山區高速公路線路設計的常見問題及解決對策研究

李龍驕，陳龍

（中國公路工程咨詢集團有限公司，北京100097）

1 引言

在全力發展交通建設的今天，經濟基礎與經濟相對落后的山嶺地區高速公路的投建是非常關鍵的一點。我國人口數量多但耕地較少，因此，在高速公路規劃路線的時候不僅僅需要考慮公路沿線的經濟發展，還需要遵循盡可能少占用耕地的原則。山區從本質上來講就是地殼運動造成的結果，所以，也就會使得山區的地質構造、地形地方比較復雜，從而導致高速公路的建造在選線、設計、施工、運營的過程中碰到許多問題。公路路線規劃過程的勘察因為在專業等方面的認識不夠，對山區中的某些地質現象認識不夠全面而未受到應有的重視。路線選擇的合理性與否會直接影響后續設計、施工和運營的每個環節。適合的選線會提升路線的安全性，降低成本。因此，在山區高速公路路線設計過程中，應當結合環境、經濟、交通、社會等因素來綜合考慮。這樣，不僅可以有效地避免類似問題的發生，還能給山區高速公路的路線設計提供一定指導意義，進而使我國山區高速公路設計建設的水準得到更好的提高【1】。

2 山區高速公路路線設計中存在的問題

2.1 安全問題

由于一些特殊情況，設計人員在還沒有完全掌握項目地址情況時就草率地進行選線，這會造成后期極大的安全問題。在山嶺地區，路線從山嶺的一邊跨至另一邊，一般都會采用明線路基，也可以設置暗線隧道。明線方案能夠使道路的平面縱斷面配合良好，對道路總體設計是有益的。但是，明線容易產生高邊坡，這種情況會增加施工難度，在防護不到位的情況下，邊坡容易失穩，且易產生坍塌滑坡等一系列安全問題。而且如果明線修建區域冬季下雪量較大，就會出現路面結冰而增加養護成本，同時道路結冰會造成各種安全問題。相較于明線方案，隧道方案則有填挖方小、展現短、對周邊生態環境影響較小等優勢。但是，隧道的工程造價一般都大于明線路基，且后期維護成本也相對較高。所以，山嶺地區高速公路路線選線時一般要綜合考慮走廊位置、地形條件、工程量、項目造價等情況后才能確定【2】。

2.2 直線段過長問題

直線是路線設計中最為常見的形式，盡管在路線設計過程中還須考慮到地貌形態的限制，但據統計，直線段還是占據了大部分比例。在目前的路線設計時，直線的長度在選取的時候還有不夠合理的地方。例如，在地勢較為平坦的段落，選取長直線的設計可能會造成司機在駕車的過程中產生疲勞現象，這種情況下極易造成道路交通事故。根據統計，交通安全事故的發生概率與直線段的長度有一定的關聯。數字表明，假如直線段的總長超過4km，那么，100km 的交通事故發生概率就會大于1.5%。因此，需要非常謹慎地控制路線直線段的設計總長。

2.3 連續坡度的設計問題

在目前的設計中，大部分情況均考慮了坡長的問題，并對坡長進行了限制，在一定程度上可以減少交通事故的發生。但是，大部分的路線設計并未考量連續縱坡的設計，所以，有很多連續上坡和連續下坡的情況，這為安全事故的發生埋下了隱患。這里以持續的下坡道路為例，在連續下坡時，司機會根據坡度的情況進行頻繁換擋操作，如果路線使得司機需要緊急剎車或者減速，加速度會變動較大，給行駛人員的安全帶來顯著的影響。

2.4 經濟問題

設計師在對山區高速公路進行路線設計時，相比較于平原公路高速，山區高速公路有其獨特之處，就是地質地形情況比較復雜。這就造成線路往往需要翻山越嶺，如果在選線時沒有盡量結合項目區域的地形地貌情況，會造成橋隧比偏高、土石方及防護工程增加，使得項目的工程數量變大，從而造成項目造價變大。但是，在設計時不能一味地考慮降低項目的成本，也要考慮道路對地方的經濟發展的帶動性。線位應考慮臨近人口密集的村鎮。沿溪線往往經濟較為發達，人口比較密集，能促進社會經濟的發展，但大多沿溪線線型指標偏高，遇到不良地質時不易避讓，使得項目土石方數量增大。越嶺線由于需要穿越山嶺，導致線路縱斷面指標較差，平面線位也迂回婉轉，形成很多陡坡急彎。而且越嶺線周邊人口不是十分密集，對于地方的社會經濟發展的促進作用略低。所以，在山區高速公路線位設計時，要多方比選，綜合考量成本和促進經濟的發展問題。

3 解決方案分析

針對以上在山嶺地區高速公路路線設計過程中存在的問題，提出以下解決方案來優化道路路線的設計質量，從而使得駕駛車輛的安全性得到提升，并保證路線與周邊環境相協調。

3.1 線形合理組合

對線形進行合理優化調整，選用合適的直線長度并通過豎曲線或者平曲線進行過渡，讓道路的設計盡可能的人性化。一般情況，直線的最大長度不能超過20 倍的設計車速，但也不能小于設計車速的3 倍或6 倍。公路的線形應為曲線及直線的結合，且在組合中保證過渡連接平順緩和，不能產生突然的變化而對車輛行駛的安全造成威脅，使駕駛員的視線能夠平緩過渡。

3.2 有效處理連續坡度路段

道路路線設計最大的影響因素就是速度，而加速度又是速度的重要反映，對于有連續的上坡或下坡路段，應當參照加速度參數并考慮運行速度曲線圖來判斷路線的設計是不是合適，進而來確保駕駛車輛的安全性，減少交通事故的發生概率。

3.3 環境保護問題

在山區高速公路規劃與設計過程中要盡量對地形地貌加以運用，秉承少破壞植物、少占農田、少占河道的準則，要將路線與自然環境聯系在一起。盡量規避易發地質災害的區域，且在設計與施工的過程中，需要對公路建設中產生的廢棄物進行合理的處理，并對公路兩側的自然環境進行維護，注重保護野生動物植被，并考慮河流和水庫的環境污染情況，達到道路與自然協調、路線美觀、環保綠化的目標。

3.4 遵守選線的原則

山區高速公路在進行選線工作時是在考慮工程項目的實際情況下，再參考路線選線的常規原則。對于能夠適用的原則，一般都會遵守。有些選線的原則對于山區高速公路來說不是特別適合，這種情況就需要選擇性地參考遵循。對于可以利用地勢選線的情況，可以極大地降低工程數量，使得工程的造價減少。對于地形復雜無法利用的段落，要考慮其他線型或者方式。

但是，如果把結合地形地貌當作首要考慮元素的話，會使得線位展線過長，加大了建設的成本，也導致線型指標較低，降低了行車舒適性與安全性。所以，要對工程所在地的總體情況進行全面了解后，再開展道路的選線工作。

3.5 重視山區地質勘察

山嶺地區的地質情況一般比較多而雜，這對于工程設計來說無疑增加了不少困難。而且在前期路線設計時，設計人員往往沒有非常重視地勘情況，對于項目的地質情況沒有詳細了解。這就導致設計時考慮不夠全面，沒有對特殊巖土或不良地質帶進行避讓，或者給出相應的解決方案，這就使得后期施工運營時會產生各種危害，威脅車輛行駛的安全性。所以，在設計前，要對項目的地質勘察進行深入了解，在設計時還要考慮線位減少地形地貌的損壞程度。這樣，一方面可以提高山區高速公路面對自然災害等極端情況的抵御功能；另一方面還能避免施工過程中的風險，保證工程建設的安全性。

4 結語

山區高速公路路線的設計作為一個綜合性的設計，在山嶺地區進行路線的規劃設計時，需要考慮到地形地貌情況、生態環境限制、地勢制約等因素的影響，同時，還需要確保路線規劃的安全性能以及應有的經濟性。在路線設計的過程中會出現很多問題，主要有安全方面的問題、經濟方面的問題以及直線段長度問題和連續坡度的問題。本文系統地論述了這些問題，并對這些情況提出了有效的解決措施及建議。確保山區高速公路路線的設計得以優化，提高行車的安全性，減少道路安全事故的發生概率，并且可以有效地解決路線與生態環境之間的協調性。