山嶺區公路選線的設計認識

王 舉（甘肅省交通規劃勘察設計院股份有限公司，甘肅 蘭州 730030）

公路是一個長距離的人工構造物，山嶺區生態環境比較脆弱，巖崩、滑坡、泥石流等自然災害時有發生。甘肅省山嶺區地貌大多為黃土高原黃土梁峁及河流階地，其海拔多在1700～2800M，由于地殼的相對上升運動，黃土梁峁地區侵蝕切割嚴重，“V”形沖溝極為發育。“雞爪”地形較多，由于地形地貌較為復雜，給山嶺區路線布設帶來較大困難，并且在山嶺區路線布設的走廊帶內往往有村鎮、農田、電力電訊等利用資源，如何利用有限的自然資源帶將路線布設在這樣的自然環境中，使公路與周圍環境相協調，是選線人員應考慮的主要問題。因此，在山嶺區公路建設中選線是關鍵，是建設一條合理的山嶺區公路的龍頭[1]。

1 山嶺區公路布線指導思想

一條公路的大致走向是根據工程可行性研究報告或上級機關根據社會經濟發展的需要指定的，其走向是以起點、終點及中間控制點體現的，而相關路段的路線布設是由選線人員根據地形、地質等影響因素決定的，因此，選線是一個從布局到具體定出線位的全過程，是一個研究范圍由小到大，工作由淺到深。由粗到細的過程。部分路段還要通過多方案的反復比較和論證，最終選擇出合理的路線，以達到多、快、好、省的修建目的。選線的原則既要達到一定標準，又要保證行車安全、舒適，要求工程量小，運營和養護費用省，為此要考慮地形、地質、安全、經濟、征地拆遷以及氣候、水文等自然條件對路線的影響，選擇有利的線位，對于地形、地質等不良情況要因地制宜的采取跨越、繞避等方法加以克服，這在選線中尤為重要。

2 山嶺區公路選線影響因素

由于山嶺區的地形地質復雜，建設公路相比較在平原區域來說存在更多的挑戰和困難，在山嶺區公路勘察設計時選線是尤為重要的工作，在山嶺區建設一條成功的公路，選線的成功是關鍵，目前，山嶺區公路實地選線在線路領域還是相對比較薄弱的，掌握山嶺區公路選線的影響因素，才能選擇一條符合實際的公路路線，才能符合公路建設的要求。

2.1 地形因素

在公路選線時，路線上需要能夠達到平面順勢、縱面平衡、橫面合理的目的。由于山嶺區具備起伏不定的地貌地形特點，給山嶺區選線帶來較大困難，因此，充分利用地形巧妙的進行線路布設，合理控制工程量，減少大填大挖，是山嶺區公路選線的首要原則。在實際選線的時候，需要盡可能降低公路建設對環境的影響，并應控制工程量及造價[2]。

2.2 地質因素

地質選線是公路勘察設計中必須遵守的基本原則，山嶺區由于地質情況更為復雜，不同位置實際地質情況差異較大，在公路選線過程中，應該充分分析線路沿線的實際地質水文情況，在選線中結合地質情況選擇線路走向，也就是需要嚴格遵守地質選擇原則，才能確定一條合理的路線，如果選擇的線路位于地質情況比較差位置，不但會提高建設公路的難度，還會導致公路的整體安全性和可靠性，大型不良地質地段需要及時繞避，難以繞避的小型不良地質地段，要查明地質情況，明確工程措施后再進行線路布設，確保公路建設順利進行[3]。

2.3 安全因素

相比較在平原區建設公路來說，山嶺區公路建設如果不能合理設計線路，會存在一定安全隱患，如果山嶺區公路使用不符合實際地形的長直線或者不合理的路線組合，均會容易引發交通安全事故，在山嶺區公路設計中安全是最重要的問題，在公路線路選擇的過程中，首先應該確保具備安全的行駛條件，不僅要在技術指標上滿足安全行車的要求，同時要遠離高頻率發生滑坡塌陷、泥石流地帶，如果不能避開危險路段，應該全面分析研究不安全因素對公路的影響，采取必要的安全防護措施，確保公路能夠安全有效的運行。

2.4 環境因素

山嶺區中存在的地質和水文條件都是很復雜的，生態環境相對比較薄弱，堅持“不破壞就是最大保護的”原則，將公路建設與周圍自然環境融為一體，是公路建設和設計人員應該追求的目標。盡量避免大填大挖，特別是在對環境敏感區，因此，在山嶺區實際選線的時候，不僅需要保證周圍生態環境，還需要保證公路兩側環境不影響公路行車視線要求。

2.5 經濟因素

在山嶺區建設公路時，會比在平原區建設耗費更多的資金成本來完成工程，并且還需要具備更高的建設技術水平，因此，在山嶺區公路選線時，應該充分分析考慮公路的總體成本，綜合評定公路建設給當地經濟帶來的影響，例如會帶動當地旅游業、運輸業的發展，也就是說在山嶺區選線的過程中，應該綜合評定公路造價成本和經濟發展，確保能夠在經濟基礎上合理建設山嶺區公路。

2.6 技術指標因素

選擇連續、均衡的平縱面指標，協調公路沿線周圍環境，順應沿線地形地物，不但要充分滿足汽車在公路上行駛需求，還應保障能夠符合駕駛員視覺和心理需求，在指標出現突變的時候，能夠避免路線小半徑的曲線，如果采用小半徑的曲線會極大程度影響行駛舒適性和行駛安全性，在路線設計的時候，要保證能夠完全符合規范需求的緩和曲線，并且要有一定長度的平曲線，如果采用相對比較短的平曲線，會影響汽車行駛視覺效果，使得駕駛員不能及時調整相關操作。

2.7 征地拆遷因素

在山嶺區進行公路建設的時候，由于良好的土地資源比較緊缺，合理利用土地資源，選擇一些耕地、林地比較少的區域建設公路，從而降低征地拆遷安置的難度，有效節約土地，降低占用耕地的數量，特別是改擴建的公路建設項目，現有公路兩側均已有居民建筑物，要因地制宜，充分利用舊路進行改造，盡量減少拆遷，降低施工拆遷費用和難度，有利于公路建設的順利實施，促進公路的建設。

3 山嶺區路線布設要點

3.1 靠山腳布線

在山嶺區平坦的地方大多是農業良田，當路線布設在較低的農田里時，將占用大量好田，有時由于農田灌溉的需要，還得解決好路基排水和借土的問題，因而工程量較大。但當山坡坡腳較緩時，將線位置于山坡坡腳及半山坡，路線順山坡布設，盡管這樣路線有時會長些，縱面會有些起伏，土方量也較大些，但可不占或少占良田，只占一些山坡地，同時這種線位布設容易形成半填半挖路基。故在此類地形條件下線位置于山坡坡腳附近應優先考慮，特別是靠近城鎮的地方，通過線位的調整可以減少拆遷，開闊駕駛員和乘客的視野，增強司乘人員對公路沿線的景觀感，這在高等級公路設計中是一項重要內容。

3.2 將線位布設于二級階地上

在山嶺區除了較陡的山坡及河流谷地外，山坡臺地占很大的比例，有的臺地甚至很寬，屬于農業旱地，路線在這類地形通過時應考慮將路線布設于二級階地上。其優點，一是路線平縱指標容易達到，視野開闊；二是路線起伏不大，汽車行駛速度較高，燃料損耗少；三是土石方數量較小。且有利于排水。

3.3 越嶺線埡口的選擇

在山嶺區由于山脈縱橫交錯，公路選線時不可避免的要翻山越嶺，這就要選擇一個合理的埡口位置，這也是選線的關鍵環節。

1）在埡口的選擇上首先應考慮低埡口，因低埡口高差小，展線距離短，坡度小，汽車行駛方便快捷；其次應考慮展線條件好的高埡口，因盡管埡口較高，高差較大，展線距離較長，但若山坡地形條件較好時，可用來展線。因有的埡口不在路線的走向上，展線效果并不比在路線走向上的高埡口好。

2）當埡口處路線切割較深，大于30m時，應與隧道方案作比較。選線時要根據放坡，確定展線需要的距離，再結合實際地形及公路等級的技術指標選擇有利于行車安全的路線，這需要從多方面比較才能決定。一般高等級公路應盡量少設或不設回頭曲線，以提高技術指標，建議放坡時，應由上而下，因視野開闊便于爭取有利地形[4]。

4 山嶺區公路選線幾點實踐認識體會

4.1 選線時要加強方案比選

在山嶺區公路選線中，為了較好的處理路線和地形、地物、拆遷、占地等各干擾因素的關系，使線形符合標準，指標均衡，變化和緩，銜接舒暢，在定線時就要進行多方案綜合分析比選，通過比選，擇優選用。

4.2 選線要加強與地方政府協調溝通

在受地形、地物干擾的困難地段，應請當地政府協調解決路線走向，在山嶺區布設路線，除了受地形的制約外，受居民住宅區、工礦、企事業單位等地物的影響也相當嚴重，而一條公路的線形標準以其交通量的基本條件，最終服務于社會，這就要求在困難地段選線要分清主次，全面衡量。

4.3 選線中注意處理好平曲線的突變問題

山嶺區山勢縱橫，山咀凸出，河溝急彎，定線時必須會出現急彎的平曲線，定線人員凡遇到急彎時，千方百計利用地形調整前后線形，使轉角減小，使交點布設在凸出山咀的有利于地形的一側，這樣既能節省工程數量，更加重要的是能滿足行車視線的順暢，否則將會造成視線障礙，就不得不采用視距切除法來滿足行車要求，尤其高等級公路如果定線時定位不夠準確，依靠視距切除來解決問題，一方面造成大的工程量，若是就近無需填土，將引起大量廢方，同時也加大對自然地形的切割而影響景觀協調，另一方面主要是對行車不利，對高速行駛的汽車造成更多事故。

4.4 定線時要對平、縱、橫三個方面綜合考慮

平、縱、橫綜合設計的第一個制約條件是地形，它直接影響工程數量的大小，因此要考慮地形的起伏，以盡量減少工程造價。特別是當路線布設在較陡的橫坡地段時，不可避免的會遇到深挖的問題，如果不從平、縱、橫三個方面綜合考慮，單獨強調一個或兩個方面，都是不合理的設計，其結果將是：第一，平面上指標過高而使縱坡起伏較大，土石方數量大；第二，縱坡較平緩，路線懸空，土石方遠不能平衡；第三，土石方填挖基本平衡，平面和縱面線形指標過低，所有這些都是不合理的線形設計。

4.5 正確處理橋梁與線形的關系

一條公路的建成，橋梁所占造價比例很大，特別是修建高等級公路時尤為突出，它包括跨河橋、跨線橋及特殊情況下的跨構造物橋，其與線形設計的關鍵是交叉角的大小，其設計的合理與否將直接影響工程質量與成本，這項內容也是選線的重要內容，當然對于高等級公路橋梁設計要服從路線走向，但從工程造價及設計、施工、養護的難易程度考慮，應力求河流及相關道路與路線正交，且盡量放在直線段，這樣可以減少橋跨，降低工程造價，便于設計、施工及運營養護的順利進行。但由于山嶺區地形復雜，為了達到線形順暢，有時不可避免的出現一些斜彎坡橋，當必須設置斜彎坡橋時，應盡量采用大斜角度，對于立交可適當調整被交道路的線形，改直或加大設計路線彎道半徑，使之接近直線。

4.6 借助計算機軟件進行道路透視圖設計

判斷公路線形好壞的直接標準是汽車動力學上的安全性，同時還要考慮所設計的公路給駕駛員的視覺及心理留下的印象，而道路透視圖就是駕駛員眼里看到的公路主體圖像，通過實踐，在線形設計中利用道路透視圖來檢驗設計的合理性，可以更好的為路線設計提供修改的依據。從駕駛員的角度出發，其注意力集中的視點位置與車速有關，車開的越快，注意力越遠，視野越窄，一般認為繪出前方200～600m的透視圖比較適合。

5 結 語

本文主要針對山嶺區公路選線談了一些體會，提出了影響山嶺區公路選線時的地形、地質、安全、環保、經濟、技術指標、征地拆遷等影響因素，并總結了山嶺區路線布設要點和山嶺區選線的幾點認識，通過這些體會與同行共勉，從而更好的服務于公路建設。公路選線要因地制宜，在滿足公路使用服務功能的前提下，合理利用有利地形，合理控制建設投資，將公路路線布設與周邊環境融為一體，相互協調，貫徹以人為本的設計理念，在保證安全的前提下，合理采用技術指標將是選線的成功關鍵。