山區復雜條件下公路線形設計的要點分析

摘要：山區地形的條件十分復雜，在實際開展公路線形設計時會遇到較多的困境，如何保證和提升山區復雜條件下公路線形設計的安全與科學是行業一直研究的重點。針對于山區地形的特殊，在公路線形設計時必須考慮多方面要素，結合山區地形、水文、氣候、地質這些條件來優化公路線形設計方案。基于此，本文從多個方面分析了山區復雜條件下公路線形設計的要點，以期為相關人員提供參考。

關鍵詞：山區;公路線形設計;要點

公路工程在設計和建設過程中會不可避免的遇到復雜的山區地形，這導致公路整個線形設計遇到較大的困難，首先是對行車安全造成較大的影響，因而必須明確和掌握山區公路線形設計的原則與要點。在山區復雜條件下的公路線形設計中，主要有直線設計、圓曲線設計、緩和曲線設計，均需要結合山區地形特點合理選用。以圓曲線為例來說，作為平面線形的主要組成部分，圓曲線有著很強的適用性和適應性，且線形美觀和易于測設，在山區公路線形設計中有著較為廣泛的應用。再以緩和曲線為例來說，在山區公路線形設計中主要有三方面的顯著優勢，一是很便于駕駛員操縱方向盤，二是可以提升駕駛員的舒適性，減小離心力變化，三是可以很好的過渡超高和加寬緩和段，能實現平穩行車的目的。山區公路選線的設計與平面、縱斷面、橫斷面等線形密切相關，這需要設計人員在開展山區公路線形設計時認真考慮多方面因素，在充分論證和比選后確定出最佳的設計方案。本文分析了山區復雜條件下公路線形設計要點，現作如下論述。

1.平曲線要保持期望車速的連續性

在山區公路線形設計過程中，若是因為經濟條件或環境條件導致設計標準在某一處降低，則要借助清晰的標志和標線及時提醒駕駛員，以此引導他們安全通過危險位置。從平曲線的設計這一角度來說，要保證平曲線的偏角在科學范圍內，不能太小，原因在于太小時會導致平曲線的長度看起來比實際的短，駕駛員極易出現錯覺，所以要盡量使用緩和曲線，努力讓線形設計自由流暢。緩和曲線在山區公路線形設計中有著廣泛的應用，可以從安全角度來設計出一條利于駕駛員遵循的行駛路線，同時還可以避免駕駛員在進入和離開圓曲線時侵入到鄰近車道。需要注意一點，在山區公路線形設計時要謹慎使用直線，主要原因在于直線的長短會對行車安全產生很明顯的影響，比如當直線過長時，駕駛員在長直線上行車時會感覺到單調，很容易導致駕駛員放松警惕從而引發交通事故。在縱斷面設計過程中，豎曲線半徑、縱坡、坡長這些因素均會對交通安全產生較大的影響，應結合實際情況去合理設計，采用大半徑的豎曲線與較小的縱坡，這樣設計可以很有效的提升行車安全。具體來說，在山區公路的豎曲線設計中要避免出現連續的短豎曲線和凹型豎曲線。除此之外，在山區公路的橫斷面設計中，設計人員要對路面、路緣帶、中間分隔帶、路肩等要素開展全面的分析，從而確定出舒適與安全的公路線形方案。

2.立足山區地形特點來開展公路線形設計

山區公路的線形設計有著很強的復雜性和專業性，在設計過程中所遇到的問題是較多的，這要求設計人員在開展山區公路線形設計時必須始終緊緊結合山區地形特點。總的來說，在山區公路線形設計過程中，設計者要把握好以下方面的設計要點：

①整個山區公路線形設計均要認真分析山區特征，確保公路線形設計的平面順直和舒適，且橫面合理和縱面均衡。另外，在山區公路線形設計中要有效去降低路堤高度和減少切割，最大限度確保整個山體的平衡。

②山區地形較為復雜，在公路線形設計時要認真考慮山區地形水文條件。具體來說，在山區公路線形設計時要多方面收集地質水文方面的資料，并進行現場勘察，確保可以詳實掌握山區公路線形設計的地質水文條件。通過認真分析地質水文條件，可以確保山區公路線形設計準確避開不良地質路段，地質災害發生的風險可以大大降低。

③若是山區公路線形設計需要經過不良地質地段，則設計人員要考慮在技術標準滿足的前提下去利用好縱斷面的變坡點，以此來控制好填挖高度和減少開挖面，這樣可以確保路基設計更加具有科學性和安全性，尤其是在預防地質災害中可發揮出良好的優勢。

④當受到地質水文條件、山區地形、技術標準的限制時，縱坡控制會有較大的難度，且容易形成高填深挖路段，在雨水沖擊下極易出現地質災害，比如山體崩塌、滑坡，為此必須對山區公路的縱坡控制開展認真的分析，對多個設計方案進行比較分析。具體來說，一方面要從經濟層面去比較設計方案，即比較路基高填深挖與橋隧方案，另一方面要從技術層面上去分析設計方案的可行性。若是山區公路線形設計方案在經濟層面和技術層面上相當，則要從山區自然環境保護這一角度來分析，以此有力保護好山區環境。

⑤在山區公路的線形設計時要努力去適應多變的環境，并始終秉承尊重自然和保護環境的原則，確保公路線形的平、縱和橫可以得到合理的組合，在滿足技術標準的基礎上提升公路的功能。具體來說，在山區公路線形設計時要盡量避開水源地、居民區、自然保護區、水文景觀、社會環境敏感區，并且要少拆遷電力、建筑物、通訊設施。

⑥考慮到山區的土地資源是有限的，所以在山區公路線形設計時要充分去利用荒山、劣質地和荒坡地，最大限度減少植物破壞和自然景觀破壞，若是無法避免則要做好修復工作。

3.山區公路線型設計要點

在山區公路的線形設計中，縱斷面線形的設計是尤為重要的，必須始終給予高度的重視。總的來說，在山區公路縱斷面設計中，一方面要嚴格按照相關的技術規范來設計，另一方面要考慮與周圍景觀的協調性。

3.1 山區公路縱斷面設計要點

在山區公路縱斷面設計過程中，要重點把握好四個方面的要點，一是科學確定最大縱坡和最小縱坡;二是坡長限制;三是爬坡車道設置;四是緊密避險車道設置。

在最大縱坡的確定上，要結合實際情況盡量降低，也可以去考慮設置爬坡車道，巧妙的分流慢速車輛，為確保車輛的安全行駛，縱坡要設計的小一些，但若是遇到挖方路段、排水不暢、低填路段，則必須確保最小縱坡不小于0.3%。在坡長限制上，要從汽車行駛的平順性、縱面視距、駕駛員舒適度等方面來設置最小坡長限制，將坡長控制在最佳范圍。比如當坡長過短時，公路線形會呈鋸齒狀，這勢必會影響公路的美觀性，汽車行進過程中需要駕駛員頻繁去換擋。在最大坡長限制設計上，要重點去考慮汽車動力性能，縱坡不能過長也不能過陡。以山區公路為例來說，在設置爬坡車道時要去考慮較多方面的要素，在確定最大縱坡時要以小客車行駛速度為標準，為避免影響小客車的通行安全，必須在上坡的右側位置處設置爬坡車道，分流慢速車輛，以此來確保主車道可以始終正常通行。除此之外，在山區公路的縱斷面設計中，要考慮設置緊急避險車道，比如在公路的下坡路段右側必須設置緊急避險車道。在緊密避險車道設置時，需要包括引道、避險車道、附屬設施和服務車道。

3.2 景觀協調設計

山區公路是一種人工構筑物，勢必會對自然景觀產生一定的破壞，這與生態環境保護會形成矛盾。針對于此，在山區公路線形設計過程中，務必要認真開展景觀協調設計，在線形設計時要盡量不去破壞自然景觀，或者要少破壞自然景觀。可以說，一條好的山區公路不僅僅要在技術上過關，可以帶給駕駛員舒適感和安全，而且要與自然景觀協調起來，更好的融入到自然環境中去，為駕駛員帶來美觀性，達到身心上的舒適。

4 結束語

山區公路線形設計有著復雜性與專業性特點，在實際設計時要對所涉及的要素開展全面的分析，嚴格遵循線形設計的相關原則，以此確保山區公路線形設計的美觀性與安全性。在山區公路線形設計中要把握好縱斷面設計、平曲線設計等方面的要點，從而整體提升山區公路線形設計質量。

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作者簡介：李輝（1980-），男，漢族，湖北鄖西人，本科，高級工程師，研究方向：公路橋梁勘察設計與施工。