高速公路山嶺區(qū)公路路線的設(shè)計(jì)和選擇

　　關(guān)鍵字：山嶺區(qū)公路,路線,設(shè)計(jì)

　　隨著我國高速公路的發(fā)展，山嶺重丘區(qū)高速公路的建設(shè)蓬勃的發(fā)展起來，山嶺地區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜多變，橫坡陡峻、溝谷縱橫，路線跨谷切梁，高填深挖難以避免，橋隧相接司空見慣，而高速公路的選線就成為制約方案是否經(jīng)濟(jì)、合理、可行的重要因素。

　　1山嶺重丘區(qū)的特點(diǎn)

　　山嶺區(qū)具有地形起伏大、溝壑縱橫、平面展線位置狹窄、平縱配合困難等特點(diǎn)，具體特征如下：

　　1.1山高谷深，地面起伏大、高差大、地形復(fù)雜、山脈水系分明，地面自然坡度一般大于20米以上；

　　1.2石多、土薄地質(zhì)復(fù)雜，不良地質(zhì)現(xiàn)象（如巖堆、滑坡、崩塌、泥石流、巖溶等）較多，在一定程度增加了道路設(shè)計(jì)和后期運(yùn)營的困難；

　　1.3水文條件復(fù)雜，山區(qū)河流曲折迂回，河岸坡陡，水流比降大、洪水短暫、水位漲落變化大、流速快、流量集中、沖刷及破壞力較大；

　　1.4氣候條件多變，晝夜溫差較大，山高霧大，氣壓較低等。

　　在山嶺區(qū)修建高速公路無論其在設(shè)計(jì)方面還是在施工方面，其難度都是比較大的。相應(yīng)的工程造價(jià)也要高出平原區(qū)高速公路很多。同時(shí)，由于我國的綠化工作已得到全民的高度重視，封山育林、退耕還林正在積極運(yùn)作，森林植被的恢復(fù)和發(fā)展較快，因此高速公路的修建將不可避免的對(duì)原有的森林植被、地貌、景觀造成破壞。如何充分利用山嶺區(qū)的地形、地貌，巧妙的對(duì)線形進(jìn)行布設(shè)，盡可能減小工程量，降低工程造價(jià)，是山嶺高速公路設(shè)計(jì)過程中必須認(rèn)真考慮的問題。

　　2、選線原則

　　公路線形的擬定，應(yīng)該根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)，按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，確定切實(shí)可行的選線原則。概括起來，選線原則大致應(yīng)分為以下幾個(gè)方面：

　　2.1按路網(wǎng)規(guī)劃原則、確定路線的大致走向

　　高速公路的修建目的是為了帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、政治發(fā)展、改善投資環(huán)境、使當(dāng)?shù)氐馁Y源流動(dòng)起來，實(shí)現(xiàn)國家的總體資源配置。為了更好的發(fā)揮高速公路的橋梁紐帶作用，更好的為沿線地區(qū)服務(wù)，就要與當(dāng)?shù)氐目傮w規(guī)劃密切結(jié)合。包括經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、交通規(guī)劃、旅游規(guī)劃等，通盤考慮，使地方道路網(wǎng)更合理有效。

　　2.2地質(zhì)選線

　　選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘察，查清其對(duì)公路工程的影響。因?yàn)榈刭|(zhì)現(xiàn)象有的較為隱蔽，因此選線時(shí)首先必須有詳盡的地質(zhì)資料。山嶺高速公路選線常見的不良地質(zhì)路段包括：滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、還有多年凍土、水庫、人為坑洞、強(qiáng)烈地震區(qū)等等。對(duì)于難以處置的不良地質(zhì)路段、應(yīng)慎重對(duì)待，設(shè)法避讓，對(duì)必須通過的、在已具有有效措施的處理方案的前提下，盡量縮小穿越范圍，盡量選擇有利于工程安全的角度穿過，從而節(jié)省高速公路的投資，縮短施工工期，減少工程隱患。

　　2.3線形設(shè)計(jì)指標(biāo)的應(yīng)用

　　路線大致走向確定后，應(yīng)著重考慮如何優(yōu)化平縱面線形，具體應(yīng)做以下幾點(diǎn)：

　　2.3.1平面線形在滿足規(guī)范要求的前提下，要做到盡可能與地形地貌相結(jié)合；

　　2.3.2線形設(shè)計(jì)必須舒緩平順；

　　2.3.3指標(biāo)采用必須均衡，并盡可能采用指標(biāo)較高值；

　　2.3.4必須保證行車的安全與舒適；

　　2.3.5工程量盡可能做到最小。

　　根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的指標(biāo)，可知計(jì)算行車速度的不同，其指標(biāo)差異很大，影響工程數(shù)量也是十分巨大的，因此合理的選用計(jì)算行車速度作為控制指標(biāo)，是控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和工程造價(jià)的決定性因素。在確定計(jì)算行車速度以后，如何采用合適的技術(shù)指標(biāo)是保證行車安全、舒適以及控制工程造價(jià)的關(guān)鍵，筆者認(rèn)為在指標(biāo)選取時(shí)，應(yīng)采用計(jì)算行車速度范圍的中值作為全線的控制指標(biāo)較為合理，同時(shí)，應(yīng)避免采用極限指標(biāo)，具體理由如下：

　　較高的線形指標(biāo)是可以更好的保證行車安全、舒適的必要條件；

　　可以做到工程造價(jià)不會(huì)有過大的增加；可以較好的做到平面以及縱斷面線形與地形、地貌有機(jī)的結(jié)合，盡可能減小對(duì)原有景觀及地貌的破壞。

　　在具體的選線工程中，應(yīng)注意以下問題：

　　線形指標(biāo)運(yùn)用上要做到均衡、舒展、避免長直線接小半徑的平曲線等現(xiàn)象的出現(xiàn)；

　　除非特殊限制，建議少用復(fù)合曲線；

　　直線長度盡管在《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中做出了限制，但筆者認(rèn)為這不是絕對(duì)的，應(yīng)該結(jié)合地勢綜合決斷，必要時(shí)可采用標(biāo)志牌提示或景觀設(shè)計(jì)來彌補(bǔ)長直線的不足；

　　對(duì)于設(shè)置緩和曲線的平曲線，緩和曲線長度在滿足規(guī)范的前提下盡可能的取大值，其長度宜為規(guī)定值的2-3倍；

　　在需要設(shè)置隧道的情況下，要做到“早進(jìn)洞，晚出洞”，特別是進(jìn)出口的位置應(yīng)多做方案必選，取其最優(yōu)方案。

　　在北方冰凍積雪地區(qū)，路線應(yīng)盡可能選在陽坡面上。

　　在平面線形布置上應(yīng)盡量與地形相結(jié)合，宜采用曲線定線法。具體做法為在選線時(shí)首先在地形圖上確定平曲線的位置及曲線半徑，然后插入直線進(jìn)行連接。相應(yīng)的平曲線可采用單曲線、對(duì)稱曲線、非對(duì)稱曲線、卵形曲線和復(fù)曲線等。目前已經(jīng)有許多路線CAD軟件均具備此項(xiàng)功能，只要把地形圖插入到計(jì)算機(jī)中，即可進(jìn)行平面設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

　　在設(shè)置需設(shè)緩和曲線的平曲線時(shí)，緩和曲線的長度宜選用2倍的規(guī)范規(guī)定值，否則，盡管緩和曲線長度滿足規(guī)范要求，但是取值過小會(huì)給人在視覺上產(chǎn)生突變的感覺，難以使緩和曲線發(fā)揮作用。

　　2.4選線時(shí)還應(yīng)注意互通式立交的布設(shè)

　　由于高速公路具有全封閉、回收費(fèi)用的特點(diǎn)為了與地方路網(wǎng)互通，需設(shè)置互通式立體交叉。規(guī)范規(guī)定“高速公路互通式立交間距，一般大城市附近為5-10km，一般地區(qū)15-25km”。間距過大，則影響高速公路為地方服務(wù)的功能，過小則影響服務(wù)質(zhì)量，增加造價(jià)。立交地址的一般原則是充分考慮路網(wǎng)結(jié)構(gòu)兼顧城鎮(zhèn)建設(shè)和政治經(jīng)濟(jì)、發(fā)展。而山嶺區(qū)地形復(fù)雜，在選線時(shí)要同時(shí)考慮互通式立交的布設(shè)位置、形式及規(guī)模，否則會(huì)遇到困難。

　　2.5注重公路線形美學(xué)及美觀設(shè)計(jì)

　　和諧即是美，這是美學(xué)的基礎(chǔ)。目前，公路美學(xué)設(shè)計(jì)已經(jīng)逐步得到應(yīng)用和重視，公路美學(xué)和景觀設(shè)計(jì)是相輔相成的，兩者缺一不可，要巧妙地將美學(xué)、景觀設(shè)計(jì)及公路設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合是公路美學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，在建設(shè)中應(yīng)滿足一下要求：

　　2.5.1平面線形設(shè)計(jì)是美學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；

　　2.5.2縱斷面設(shè)計(jì)是美學(xué)設(shè)計(jì)的補(bǔ)充和完善；

　　2.5.3景觀設(shè)計(jì)師美學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵；

　　2.5.4公路綠化是景觀路、生態(tài)路、環(huán)保路的具體體現(xiàn)。高速公路美學(xué)設(shè)計(jì)和景觀設(shè)計(jì)必須做到要有前瞻性和全局觀，一個(gè)完美的作品應(yīng)該經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)，并且在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)做到不落伍。

　　3、結(jié)語

　　山區(qū)高速公路的路線方案只有在顧及多方面的因素，多方案論證、比選的基礎(chǔ)上選定路線方案，才能保證最優(yōu)的路線方案。研究路線方案是，既要避免脫離實(shí)際求高標(biāo)準(zhǔn)的思想，也要避免過分遷就地形而輕用采用極限指標(biāo)，應(yīng)力求掌握適度標(biāo)準(zhǔn)以保證行車安全與舒適，在保證通行能力的同時(shí)，充分發(fā)揮投資效益。同時(shí)在選定方案的過程中在標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、路基填挖，使平面線形、縱坡、視距、附屬設(shè)施、服務(wù)設(shè)施等互相兼顧，從總體上尋求工程量小、造價(jià)低、運(yùn)營安全可靠的方案。

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