山區高速公路越嶺段路線設計方法

陳松艷

摘要：本文的論述將從路線設計現狀著手，主要介紹山區高速公路的路線設計方法及設計中要注意的問題，并對越嶺段的路線設計及方案的比選做出較詳細的說明，同時也為以后的山區高速公路越嶺段路線的設計提供參考。

關鍵詞：山區高速公路；越嶺段；路線設計

一、對目前路線設計現狀的分析

（一）山區高速公路越嶺段路線設計

山區高速公路越嶺段路線設計是公路路線設計的重要構成部分，因為路線設計的復雜，控制因素很多，橫斷面設計互相影響等因素，所以使其具有很大的設計難度。對于地質、地形條件比較復雜的越嶺段，路線的選擇要根據不同的地質、地形條件，地面橫向坡度、地面高差等因素進行全面考慮；而對于相當復雜的路段，須作長短隧道并結合長坡方案和路基與隧道方案的比選；山區的高速公路設計須特別注意以下內容的比選：1、受地質條件影響較大的路段，如崩塌、滑坡帶等采取避繞方案的比選；2、受社會和自然環境影響較大的路段，如規劃區、文物保護區、旅游區或電力通訊、鐵路等設施干擾的避繞方案比選； 3、主要工程的比選方案，如特大橋橋位、特長隧道隧址、立交橋與服務設施位置等的比選；4、對地形困難路段的路線技術指標的比選，如受某方面因素限制而采用的平均縱坡較大、平面指標較小等；5、對可節約投資的方案進行比選；6、對工程集中的路段進行比選。

（二）山區高速公路選線的主要特點

地形起伏大、地質地形條件復雜是山區高速公路選線的主要特點。地質條件方面，山區土層較薄，巖層較厚，地質構造和巖層產狀較復雜，不良地質現象多；地形條件方面，平面展線易受到限制，平縱組合困難；環境方面，山區生態環境脆弱，生態平衡易被破壞；水文條件方面，河床較陡，山區河道較曲折，水流比降較大；氣象條件方面，早晚溫差大，氣壓低等。

二、越嶺段路線的設計方法

要把“地形選線”、“地質選線”、“景觀協調”、“環保優先”、“人性化設計”、“可持續發展”作為山區高速公路越嶺段路線設計的指導思想，靈活運用各種技術指標，要設計出具有行車安全性、舒適性、生態適宜性、景觀協調性和經濟適用性公路，其路線設計應該主要做好以下幾點：1、按程序設計；2、以主要工程控制線位，逐步布設其他控制點；3、以曲線設計為主要設計線形；4、注重平縱面設計的連續性；5、注重縱坡分配；6、用橫斷面優化并檢驗線位；7、對明線方案和隧道方案作詳細比較；8、敢于設計創新，如為了減少對已有構造物的影響，可選用非對稱曲線；為了減緩縱坡的影響，可考慮布置螺旋曲線；為了減少破壞環境，可使用高低或分離式路堤等。

（一）平面線形的設計

平面線形的設計要根據已確定的路線方案進行設計，并與地形、地質條件相適應，盡量做到與環境相協調。1、要把曲線設計作為山區高速公路線形設計的主要方法，因為這樣更能與自然的地形條件相協調。選用圓曲線半徑時要注意以下幾點：當地形地質條件有利時，應盡量采用較大的圓曲線半徑；當地形地質條件不利時，應盡可能根據地形條件，采用相適應的半徑值；地形比較困難的山嶺重丘區，曲線半徑可以取最小半徑，但是要注意平縱組合及前后線形的連續性；同時不得輕易采用極限最小半徑，若必須采用時，應進行必要的論證。2、對要求設置超高的圓曲線，均應同時設置緩和曲線，并滿足超高過渡的要求。3、曲線與曲線間的連接應滿足以下要求：有條件時，應盡量使用直線連接；同向曲線間最小直線長度不宜小于設計速度的6倍 ，當受條件限制時，同向曲線間直線長度不宜小于設計速度的4倍；反向曲線間直線最小長度不宜小于設計速度的2倍。

（二）縱斷面線形的設計

縱斷面線形設計應根據地形起伏的情況，考慮水文地質、土石方平衡、填挖高度、構造物設置等因素，并結合平面線形，做到與地形相適應，與環境相協調。1、路線縱斷面高程控制應滿足公路、鐵路、通道、管線等現有構造物和擬規劃的凈空要求；2、縱斷面設計應合理利用地形、地勢，采用適當的坡率、坡長，力求各項指標均衡，避免坡率較大或坡段較長，凹凸曲線的設置應合理，并使視覺順適；3、合理采用縱斷面指標，一般路段縱坡不應大于4%，挖方路段縱坡不應小于0.3%，復雜路段不應大于5%；4、連續上坡或下坡的路段，應盡量采用均勻的縱坡值，不應采用最大值，避免陡坡與小半徑曲線的組合；當坡長達到限制坡長時，宜設置小于3%的緩坡，一般情況下緩坡應采用等于或小于2.5%的坡度，其長度應大于規定的最小坡長；5、大中橋和特大橋應盡量采用較緩的坡度，受條件限制時不應大于 4%，復雜結構橋梁的縱斷面應符合結構受力、美觀及排水的需要。而且凹曲線不應設置在橋上，當條件受限制時，其最低點不宜設在橋上；6、隧道縱坡應設置成單向縱坡形式，宜在地下水發育的特長隧道上設置人字坡，特長隧道的縱坡宜采用 0.5%～2.0%，中長隧道都應小于3%，當條件受限制時，中短隧道的縱坡可適當增大，但不宜大于4%；7、豎曲線半徑應盡量滿足視覺要求，受條件限制時豎曲線的半徑一般不能小于2倍的最小值，長度應大于2倍速度；8、為了有利于視覺和路容的美觀，獲得連續平順的線形，應避免在長直線段設置坡度差大于2%的凹曲線；9、在高速公路的連續下坡處應設置交通安全設施，禁止機動車駕駛員使用空檔下坡，并把下坡速度控制在合理范圍內。

（三）橫斷面的設計

橫斷面設計也應靈活處理，并與自然景觀、周圍地形相協調。1、自然橫坡較緩、地形較平坦的路段，宜使用整體式路基；2、隧道路段應采用分離式路基，地質條件較好的短隧道可使用整體式路基；3、地形較復雜，能分幅的路段，應根據地形條件采用分離式路基，或使用半路板橋，半隧半路或半隧半橋的斷面形式。

（四）平縱組合設計

平縱組合設計應注重立體線形的設計，做到指標均衡、線形連續、安全舒適、視覺良好，平縱橫的組合要總體協調、配合得當，并與自然景觀協調。1、豎曲線半徑小于15000m，平曲線半徑小于2000m時，要重視平縱組合的設計，平豎曲線的對應，同時平曲線宜稍長于豎曲線，即所謂的平包豎原則；當豎曲線半徑大于15000m，平曲線半徑大于2000m時，對通視較好的路段，可以適當降低要求；同時增大平曲線豎曲線半徑時，可適當放寬要求；當豎曲線半徑大于25000m，平曲線半徑大于6000m時，可以不嚴格對應；2、平面為直線形式或為大半徑平曲線時宜采用較大半徑的豎曲線，以免與長度短半徑小的豎曲線組合；3、對于比較長的直線或平曲線可以包含多個豎曲線，但是應該盡量避免包含多個短的及坡差較大豎曲線，同時兩個豎曲線之間的直坡段不宜過短；4、小半徑平曲線的路段、設置隧道的路段、通視條件差的路段，應盡量選用較大半徑的豎曲線；5、長直線上不應設置坡差大于2%的凹曲線。

三．小結

綜上所述，山區高速公路路線設計的難點在于越嶺段，因此必須予以高度重視，并結合地形、地質情況，綜合多個方案進行論證，擇優采用。

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