)必須會(huì)出現(xiàn)急彎的平曲線，定線人員凡遇到急彎時(shí)，千方百計(jì)利用地形調(diào)整前后線形，使轉(zhuǎn)角減小，使交點(diǎn)布設(shè)在凸出山咀的有利于地形的一側(cè)，這樣既能節(jié)省工程數(shù)量，更加重要的是能滿足行車視線的順暢，否則將會(huì)造成視線障礙，就不得不采用視距切除法來滿足行車要求，尤其高等級(jí)公路如果定線時(shí)定位不夠準(zhǔn)確，依靠視距切除來解決問題，一方面造成大的工程量，若是就近無需填土，將引起大量廢方，同時(shí)也加大對(duì)自然地形的切割而影響景觀協(xié)調(diào)，另一方面主要是對(duì)行車不利，對(duì)高速行駛的汽車造成更多事故。

4.4 定線時(shí)要對(duì)平、縱、橫三個(gè)方面綜合考慮

平、縱、橫綜合設(shè)計(jì)的第一個(gè)制約條件是地形，它直接影響工程數(shù)量的大小，因此要考慮地形的起伏，以盡量減少工程造價(jià)。特別是當(dāng)路線布設(shè)在較陡的橫坡地段時(shí)，不可避免的會(huì)遇到深挖的問題，如果不從平、縱、橫三個(gè)方面綜合考慮，單獨(dú)強(qiáng)調(diào)一個(gè)或兩個(gè)方面，都是不合理的設(shè)計(jì)，其結(jié)果將是：第一，平面上指標(biāo)過高而使縱坡起伏較大，土石方數(shù)量大；第二，縱坡較平緩，路線懸空，土石方遠(yuǎn)不能平衡；第三，土石方填挖基本平衡，平面和縱面線形指標(biāo)過低，所有這些都是不合理的線形設(shè)計(jì)。

4.5 正確處理橋梁與線形的關(guān)系

一條公路的建成，橋梁所占造價(jià)比例很大，特別是修建高等級(jí)公路時(shí)尤為突出，它包括跨河橋、跨線橋及特殊情況下的跨構(gòu)造物橋，其與線形設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是交叉角的大小，其設(shè)計(jì)的合理與否將直接影響工程質(zhì)量與成本，這項(xiàng)內(nèi)容也是選線的重要內(nèi)容，當(dāng)然對(duì)于高等級(jí)公路橋梁設(shè)計(jì)要服從路線走向，但從工程造價(jià)及設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)的難易程度考慮，應(yīng)力求河流及相關(guān)道路與路線正交，且盡量放在直線段，這樣可以減少橋跨，降低工程造價(jià)，便于設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營養(yǎng)護(hù)的順利進(jìn)行。但由于山嶺區(qū)地形復(fù)雜，為了達(dá)到線形順暢，有時(shí)不可避免的出現(xiàn)一些斜彎坡橋，當(dāng)必須設(shè)置斜彎坡橋時(shí)，應(yīng)盡量采用大斜角度，對(duì)于立交可適當(dāng)調(diào)整被交道路的線形，改直或加大設(shè)計(jì)路線彎道半徑，使之接近直線。

4.6 借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行道路透視圖設(shè)計(jì)

判斷公路線形好壞的直接標(biāo)準(zhǔn)是汽車動(dòng)力學(xué)上的安全性，同時(shí)還要考慮所設(shè)計(jì)的公路給駕駛員的視覺及心理留下的印象，而道路透視圖就是駕駛員眼里看到的公路主體圖像，通過實(shí)踐，在線形設(shè)計(jì)中利用道路透視圖來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，可以更好的為路線設(shè)計(jì)提供修改的依據(jù)。從駕駛員的角度出發(fā)，其注意力集中的視點(diǎn)位置與車速有關(guān)，車開的越快，注意力越遠(yuǎn)，視野越窄，一般認(rèn)為繪出前方200～600m的透視圖比較適合。

5 結(jié) 語

本文主要針對(duì)山嶺區(qū)公路選線談了一些體會(huì)，提出了影響山嶺區(qū)公路選線時(shí)的地形、地質(zhì)、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)、征地拆遷等影響因素，并總結(jié)了山嶺區(qū)路線布設(shè)要點(diǎn)和山嶺區(qū)選線的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)，通過這些體會(huì)與同行共勉，從而更好的服務(wù)于公路建設(shè)。公路選線要因地制宜，在滿足公路使用服務(wù)功能的前提下，合理利用有利地形，合理控制建設(shè)投資，將公路路線布設(shè)與周邊環(huán)境融為一體，相互協(xié)調(diào)，貫徹以人為本的設(shè)計(jì)理念，在保證安全的前提下，合理采用技術(shù)指標(biāo)將是選線的成功關(guān)鍵。