山區公路路線設計原則及要點探究

黎禮宗

【摘 要】隨著我國綜合實力不斷增強，道路橋梁建設水平也在不斷提高。目前，道路工程中的公路建設不斷向山區進行縱深發展，為了使山區公路建設更加合理，需要對公路路線的總體設計進行不斷地探究。文章對山區公路路線的設計進行分析研究，首先簡單闡述了山區公路路線設計與質量控制的重要意義，其次對山區公路路線設計的原則進行分析，最后對其設計要點作研究，希望可以為山區公路路線設計提供一些參考。

【關鍵詞】山區;公路路線;設計原則和要點

1 山區公路路線設計與質量控制的重要意義

山區公路的路況和環境通常情況下都非常復雜，而且山區公路行車安全問題一直以來都是社會重點關注的問題[1]。公路路線設計的合理性，不僅可以有效保障山區公路的行車安全，還能為人民群眾提供良好的行車舒適度和行車環境。另外，對山區公路路線進行科學合理的設計，還可以有效降低公路的運營成本及建設成本[2]。因此在山區公路路線設計中，需要合理布設山區公路的選線及構造物，必要時進行比選論證，使設計盡量做到經濟、合理、實用。

公路路線設計質量控制一般有兩個階段，第一階段是在路線設計方案研究階段和勘察階段，這個階段需要深入調查山區公路路線范圍內沿線地形地貌、地質、水文、人口、鄉鎮和村莊的分布情況，詳細了解和掌握路線范圍內的一切制約因素，同時還要與公路的交通特性、區域特點及結構等結合進行深入分析，規劃好山區公路工程項目的總體路線，以便在開展公路路線設計時制定一個比較嚴格的控制標準，并靈活運用各項技術指標，使路線設計更加完善。

2 山區公路路線設計原則

2.1 靈活運用指標原則

公路是一種帶狀的三維構造物，是鋪設于大自然中的實體工程，因此公路設計不僅要滿足其自身的功能需求，還要著重研究大自然中各種相關的復雜因素，設計過程綜合分析這些因素，使其系統化、有機化，最終使建造的公路達到既能滿足其自身功能要求，又能與大自然相融合，達到協調與平衡的目的。結合項目所在地的地形、地貌、地質、氣候等自然條件及舊路的技術狀況，合理選定山區公路項目的公路等級，宜二級則二級、宜三級則三級、宜四級則四級。同一項目不力求公路等級一致。積極貫徹交通運輸部提出的“強制性指標嚴格執行、一般指標靈活掌握、突破指標論證采用”的公路勘察設計新理念。不盲目追求寬、平、直，不隨意裁彎取直選新線，不犧牲環境大填大挖，做到適用就是最好的。

2.2 安全原則

由于山區的地理環境和條件比較復雜，在設計山區公路路線時，還要深入了解公路沿線建設范圍內的地質條件和地形。氣候多變、山高谷深、地形地質結構復雜等，這些均是山區公路最大的特點。因此，可進行比較選擇的方案也很多。在保障安全的基礎上，選擇技術指標比較高的路線設計方案，再與工程量的大小相互結合，將地勢地形布線作為設計公路路線的關鍵[3]。在不過多增加投資的條件下，盡量采用較高的技術指標，注意線形的均衡、連續性，以達到道路交通安全、迅速、通暢、舒適。

2.3 經濟合理原則

在設計山區公路路線的過程中，需要考量山區的結構和地形地貌，使其建設的規模和成本得到有效降低。在開展山區公路工程時，不能只關注造價問題，還要考慮山區公路給當地經濟發展帶來的作用并進行有效結合。堅持以人為本、節約資源、可持續發展的原則，在滿足功能要求的前提下，合理選用技術標準，盡可能節約造價，避免工程浪費。

2.4 環境保護原則

在對山區公路路線進行設計時，需要將環保理念貫徹其中，把保護環境作為基本原則，綜合分析公路工程的前期設計階段、后期運營階段可能出現的環境問題，從保護環境的角度全方位考量公路設計的理念。要把“最有強力的恢復、最大限度的保護及最低程度的破壞”作為公路路線設計的基本原則，在前期設計和選線過程中，就要重視方案的合理性，同時還要以“自然和諧、以人為本、可持續發展”的思想，對路線范圍內的生態環境和動植物群落等區域采取保護措施，在對公路景觀規劃的過程中，要從藝術的角度進行規劃，從而打造一個更加生態的公路環境[4]。

3 山區公路路線設計要點

3.1 路線平面線形設計要點

在地勢較為復雜的山區公路進行路線設計前，要詳細勘察當地區域的地質情況和地形特征。為避免出現較多的高填深挖路段，盡量沿著等高線展線的路線設計方案，防止對等高線進行橫切。山區地形一般都比較陡峭，而且高程障礙也非常大，地形比較復雜，通常情況下，山區公路建設工程量都比較集中，工程任務也非常艱巨，因此，在設計山區公路路線方案時，需要進行比較全面的比選，對構造物進行合理布設。在設計路線平面時，需要具有一定的前瞻性，在對平面進行布線時，對一些重要的路段橫斷面和縱面要做到未雨綢繆，對公路建設中的隧道和橋梁等進行合理布設[5]。

平面技術指標要靈活掌握、均衡運用，不追求高指標，對部分指標如曲線間的直線長度、平縱組合線形設計中的好中求好的指標等不嚴格要求，但對危及行車安全，如長下坡接小半徑平曲線、連續急彎等路段進行安全性檢查，并采取相應的工程措施處理。但不突破以下主要指標：圓曲線極限最小半徑、超高緩和段最小長度、視距;局部地形特別復雜路段，采用適度超限的指標，以控制工程造價。對路線經過自然地形較陡峭的山體，為避免直接橫切等高線，可采用多種線形組合設計方式，如卵形曲線、C形曲線、回頭曲線進行二次或多次展線等手段，以克服高差問題。重視并利用各種先進選線及線形組合設計手段對路線方案做深入、細致的研究，在多方案論證、比選的基礎上，通過采用新的勘察設計方法，通過航測手段進行數字化勘察，影像結合三維地模為公路選線、三維方案比選、土石方計算提供有效的數據支撐，使得各階段部分工作可以同時并行，縮短設計周期的同時也節約了后期方案修改的成本。對于舊路改建部分路線方案確定的路段，可在路線方案確定之前進場進行數字化勘察數據采集，使勘察設計工序同步進行，從而縮短外業調查周期。同時，勘察數據的可重復利用，省略了方案比選、變更所需要的外業數據再次采集所需的時間，從而能夠在有限的時間內做出更多的方案比選，使高新技術在山區公路項目中發揮最大作用，最終選出最優方案。

3.2 路線縱斷面設計要點

在設計山區公路路線縱面時，要先結合平縱面。在明確公路路線的起止點、控制點位置之后，將山區的地形條件、路線標準作為基礎，然后再擬合路線縱斷面。由于山區地形比較復雜，因此平縱組合線性設計受到一定限制。在進行縱斷面設計時，不僅要滿足最基本的規范要求，還需要有效掌握工程技術指標與工程量之間的平衡，不可片面追求高指標而增加工程量，也不可為了控制造價而降低指標。另外，車輛在道路上行駛過程中的舒適性和安全性，受縱坡的坡率、坡長、豎曲線半徑的選擇直接影響，當車輛在山區道路行駛時，駕駛員的視野受到限制，容易錯誤地判斷行駛路線。坡度及其長度影響著汽車的行駛速度及運輸的經濟和安全，因此，保證汽車行駛安全、迅速、舒適與經濟，是縱斷面設計的基本原則之一。縱面幾何設計的依據是設計車型及其動力性能，因此，從汽車行駛理論出發，合理設置豎曲線與爬坡車道等，是縱斷面設計的主要內容。縱坡設計應順應地形，局部困難路段需經技術經濟論證，最大縱坡可比規范規定相應的限值增加1%;對舊路改建路段，遵循充分利用舊路、寧填勿挖的原則，盡量減少對舊路的破壞;對利用舊橋的路段，應注意不增加舊橋恒載，以保證橋梁安全。

3.3 長大縱坡路線設計要點

在山區公路路線的設計中，比較難的一個設計就是長大縱坡，而對山區公路路線設計長大縱坡又是難以避免的情況。連續的長大縱坡存在一定安全隱患，根據相關連續下坡路段事故調查結果統計發現，這一類的道路安全設施比較缺乏，轉彎半徑較小，視距效果也不好，容易使車輛制動發生失靈問題，這也是導致事故發生的主要因素[6]。因此，對于連續的大長縱坡道路而言，在設計路線時，要以車輛安全運行作為主要指導，將豎向設計放在平面線位布設前，通過平縱指標有效控制車輛速度，增設交通安全標志和避險車道，提高安全防護措施。

3.4 橫斷面設計要點

在選擇山區公路路線過程中，除了選擇平縱組合之外，還需要綜合考慮施工的難易度和路基的穩定性及不良地質帶的處理措施。橫斷面設計主要是對其路基的橫斷面進行設計，設計內容包括路基邊坡坡率和擋防排水等結構物。在選擇結構物和斷面形式設計時，設計方案要結合地質地形條件，滿足相關的規范要求，因地制宜，靈活選用。根據山區公路地質條件進行路基結構形式的比較，必要時可設置半路半橋式、分離式等形式。設計時要注意路塹邊坡坡度，保障其根據高度的變化適時進行相應調整，保障挖方外形自然。另外，要想保障路塹與路堤更加美觀，使其與自然環境進行良好的融合，盡量避免填方高坡腳和陡峭的挖方邊坡。

3.5 安全性設計要點

完善的交通安全設施是把安全放在首要位置，是人性化設計理念的具體體現之一。結合山區公路項目的特點，低指標路段的行車安全、困難地段的視距保證等是山區公路項目安全性設計中需要重點考慮的問題。本著“以人為本，安全至上”的設計原則，在進行路線設計時，結合運行速度進行路線設計。設計中，檢驗路線的運行速度，檢驗出安全隱患路段，力求防患于未然，對預見的危險路段采取優化設計或增加相應安全設施。

我國運行車速控制原則為兩相鄰路段間小客車運行車速差不大于20 km/h，大貨車不大于15 km/h。如運行速度檢驗不能滿足速度差的路段，將設置安全設施以保證行車安全：①調整相應路段平面、縱面設計指標。②設置必要的警示標線標志，提醒駕駛人員慢速通行，降低交通事故概率、減輕事故損失。③根據運行速度重新設計超高和加寬值，在工程量增加不大的前提下，可適當加大路面的加寬值，并設置分道行駛標線、對向行駛安全距離標線。④對于視距不良的路段，通過增大路線偏角和調勻縱坡的手段，改善視覺中斷現象，消除行車安全隱患;普通路段可以開挖視距平臺，個別極困難地段無法保證視距時，應該通過限速、禁止超車、標志提醒、設置反光鏡等措施保證行車安全。通過設置完善的防撞墩、防撞護欄、視線誘導標、標志牌、反光鏡、振動減速和禁止超車標線等安全設施，使道路的安全設施升級完善。

3.6 節約使用土地設計要點

山區公路難以避免高填深挖，路線工程用地指標的合理性、是否少占用土地是衡量山區公路路線方案優劣的一個重要指標。除此之外，在路線方案的定線中，本著節約土地、少占耕地的精神遵循以下設計原則：①考慮國家、地方土地利用的總體規劃，重視農業生產的需要。②新建路段路線走向應盡量依山沿丘，采取填挖平衡方式，盡量少占基本農田及耕地。③路線盡量利用荒地、劣地，少占耕地，尤其是基本農田保護區的土地。④邊坡設計應在邊坡自身穩定的原則下，不追求過分放緩，可合理設置擋土墻、護坡墻、坡腳墻，減少路基斷面面積。⑤挖方路段的土路肩、碎落臺寬度應根據其功能綜合考慮確定，并盡量減小甚至取消。⑥邊溝、排水溝、截水溝橫斷面設計尺寸應滿足降雨重現期的設計流量，盡量減少排水構造物橫斷面尺寸。

4 結語

在山區公路工程建設過程中，路線設計工作是一項非常重要的公路設計內容，路線設計的好壞，不僅會對山區公路的使用功能產生直接影響，而且直接影響山區環境保護問題。由于山區地形比較復雜，受到的影響和限制條件也非常多，因此，在對山區公路路線進行設計時，需要遵循環境保護原則、安全原則、經濟合理原則等，并在設計時對線路的設計要點進行分析研究，促使山區公路路線設計更加合理、科學。

參 考 文 獻

[1]易娟.山區公路路線設計要點與實例探究[J].低碳世界，2020（7）：188-189.

[2]米春奇.山區改擴建公路路線設計要點分析[J].大眾標準化，2020（5）：51-52.

[3]楊喬喬.山區公路路線設計探討[J].黑龍江交通科技，2019（8）：23-24.

[4]孫永剛.公路路線設計原則及要點淺析[J].消費導刊，2019（32）：57.

[5]宋曉婧.山區高速公路設計中土石方對路線方案的影響[J].交通世界（下旬刊），2019（8）：12-13.

[6]馮強，牛浩.淺析山區公路路線設計[J].建筑工程技術與設計，2019（1）：564.