山區(qū)公路設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

李青云

(桂林市交通勘察設(shè)計(jì)院，廣西 桂林 541001)

山區(qū)公路由于地形、地貌變化大，地質(zhì)構(gòu)造和巖土類(lèi)別復(fù)雜，不僅給公路勘察設(shè)計(jì)工作帶來(lái)許多不便，而且工程數(shù)量多，施工難度大，因而工程造價(jià)比非山區(qū)公路要高得多。本文根據(jù)作者多年來(lái)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)山區(qū)公路的勘察設(shè)計(jì)工作提出一些看法，望廣大同行批評(píng)指正。

1 基于環(huán)保的設(shè)計(jì)思想應(yīng)列為重要的指導(dǎo)思想

公路建設(shè)不可避免地對(duì)沿線的生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，如植被的破壞、水土的流失、土地的分割等，這在山區(qū)公路建設(shè)中尤為突出。如何減少這些影響，使公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，是當(dāng)今公路建設(shè)面臨的重要課題。

1.1 節(jié)約用地

土地，尤其是耕地，是極其寶貴的自然資源。筑路占地會(huì)加速減少本已不多的耕地，加劇對(duì)剩余耕地的壓力，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少對(duì)耕地的占用。

1.2 避免誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害

修建公路中，路基的開(kāi)挖或堆填會(huì)改變局部地貌，在地質(zhì)構(gòu)造脆弱地帶易引起崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。目前，山區(qū)道路選線已由地形選線為主變?yōu)榈匦慰刂婆c工程地質(zhì)選線并重的綜合選線。針對(duì)山區(qū)地形、地質(zhì)、水文都比較復(fù)雜的情況，選線時(shí)要堅(jiān)持系統(tǒng)分析原則、綜合選線原則、整體最優(yōu)原則等地質(zhì)選線原則，盡可能地避繞工程地質(zhì)不良地段。

1.3 注意對(duì)生態(tài)敏感地區(qū)的影響

公路運(yùn)輸線路長(zhǎng)，其間會(huì)穿越各種生態(tài)系統(tǒng)，如:各類(lèi)自然保護(hù)區(qū)，野生動(dòng)植物保護(hù)及棲息地，水土流失重點(diǎn)防治區(qū)，森林公園，成片林地與草原，水源區(qū)，濕地等。公路在穿越或接近這些地區(qū)時(shí)，有可能影響到這些地區(qū)的生態(tài)平衡，破壞自然資源。因此，公路建設(shè)應(yīng)盡可能保證原有生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性，特別對(duì)一些自然保護(hù)區(qū)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)、水資源保護(hù)區(qū)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。

1.4 減少水土流失

公路建設(shè)中，由于施工造成地表植被的破壞，使土壤表層裸露，土壤的抗蝕能力大為降低。此外，公路工程建設(shè)中還會(huì)產(chǎn)生大量取土或棄土、棄渣。這些松散的巖土孔隙大、結(jié)構(gòu)疏松，若不加以處理，也會(huì)導(dǎo)致新的水土流失。要解決這些問(wèn)題:首先，在選線時(shí)盡可能避開(kāi)具有潛在流失源的不良地質(zhì)路段，如易滑坡山體、流沙地段等。其次，盡量求得土石方工程的平衡，減少?gòu)U棄方；工程中設(shè)置足夠的排水設(shè)施，以保證路面兩側(cè)區(qū)域排水暢通和快捷；采用減少總坡度的臺(tái)階化植草、修分水溝、溢洪道設(shè)計(jì)以消除徑流，或使用土壤結(jié)構(gòu)改良劑加固邊坡；采用工程護(hù)坡和生物護(hù)坡相結(jié)合的措施。再者，采用集中取、棄土方式，取土后及時(shí)平整恢復(fù)地表植被。棄土場(chǎng)做好護(hù)壩和排水防護(hù)設(shè)計(jì)；對(duì)公路征地范圍內(nèi)的所有空地進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)。

2 怎樣使山區(qū)公路行車(chē)舒適順暢、安全是設(shè)計(jì)工作的重點(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)。

山區(qū)路線更多的是在平面上適應(yīng)地形，平曲線較多。平曲線由圓曲線和緩和曲線組成，對(duì)于山區(qū)公路要特別強(qiáng)調(diào)以曲線為主的路線設(shè)計(jì)思想，做到路線與地形、地物、景觀的相互協(xié)調(diào)，因此應(yīng)合理選用圓曲線半徑和設(shè)置緩和曲線長(zhǎng)度。圓曲線半徑就適應(yīng)地形、避繞地物、線形協(xié)調(diào)綜合考慮，曲線半徑以不小于極限最小半徑的3倍為宜，使其超高控制在4%以內(nèi)；就行車(chē)的安全性、舒適性而言，對(duì)于各個(gè)車(chē)速，一般最小半徑也基本上能夠保證，因此在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，可以采用等于或接近一般最小半徑值進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)于極限最小半徑的采用要尤其慎重，只有在自然條件特殊困難地段方可采用。

公路緩和曲線采用了回旋線，回旋線在理論上與汽車(chē)的緩和行駛軌跡一致，這種曲線有一定的自由度，對(duì)地形等有極強(qiáng)的靈活性。因此，在采用小半徑時(shí)，要講求緩和曲線的設(shè)置長(zhǎng)度。對(duì)于設(shè)置緩和曲線的平曲線緩和曲線長(zhǎng)度應(yīng)在滿足規(guī)范規(guī)定的前提下盡可能取大值，其長(zhǎng)度宜為規(guī)定值的2～3倍。較長(zhǎng)的緩和曲線不僅可獲得圓滑順適的線形，并且也使超高過(guò)渡段增長(zhǎng)，有利于行車(chē)安全。

與平面設(shè)計(jì)一樣，縱面設(shè)計(jì)首先必須充分考慮地形、地質(zhì)等自然條件。縱面上，山區(qū)公路縱坡變化頻率不高，與平原區(qū)公路比較，平均每公里縱坡變更次數(shù)相差并不大。這是因?yàn)樯絽^(qū)公路橋隧多，橋隧對(duì)縱坡有一定的要求，做縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，在適應(yīng)地形的同時(shí)要照顧到橋隧的縱坡要求；而且，山區(qū)公路拉碎坡并不能大幅度地減少工程量。因此，合理設(shè)置變坡點(diǎn)是山區(qū)公路縱斷面設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，變坡點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生大量的填挖方，這在破壞了地表植被和表土的同時(shí)，也增加了邊坡和路基的不穩(wěn)定性，并容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和大面積水土流失，所以，減少填挖方量是山區(qū)公路縱面設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

為提高山區(qū)公路行駛的舒適順暢性和安全性，除應(yīng)注意做好平縱配合設(shè)計(jì)，在線形設(shè)計(jì)上盡量避免急彎、陡坡、視距不良等路段以外，在相應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)施的配置上也應(yīng)該給予足夠的重視。

3 山區(qū)公路的邊坡治理也是需要注意的重要問(wèn)題

公路邊坡常見(jiàn)的病害，在深路塹中因高邊坡失穩(wěn)而發(fā)生的滑塌或崩坍，在高路堤處因壓實(shí)不足而產(chǎn)生的滑移與沉陷。在山區(qū)公路勘察設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)路基設(shè)計(jì)，尤其是在高路堤、陡坡路段和深路塹處，要不同于一般路基，應(yīng)精心設(shè)計(jì)，使邊坡處于安全穩(wěn)定的狀態(tài)。

公路路線設(shè)計(jì)中的邊坡處理問(wèn)題，總的來(lái)說(shuō)，日前公路沿線景觀上的“黃土高坡”偏多，滑坡、崩塌也時(shí)有發(fā)生。這些問(wèn)題的產(chǎn)生，與公路平縱面設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)，關(guān)系較大。現(xiàn)提出幾點(diǎn)共同探討:首先山區(qū)公路應(yīng)用足最低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，宜彎則彎，宜坡則坡，不要片面追求路線平直，減少大填大挖。二是要充分利用地形。過(guò)去低級(jí)公路是“就地扒”，高等級(jí)公路不行了，但應(yīng)盡量減少破損山體。三是要充分且恰當(dāng)?shù)睦萌斯?gòu)造物的作用。例如某山區(qū)專(zhuān)用線，經(jīng)過(guò)雞爪地形，半填半挖路段較多，很多橫斷面是上下兩個(gè)高邊坡，植被破壞嚴(yán)重，流失的水土破壞了山下的農(nóng)田。如果注意上支下?lián)酰厦嬗缅^桿掛土工塑料網(wǎng)噴射砼支護(hù)，下邊用擋墻形式，則對(duì)山體破損很少，造成價(jià)也不一定高多少；有的深路塹考慮用一短隧道通過(guò)，既可增加路基的穩(wěn)定性，也可減少對(duì)生態(tài)環(huán)境景觀的破壞。地球只有一個(gè)，有的資源只能使用一次，一條公路設(shè)計(jì)不當(dāng)，不僅給公路部門(mén)帶來(lái)麻煩，而且破壞了環(huán)境，這是難以挽回的損失。人類(lèi)歷史發(fā)展到今天，公路工程不再僅僅是一門(mén)技術(shù)，也應(yīng)是一門(mén)藝術(shù)。

4 山區(qū)公路線形美學(xué)與景觀設(shè)計(jì)是現(xiàn)階段提出的更高要求

和諧既是美，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)與景觀設(shè)計(jì)是相輔相成的，兩者缺一不可。要巧妙的將美學(xué)與景觀設(shè)計(jì)與公路設(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，在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意:平面線形設(shè)計(jì)是美學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；縱斷面線形設(shè)計(jì)是美學(xué)設(shè)計(jì)的補(bǔ)充和完善；景觀設(shè)計(jì)是美學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵；公路綠化是景觀路、生態(tài)路、環(huán)保路的具體體現(xiàn)。

總之，發(fā)展山區(qū)公路是解決山區(qū)經(jīng)濟(jì)滯后、提供山區(qū)人民生活水平的一件大事，而我們作為公路建設(shè)者，應(yīng)該擔(dān)負(fù)起精心設(shè)計(jì)、精心施工的責(zé)任，為我國(guó)山區(qū)的發(fā)展盡一份自己的力量。以上是作者多年來(lái)對(duì)山區(qū)公路設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)的分析總結(jié)，有不足之處望廣大同行批評(píng)指正。

[1]公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).JTG B01-2003.北京:人民交通出版社，2004.

[2]公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范.JTG D30-2004.北京:人民交通出版社，2004.

[3]公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范.JTG D020-2006.北京:人民交通出版社，1995.

[4]高等學(xué)校試用教材.路基路面工程.人民交通出版社.1999.8版.

[5]工程地質(zhì)手冊(cè).北京.中國(guó)建材工業(yè)出版社.1992.