山區高速公路路線設計過程中常見問題解析

孔慶峰

（江蘇緯信工程咨詢有限公司，江蘇 南京 210014）

山區高速公路路線設計過程中常見問題解析

孔慶峰

（江蘇緯信工程咨詢有限公司，江蘇 南京 210014）

隨著社會經濟發展水平的提升，我國高速公路的建設也越來越完善，山區高速公路的建設中路線的設計質量直接影響到整個工程的質量，因此必須做好高速公路路線設計工作。文章針對山區高速公路路線設計過程中的常見問題進行了分析。

山區；高速公路；路線設計；設計質量；工程質量

由于山區的地形、地質條件較為復雜，高速公路施工中的技術難度也比較大。為了降低施工過程中出現的各種問題，必須確保線路設計方案的科學性和可行性。從目前的現狀看，我國大部分山區高速公路的線路設計選擇都存在一些問題，需要我們在實踐中不斷改進。

1 山區高速公路路線設計的相關標準

山區高速公路工程的建設具有一定的復雜性，在施工過程中容易出現問題的幾率也比較高。目前，我國大多數山區高速公路的整體施工質量都不高，究其原因，主要在于線路設計不科學，未全面執行山區高速公路線路設計所有相關的標準和規范。因此有必要進一步提高公路線路設計的重視度，并要求設計人員全面掌握山區高速公路路線設計的標準規范。我國山區高速公路路線設計標準要求有以下四點：第一，高速公路分段處需采用不同設計車速時，應選擇分離式隧道等路基的分合流段，可將視覺感比較明顯的特大橋等作為不同車速設計的分界點，這樣就能達到自然過渡的效果，在實際設計的過程中，應防止不同車速在過渡段前后出現縱面或平面指標的突變；第二，若是線路較長的高速公路需經過山嶺重丘路段時，則應當考慮到這段特殊線路的高速公路線形指標，堅持最大限度降低工程造價以及環境破壞的原則，同時應將不同設計標準的銜接段平面和縱面指標順利過渡作為重點考慮因素；第三，當兩條高速公路的交通量相同，而且地形條件也比較相似時，不能直接選擇相同的線路設計標準，應根據交通量的車型組成以及公路所處的具體環境等實際情況進行選擇與之相適應的路線設計標準；第四，若遇到遠景交通量與本級公路下限非常接近的情況，應按照地形特點確定公路的平面和縱面線形指標，而不能直接采用本級公路的高限，否則會導致高速公路工程建設投資成本的增加以及造成環境破壞程度的加劇。

2 山區高速公路路線設計常見問題及解決對策

2.1 山區高速公路縱面設計的問題及解決對策

2.1.1 關于爬坡車道的設計。山區高速公路的縱面線形設計與其越嶺標高具有十分密切的聯系，當遇到地形條件限制的情況時，平面上往往不能利用有利地形來避免高差的出現，如果采用高架橋結合長大隧道的方案來解決越嶺問題，必將造成工程造價的大幅提升，因此這種方案并不具備可行性，可以考慮采用越嶺線的方式，如果越嶺線是連續的長大縱坡，設計者在設計的時候應采用最大縱坡，當坡長比限制坡長高出很多，且地形上具備設置爬坡車道的條件時，可考慮設置爬坡車道。但是，通常在山區高速公路修建中，對環境保護方面的要求都比較高，爬坡車道的設置一方面需要增大開挖面，很容易對環境產生不良影響；另一方面，車道建設的要求比較高，造價也非常昂貴，所以在選擇設置爬坡車道的方案時，一定要綜合考慮各方面的因素，慎重選擇設計方案。根據相關的規范可知，當最大縱坡符合標準要求時，普通車輛能順利爬坡；設置爬坡車道主要是為了分流重載車輛，確保小汽車等主流車輛的順暢行駛，提高道路服務水平；可以降低同一行駛方向上車輛追尾交通事故的發生幾率。此外，將重載車輛分流出來以后，還能降低因坡長限制而給主車道造成的影響。

2.1.2 關于坡長限制。我國出臺有關山區高速公路建設的相關文件中，對各級坡長做出了明確的說明，在山區高速公路的縱面設計時，為了適應相關規范中對坡長做出的規定，一般采用縱坡設置為臺階坡的方式。但是選擇設置臺階坡的方法并不是很科學，因為臺階坡的設置會造成變坡點數量增多，駕駛員在駕車行駛的時候需要不斷換擋，而且臺階坡經常出現與地形不相符合的情況，這就會導致平縱面組合不科學，進而增加工程量。對于交通量較大的混合交通來說，由于車輛的性能差別比較大，可采用設置臺階坡的方法來解決坡長限制的問題，但是高速公路由于車輛的性能都比較高，基本上是分道行駛，當交通量與本級公路的下限比較接近的時候，重載車輛在走上坡路時一般不會對其后面的車輛產生影響，因此只需滿足最大縱坡的對應坡長限制即可，所以建議交通量不是很大的山區高速公路，在一些特殊地形路段可根據實際情況適當放寬縱坡坡長限制。

2.1.3 平豎曲線數量比和一一對應關系。在高速公路路線的設計中，一般要求平豎曲線能夠實現一一對應，然而在現實中很難達到這種理想狀態。線路設計從本質上講是為了讓所有車輛安全、平穩地行駛，同時也要求線路設計必須與當地的環境、地形地質特點等相適應，所以在實際設計的時候達到上述各項目標即可，沒必要刻意要求平縱面的一一對應關系。比較理想的線形狀態是在全景透視的條件下，能看到線路呈現出較好的流暢性及連續性，當R處于1000～2000m之間時，通過采取必要的技術策略或設置較小的平面曲線長度，能有效實現一一對應的理想形式。當R大于2000m時，由于平面曲線長度增長，因此很難實現這樣理想狀態，若要在山區高速公路路線設計中達到平豎線一一對應的狀態，可考慮采用分離式斷面，這種斷面有較強的靈活性，即在符合平面和縱面要求的條件下，只需將平縱指標調到比標準值超出一些即可，如果線路的平面指標要求比較高，則必須采用整體式斷面。

2.1.4 關于設置豎曲線的半徑。

第一，凹曲線半徑的設置。在高速公路路線設計中，凹曲線半徑往往比凸曲線半徑更容易滿足規范要求，但在實際設計的過程中，一些設計人員為了實現凹曲線和凸曲線的均衡，往往會把凹曲線的半徑適當擴大，這就大大增加了工程量，浪費了不必要的人力和物力，同時也可能因排水不暢給車輛行駛造成安全的隱患，由于山區公路的縱坡數量較多，大都采用集中排水的方式，部分路段若設置了半徑較大的凹曲線，則在遇到強降雨的時候，很可能造成排水不暢的問題，所以在選擇加大凹曲線半徑時必須綜合考慮當地的水文氣候條件和交通流量情況；第二，凸曲線半徑的設置。當山區高速公路需要穿越山嶺重丘區域的時候，由于受到地形等諸多因素的限制，為了不增加工程量，常采用連續大縱坡小半徑豎曲線和平縱連續小半徑短平曲線相結合的方式，但是這種組合方式具有一定的缺陷，當司機在判斷前方道路的延伸方向時，由于平縱指標不是很高，很容易被植被遮擋視線，進而給司機的觀察造成困難，給行車安全造成嚴重的威脅。

2.2 山區高速公路平面設計的問題及解決對策

2.2.1 橫向視距。在行車過程中，司機的縱向視距很容易受到諸多因素的影響，其中側向障礙物的入侵是比較典型的影響因素。為了避免該問題，在線路設計規范中提出了確保橫向凈距的要求，在實際設計通常對深挖方段右側的橫向視距比較重視。由于山區高速公路左側道路邊緣地帶的最小寬度只有0.5m，當中央分隔帶防眩樹擋住小汽車視線的時候，很可能造成小半徑平曲線路段的縱向視距、橫向凈距不能符合停車視距的要求，因此最好在不增加工程量的條件下采用加長緩和曲線或采用較大平曲線半徑的方法，進而滿足停車視距的要求。

2.2.2 緩和曲線。緩和曲線在山區高速公路路線的設計中占據十分重要的地位，靈活性強的緩和曲線能順利實現彎道的過渡，還能對司機的視線起到一定的引導作用。當遇到相鄰圓曲線之間的夾直線長度不符合標準要求，緩和曲線的應用可以有效實現曲線的徑相對接，進而更好地與地形吻合，避免受到地面障礙物的影響。

2.2.3 圓曲線半徑。山區高速公路的設計首先需要考慮的因素就是特殊地段的平面線形，一般要求在確保工程量不增加且周邊環境不被破壞的前提下，利用較高的平面線指標，并以該指標作為參照，來進行平曲線半徑的選擇以及前后路段的平面設計。針對同一路段中條件相對較好的路段來說，應對其平曲線半徑進行適當限制，這樣才能確保該路段平面線形指標的均衡性和連貫性，為車輛的正常、安全行駛提供強有力的保障。

3 結語

綜上所述，山區高速公路路線設計的科學性對公路建設質量有著直接的影響，因此必須進一步加強重視路線設計工作，全面了解有關山區高速公路路線設計的標準規范，并針對常見的平面設計與縱面設計的問題，采取適當的解決措施，這樣才能確保山區高速公路路線設計的質量，減少行車的安全隱患。

[1]劉又銘．對山區高速公路路線設計的問題探討[J]．科技展望，2016，（13）.

[2]婁彥濤．山區高速公路路線設計的問題探討[J]．交通節能與環保，2016，（4）.

[3]衡家鵬．山區高速公路路線設計若干問題分析及處理[J]．江西建材，2015，（6）.

（責任編輯：王 波）

U412

1009-2374（2017）12-0165-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.085

孔慶峰（1990-），男，黑龍江牡丹江人，江蘇緯信工程咨詢有限公司助理工程師，研究方向：公路、市政道路工程。

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