山區(qū)公路路線設(shè)計的基本特點與思路

柏 江 源

(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學院，湖南 衡陽 421001)

1 山區(qū)公路路線設(shè)計的基本特點

1.1 特殊性

基于該種區(qū)域下環(huán)境特點，道路全程都將面臨諸多不利條件和障礙。沿河路線、越嶺路線是最為常見的類型。山區(qū)公路線路的設(shè)計與選擇需要考量平面、縱向指標的實際情況。所以，將結(jié)合選線區(qū)域相對于基準面的高度進行展線作業(yè)，通過該種途徑可以使高程符合既定要求。

1.2 繁復性

該類區(qū)域地形復雜且險峻，地質(zhì)構(gòu)造多樣性突出，氣候立體性特征顯著，環(huán)保責任重。諸多因素導致了在山區(qū)設(shè)計的路線要面臨地質(zhì)地形差異大、氣候條件復雜、生態(tài)保護難度大等問題，路線設(shè)計比選的側(cè)重點根據(jù)線路的不同區(qū)間將產(chǎn)生差異，即公路設(shè)計方案各區(qū)間比選因素變化頻繁。

1.3 變化性

山區(qū)公路路線設(shè)計受自然環(huán)境影響較大，設(shè)計方案發(fā)生變動的概率增加，可能會出現(xiàn)設(shè)計方案隨著設(shè)計階段的不斷深入而產(chǎn)生不斷修改的情況。

2 山區(qū)公路路線設(shè)計的技術(shù)指標

2.1 平面指標

2.1.1平曲線

線路的設(shè)計與選擇過程中，圓曲線半徑的數(shù)值是否合理將關(guān)系線路建成后的行車感受和質(zhì)量。因此，線路設(shè)計中需要對曲線長度的確定進行嚴密論證。JTG D20—2006公路路線設(shè)計規(guī)范對下列兩指標分別進行了具體規(guī)定，分別見表1，表2。

表1 圓曲線最小半徑

表2 不設(shè)超高圓曲線最小半徑

山區(qū)路線設(shè)計應當從地貌特征、地物分布、線路與地形協(xié)調(diào)一致等方面進行多維度全面考量。在地質(zhì)情況較為復雜的區(qū)域內(nèi)，應當盡量選用小半徑。將線路設(shè)計為小半徑可以最大限度保證施工過程的安全性。在特殊情況下，路線的設(shè)計可以采用最小半徑，但是在采用之前必須進行多方面的嚴格論證，以保證設(shè)計合理和施工、行車安全。在行車視線較為開闊的區(qū)域，地形受限，保證安全的條件下可設(shè)置極限最小半徑。

2.1.2長直線

山區(qū)公路的長直線通常情況下僅存在于U型谷地的一二級階地、寬緩臺地布線時。為保證前后線形協(xié)調(diào)，要加大直線前后平曲線半徑，保證駕駛視野良好。

2.1.3曲線間直線長度

在山區(qū)進行路線設(shè)計時需要結(jié)合區(qū)域的地形特點進行。具體于曲線間長度的設(shè)定，在特殊情形下為提升行車的安全性和基于生態(tài)保護方面的考量，該數(shù)值可以進行特殊設(shè)定使其小于極限數(shù)值。當該指標無法達到設(shè)定要求時，可以對超高過渡段在一定范圍內(nèi)進行合理調(diào)整，一方面有利于路線排水性能的提升，另一方面可以提高線路的安全性。

2.2 縱面指標

2.2.1最大縱坡

基于山區(qū)線路的特征和限制性因素，需要在以下方面進行重點關(guān)注：陡坡區(qū)域的設(shè)計對具體施工中的工作量變化是否將會產(chǎn)生較為嚴重的不利影響；區(qū)域周邊線路縱面指標的變化態(tài)勢和變動幅度。平面布線也將受縱坡控制作用的影響，同時應當對坡度是否會對道路通行造成影響進行分析。

2.2.2縱坡設(shè)計

通常情況下，縱坡的設(shè)計將受到多種因素的影響，其中最主要的因素為路基橫斷面的具體情況。在對半填半挖式路基進行設(shè)計時，雙向應采用不同縱坡以實現(xiàn)合理設(shè)計。同時最大程度減少山體開挖。

3 山區(qū)公路路線設(shè)計的具體思路

3.1 沿河(溪)線

3.1.1沿溪線相關(guān)問題

河岸選擇：調(diào)研路線沿線天然條件和村落分布，依托條件較為便利的一側(cè)，跨河時要進行綜合考量，盡量避開施工困難區(qū)域；根據(jù)地形、地質(zhì)、水文情況，選地形開闊、支溝小且少、地質(zhì)優(yōu)、水流沖刷弱的一岸；選陽坡、迎風一岸，以應對冰雪、冰凍天氣；選村鎮(zhèn)密集、人口較多、企業(yè)較發(fā)達一岸，以便利生活生產(chǎn)，但國防、高速、一級公路除外。

路線高度：根據(jù)路線高度與設(shè)計洪水位的關(guān)系，分高、低線。高低線選擇應從溪流兩側(cè)自然條件、公路級別、經(jīng)濟型因素等方面入手，進行綜合判斷。

橋位選擇：公路橋梁在位置選擇時，有跨越河流支流和主流兩種思路。如選擇橋梁跨越河流支流，則僅需在總選線和設(shè)計方案中進行局部考量,且可以在河口和支溝之間進行比選。如選擇橋梁跨越河流主流，則需要結(jié)合線路總體設(shè)計進行考量，該種選位方式涉及因素較多，例如水文、地質(zhì)、路線舒順程度等。綜上，橋位選擇的各種形式需進行綜合考慮、比選確定。

3.1.2沿河線布線方式

開闊河谷布線：1)沿河岸布線。沿河岸坡度較小，臨河側(cè)需做洪水防護工程；2)靠山腳布線。可最大限度少占農(nóng)田，但路線隨地形會出現(xiàn)適度增加的情況，且縱面存在起伏；3)直穿田間布線。低級公路一般不采用，線形標準可獲提高，不利影響則為占農(nóng)田較多。

山嘴、河灣布線：如果遭遇坡度無法達到要求的問題，可選擇順山嘴繞行予以解決，與此同時安全性會有所降低；隧道取直通過，工程量大；路線中涉及河灣區(qū)域時，可綜合考慮并選擇沿河繞行、架設(shè)橋梁以及對河道進行改移等。

陡崖峭壁河段布線：雙岸均為陡崖峭壁時，即為峽谷。一般采用繞避或穿過的方式。

3.2 越嶺線

3.2.1埡口選擇

位置選擇：優(yōu)先考慮展線降坡后與山下控制點直接銜接。如不可行，則可選方向略微偏離但接線較順的埡口。

標高選擇：通常選標高較低的埡口。

展線條件選擇：優(yōu)先選擇地質(zhì)情況較為穩(wěn)定、地形坡度在合理范圍、進行展線降坡較為便利的山坡，在埡口較高的情況下，也要進行綜合考量，不應武斷放棄。

地質(zhì)條件選擇：埡口通常地質(zhì)情況較差，應先行分析地質(zhì)情況是否會對路線產(chǎn)生不利影響。

3.2.2過嶺標高的選擇

路線過嶺一般采用隧道或路塹形式。如過嶺地段地形較緩，埡口寬且厚時，運用淺挖低填的方式進行處理較為適宜；如埡口瘦削，可采用深挖方式；如埡口挖深超過30 cm，設(shè)計時應當在采用隧道方式和上述方式之間進行選擇和分析，綜合確定合理設(shè)計方案。

3.2.3埡口兩側(cè)路線展線

自然展線：通過在適當坡度順地形，繞山嘴、側(cè)溝實現(xiàn)，并克服高差。該種方式與路線走向一致，升降、行程均統(tǒng)一，路線最短，但繞避難點工程或地質(zhì)較差區(qū)域時調(diào)整空間小，僅可對坡度進行調(diào)整。

回頭展線：利用便利地形設(shè)計回頭曲線進行展線。該種方式的主要優(yōu)勢在于對地形利用較好，易于繞避難點工程或地質(zhì)較差區(qū)域，但可能將對后期施工、養(yǎng)護、行車產(chǎn)生一定程度的不利影響。

4 結(jié)語

總結(jié)出該類公路設(shè)計具備特殊性、復雜性、變化性的特點，梳理了設(shè)計的技術(shù)指標，針對沿河(溪)線、越嶺線提出了具體設(shè)計思路。山區(qū)路線設(shè)計難度大、需要對多種影響因素進行考量，因此應當結(jié)合路線途經(jīng)區(qū)域的實際情況進行方案的合理設(shè)計。