山區公路回頭曲線的應用分析

張長科

（湖南高速鐵路職業技術學院， 湖南 衡陽 421001）

0 前言

我國山區地形地勢起伏很大，地質情況復雜，且生態環境相對脆弱。因此，在山區條件下進行選線設計，線形指標的選擇就尤其重要了。必須要使得路線與地形向融合，不能隨意提高指標，不然就可能產生過大的路基土石方量，造成山區地形的破壞，從而帶來山體滑坡、崩塌等地質災害，也會影響山區公路的安全運營。因山區地形條件限制，當控制點高差較大時，自然展線有時是無法完成的，則，常常采用回頭曲線或者螺旋線展線。

本文結合“G234常寧市新河至蒲竹公路”項目，對回頭曲線的應用進行分析。

1 工程概況

“G234常寧市新河至蒲竹公路”是《國家公路網規劃（2013-2030）中新調增的普通國道縱線—G234興隆至陽江公路在湖南省境內的一段，也是常寧市干線公路網的重要組成部分。G234常寧段始于常寧市新河鎮，經洋泉鎮、泉峰村至西江枧寶山，延伸至桂陽縣。在洋泉鎮至西江枧寶山（常寧與桂陽交界處），沿X080縣道修建，大部分地段利用原X080縣道，沿線地形復雜，高差較大，地質情況極復雜，同時沿線途經洋泉湖、西江漂流區，毗鄰天堂山風景區，其中洋泉湖是常寧市最大的供水水庫，一級水源保護區，因此G234選線設計盡量繞避洋泉湖地區。

2 本項目回頭曲線分析

2.1 回頭曲線指標

山區公路為克服高差，在同一坡面需設置回頭曲線。兩相鄰回頭曲線間應盡可能拉開距離，由一個回頭曲線（主曲線）的終點至下一個回頭曲線起點的距離，當路線設計速度為40km/h時，不小于200m。

本項目泉峰村至終點段地勢中間高兩頭低，相對高差大，部分路段高差急劇變化，老路縱坡大，提質改造需尋找合適地形展線以克服高差。最為典型的為周家橋（北側山腳）-豺狗坳（山頂埡口）-塔山（南側山腳）路段。其中，周家橋至豺狗坳段直線距離約 4.1km，老路路線長度 6.3km，相對高差 515m，平均縱坡達8.2%，最大縱坡達14%，縱坡在10%以上的路段有7個；豺狗坳至塔山直線距離1.3km，老路路線長1.8km，相對高差100m，平均縱坡達5.6%，最大縱坡達15%。根據《標準》規定，“二級及二級以下公路連續上坡（下坡）路段，相對為200~500m時，平均縱不應大于5.5%，任意連續3km路段的平均縱坡不應大于5.5%”。老路縱斷面遠達不到規范要求，為克服縱面高差，須設置回頭曲線增加路線長度。廟下元及大竹山段增設回頭曲線解決路線縱坡過陡的問題。

本項目G234二級公路分別在廟下元地段（K34+000~K36+580）、大竹山地段（K390+000~41+300）設置二回頭曲線，回頭曲線設計速度 30km/h，圓曲線設計半徑為30m，縱坡為3.5%，滿足規范要求。

2.2 回頭曲線的布設

回頭展線是路線沿山坡一側延展，用回頭曲線作方向相反的回頭后再回到該山坡的布線方式[1]。回頭展線的優點是能合理利用有利地形，繞過不良地形、地質和難點工程。回頭展線的缺點是在同一坡面上，上、下線重疊，采用的圓曲線半徑相對較小，對于行車、施工、養護都不利。

2.2.1 廟下元（K34+000~K36+580）回頭曲線設置

廟下元地段地形高差較大，路線經過地段最低高程187.54m，最高360.420m。K34+000~K36+580直線距離大約600~700m，高差達172.88m。利用回頭曲線展線是該路段設計的關鍵，回頭曲線設計速度30km/h，圓曲線最小半徑為30m。廟下元回頭曲線較復雜，第一段回頭曲線利用山溝回頭展線，第二、三段回頭曲線利用山包回頭展線，在K36+580處沿山脊選線。具體回頭曲線設計如圖1所示。

圖1 廟下元（K34+000~K36+580）回頭曲線布設

2.2.2 大竹山（K39+000~K41+300）回頭曲線設置

大竹山地段地形較差較大，路線經過地段最低高程487.47m，最高574.72m。進出回頭曲線K39+000~K41+300間距離大約 200m左右。X080公路路線縱坡達15%以上，公路運行安全性極差，且山高路陡。G234公路經過的塔山鄉板角村地段，地面標高大約590m左右，如選擇越嶺隧道方案，大約1600m距離需克服高差120m。《公路隧道設計規范》（JTG D70-2004）[3]指出“隧道縱坡一般情況不應大于3%；受地形等條件限制時，高速公路、一級公路的中、短隧道可適當加大，但不宜大于4%；短于100m的隧道縱坡可與該公路隧道外路線指標相同”。《公路隧道設計細則》（JTG-T D70-2010）明確“特長、長隧道最大縱坡宜控制在2.5%以下，中、短隧道縱坡宜控制在3%以下。中、短隧道受地形條件限制時，最大縱坡可適當加大到 4%；在特別困難的條件下，最大縱坡可加大至 5%。短于 100m的隧道縱坡可與該公路隧道外路線指標相同”[3]。因此提前布置越嶺隧道是不可行的。而采取自然展線方式，因路線縱坡過大，也會遇到許多問題。綜合分析路線兩側的地形條件，利用路線兩側的山包回頭來完成回頭曲線的展線，在回頭曲線K41+300處設計標高為 554.955m，為后續越嶺隧道設計創造有利條件。大竹山（K39+000~K41+300）回頭曲線設計方案如圖2所示。

圖2 大竹山（K39+000~K41+300）回頭曲線布設

3 結語

本文結合“G234常寧市新河至蒲竹公路”項目，對回頭曲線的具體應用進行了分析，提出了兩個回頭曲線的設計方案，解決了路線展線難的問題，同時，使得路線的設計符合規范的要求。因此，合理的選擇回頭曲線作為山區公路的線形，對山區公路的線形設計具有比較重要的意義.

[1]許金良等.道路勘測設計（第四版）[M].北京：人民交通出版社，2016.

[2]交通部.公路隧道設計規范（JTG_D70-2004）[S].北京:人民交通出版社，2004.

[3]交通部.公路工程技術標準（JTG B01-2014）[S].北京:人民交通出版社，2015.