山嶺重丘區(qū)二級公路設計

吳盛峰

福建中設工程咨詢有限公司， 福建福州 350000

0 引言

省道206 線尤溪界至德化上涌公路起于尤溪與德化交界處，途經(jīng)龍塔、赤土洋、龍祭、大正埡口、葛坑，路線全長24.6km。沿線有大中橋五座總長436m，隧道一座137m，2012年正式投入運營，總投資近2.3 億元。由于福建省以北多為山地，在修建省道206 線時，如果技術(shù)措施和施工質(zhì)量控制不到位，很容易引起公路縱橫向斷裂、路基沉陷等較大的工程質(zhì)量問題。在山嶺重丘區(qū)施工修路時，經(jīng)常會涉及到很多高填深挖的路段，尤其對于挖方或填方路段，挖填高度一般都在5m ～6m 以上，最高甚至可能達到10m ～20m。因此，根據(jù)當?shù)貙嶋H情況進行合理設計、安全組織道路施工，才能夠保證該類型特殊地段二級公路的修筑質(zhì)量滿足使用要求 。

1 山區(qū)布線分類

山區(qū)布線主要分為沿溪線、越嶺線和山脊線三種。

沿溪線是指沿河谷方向的布設線路，它的優(yōu)點是施工和運行條件比較好、路線走向也比較明確。沿溪線的缺點是布線活動范圍小；受洪水威脅較大；橋涵及防護工程較多；陡壁高崖沿河段，工程量很大；地質(zhì)情況復雜等。

越嶺線是指公路走向與分水嶺方向橫交處所布設的路線。越嶺線的優(yōu)點是不受洪水的影響和威脅；活動余地比較大等。缺點主要包括施工養(yǎng)護和運行條件比較差；里程長、指標低、線性差；服務性能也不是特別的優(yōu)良等。

山脊線也是指公路沿分水嶺方向布設的路線，但與越嶺線不同的是，山脊線一般比較平順且連續(xù)，山脊比較少。山脊線一般多與山坡線相結(jié)合，它的優(yōu)點是里程短，施工時土石方工程量比較小；橋人工構(gòu)造物比較少；水文、地質(zhì)條件路基病害較少，且路面比較穩(wěn)定，排水性能也比較好。具有的缺點是施工難度比較大，距離居民地點遠，較偏僻等。

2 縱斷面設計

公路的線形設計是一種立體設計，其中包括水平面、縱面和橫面的三個方面。在山嶺重丘區(qū)上建設二級公路時，一定要做好橫斷面的設計，這在一般的線形設計中很容易被忽略[3]。

在進行公路線行設計過程當中，務必要考慮到最重要的一點是要使駕駛員視野開闊，視距范圍內(nèi)不受障礙物阻擋，必須能夠保證司機的安全駕駛。在會車時，視距應該在80m 以上。在山嶺重丘區(qū)二級公路的特殊地形地段，車視距無法滿足最低80m 的要求，因此需要進行橫凈距計算，繪制視距包絡圖，計算相應的土石方。這樣，平、縱面線形指標較低的不足可以通過橫向設計對車視距進行彌補，滿足設計要求。

3 路基、路面和排水

決定山嶺重丘區(qū)二級公路的使用壽命長短主要影響因素是路面的建設情況，而路面由路基支撐，因此，路基的好與壞對工程的安全使用壽命起著關(guān)鍵作用關(guān)鍵要素，同時，路基建設工程的數(shù)目在一定程度上也對公路的造價起到了決定性的作用。

就省道206 線的路基工程來分析，該線沿線的挖方工程量極大，必須對挖方邊坡進行單獨設計。要求在能確保挖方邊坡穩(wěn)固的前提下，根據(jù)各施工環(huán)境不同，選擇相應的挖方坡比，特殊關(guān)鍵路段需要進行定量的邊坡穩(wěn)定計算。而當挖方深度高于10m 后，就應該選用兩級或多級邊坡的設計方案，每級邊坡設置過渡平臺，在坡腳位置路段設置碎落臺。對于填方路段，同樣首先要保證填方邊坡的穩(wěn)固，對于較高較深的位置也可以選擇分層填筑，高填方路段的分級填筑上還可以設置攔水帶，以確保山嶺重丘區(qū)公路沿線路基的壓實度。

路基排水是保障路基工程穩(wěn)固的另一個關(guān)鍵因素，其設計原則是與路線周邊農(nóng)田灌溉等水利項目相結(jié)合，因地制宜，因勢利導。山嶺重丘區(qū)路基排水的設計因素眾多，過程也相對比較復雜。它需要通過排水流量來計算斷面尺寸，根據(jù)斷面尺寸不同，設計不同的路基排水設施，這些設施與農(nóng)田灌溉等沿線水利相連，形成一套完整的路基排水系統(tǒng)。該設計過程需要計算好匯水面積，判斷好排水的水流方向和流速，最大程度上防止反坡排水的發(fā)生。

當山嶺重丘區(qū)遇到軟土路基時，為保證路基的穩(wěn)定，再設計過程中要先將淤泥全部排放出來，將腐殖土挖出，然后將土石、砂礫、石渣等填入墊層。

路面設計以設計起算年標準軸載作用次數(shù)為基準，將土質(zhì)類型作為影響因子，計算確定路面結(jié)構(gòu)層的厚度。在施工過程當中，在高填土路段首先要鋪設瀝青路，在接近平面交叉處路基穩(wěn)定后，再選用混凝土路面進行鋪設。

由于在山嶺重丘區(qū)修建公路會需要巨大的土石建筑材料，因此選取合適的取土和棄土場，不僅要滿足運距盡量短，還要能夠?qū)ψ匀画h(huán)境、水土流失等產(chǎn)生最小限度的影響，盡可能小的影響當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活。

4 橋梁和涵洞

在山嶺重丘區(qū)架設橋梁時，要首先對橋梁所在位置的地質(zhì)報告進行分析，之后再確定合理基礎(chǔ)型式的橋梁，在設計及建設過程中，不僅要考慮到橋梁的經(jīng)濟、美觀、施工方便條件，更要考慮到橋梁的上部構(gòu)造和下部構(gòu)造是否合理等。

山嶺重丘區(qū)的小溪和山坳比較多，而溪水所處位置的填土較多，地基處理起來也比較困難。所以在設計中，涵洞的相關(guān)尺寸要根據(jù)匯水面積來確定。山坳處著重考慮涵洞基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，保證其少受自然災害如泥石流等的侵襲。

5 其他項目

山嶺重丘區(qū)公路一般都選擇傍山建造，因此一般情況下，肯定會存在急轉(zhuǎn)彎、高填土和陡坡的路段。為了保證二級公路上行人與機動車輛的安全順暢，在對交通工程及公路相關(guān)設施進行設計時，要充分對安全因素加以考慮。

山嶺重丘區(qū)道路交叉口設計也同樣重要，它直接關(guān)系著行車速度和道路安全，因此道路交叉口的設計要依據(jù)車流量和二級公路的等級要求及地形而設計合理的交叉形式。

從山嶺重丘區(qū)的環(huán)境方面來考慮，公路在建設過程當中，要盡量少的破壞山體，在道路堤邊坡上多種植草，兩側(cè)也要多種植常綠灌木，這樣既可以達到美觀環(huán)境的效果，更重要的是，可以凈化空氣，并減少水土流失，避免由于工程建設對環(huán)境造成二次破壞。

6 結(jié)論

由于山嶺重丘區(qū)二級公路所處的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境比較復雜，因此在進行公路設計過程中，設計人員要根據(jù)該區(qū)域所有環(huán)境因素進行綜合比較之后選取得到最優(yōu)路線，一方面要保證公路能夠安全使用，另一方面還要體現(xiàn)出工程的經(jīng)濟性能，保證項目的社會效益得到最大化。在修建山嶺重丘區(qū)二級公路時，盡可能不要破壞山體的地質(zhì)構(gòu)造，以免以后發(fā)生泥石流等地質(zhì)災害，威脅人們的生命財產(chǎn)安全。

[1]李立策,吳志明.淺談山嶺重丘區(qū)沿河段公路路線設計[J].林業(yè)建設，2010(3).

[2]張暉.山嶺重丘區(qū)二級公路的設計[J].科技資訊，2006(21).

[3]郭淑梅.高原山嶺重丘二級公路水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制[J].青海交通科技，2007(5).