山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

趙 偉

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面的問(wèn)題與對(duì)策

對(duì)于山區(qū)高速公路，其線形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇和掌握會(huì)對(duì)工程安全、造價(jià)與環(huán)保造成直接影響，同時(shí)也影響到行車安全與運(yùn)營(yíng)車速。但目前經(jīng)常產(chǎn)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選擇不當(dāng)或掌握不全的問(wèn)題，對(duì)此，在線形設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要充分考慮平曲線指標(biāo)，這是確保視距和保證行車安全的基礎(chǔ)，然后要選擇適宜的縱坡指標(biāo)，這是影響行車速度關(guān)鍵因素。相關(guān)規(guī)范針對(duì)不同等級(jí)的公路的線形指標(biāo)及車速都提出了明確要求，并對(duì)適應(yīng)交通量也給出了規(guī)定，初步確定了指標(biāo)選取范圍。基于此，對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，應(yīng)在了解道路基本性質(zhì)和分段交通量的基礎(chǔ)上，根據(jù)沿線范圍內(nèi)地形條件和變化及車型構(gòu)成，選擇適宜的線形指標(biāo)。

(1)如果遠(yuǎn)景交通量已經(jīng)達(dá)到或者是十分接近下限，則要以地形為依據(jù)選擇適宜的平縱線形指標(biāo)，不可盲目追求高限。否則將導(dǎo)致投資增加或嚴(yán)重的環(huán)境破壞。

(2)即便兩條公路的交通量水平完全相同，而且地形條件也比較相似，在選擇具體指標(biāo)的過(guò)程中也要對(duì)交通量及車型構(gòu)成進(jìn)行綜合考慮，并結(jié)合環(huán)境要求確定適宜的標(biāo)準(zhǔn)。

(3)若山區(qū)高速公路段落中存在一條長(zhǎng)距離山嶺重丘段，則這一路段要采用相應(yīng)的線形指標(biāo)，用于降低造價(jià)，并減小對(duì)環(huán)境造成的破壞。

(4)若山區(qū)高速公路整條線路范圍內(nèi)的地形大致相同，則為了使速度保持一致，在設(shè)計(jì)過(guò)程中可在部分路段范圍內(nèi)保證線形指標(biāo)達(dá)到一致與均衡，防止平面指標(biāo)產(chǎn)生突變。

(5)當(dāng)高速公路不同段落的設(shè)計(jì)車速存在差別時(shí)，應(yīng)采取有效措施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)分解點(diǎn)，以此使設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)能夠自然過(guò)渡，同時(shí)還應(yīng)注意防止過(guò)渡段產(chǎn)生指標(biāo)突變。

2 平面設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題與對(duì)策

(1)平原地區(qū)的地形條件比較單一，控制條件很少，在這種情況下采用交點(diǎn)直線方法即可提升定線的速度。然而，在山嶺重丘區(qū)中，地形條件較為復(fù)雜，在路線布設(shè)過(guò)程中存在很多限制性的條件，若依然采用交點(diǎn)直線的方法，不僅定線效率較低，而且線形將顯得比較呆板，和地形之間的符合性很差，設(shè)計(jì)基本意圖無(wú)法體現(xiàn)。因此，在平面定線過(guò)程中，需要和沿線范圍內(nèi)的地形條件充分結(jié)合，通過(guò)曲線定線，確保線位的布設(shè)和沿線地形完全吻合，避免產(chǎn)生高填深挖，并確保平面線形指標(biāo)達(dá)到均衡。

(2)在對(duì)山區(qū)高速公路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，只使用直線與圓曲線相組合的形式確定的平面往往難以和地形相符合，但通過(guò)對(duì)緩和曲線合理使用則能有效解決直線與圓曲線存在的不足。在采用曲線定線的方法時(shí)，在山嶺重丘區(qū)，兩個(gè)圓曲線之間的直線，其長(zhǎng)度可能無(wú)法達(dá)到要求，但在設(shè)置緩和曲線后，能使曲線之間實(shí)現(xiàn)徑向?qū)樱ＷC線形的圓順程度；對(duì)曲線長(zhǎng)度進(jìn)行靈活的調(diào)整，還能解決短直線存在的不足，與地形之間良好吻合，克服地形地物上存在的障礙。基于此，對(duì)山區(qū)高速公路而言，采用緩和曲線除了能滿足超高方面的要求，還應(yīng)成為除直線與圓曲線之外有一個(gè)關(guān)鍵要素。

(3)考慮到側(cè)向障礙進(jìn)入到視線是對(duì)縱向視距有較大影響的因素，對(duì)此，橫向凈距必須達(dá)到要求，這是對(duì)平曲線指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)的重要標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常對(duì)深挖方區(qū)域右側(cè)橫向視距有較高的重視度。然而，在實(shí)際情況中，當(dāng)高速公路中間設(shè)有中央分隔帶時(shí)，在行車道的右側(cè)，因設(shè)有碎落臺(tái)、路肩與邊溝，所以橫向凈距通常都超過(guò)4 m。同時(shí)，因開(kāi)挖面采取整體防護(hù)措施，通常不會(huì)由于障礙物進(jìn)入到凈空內(nèi)而對(duì)實(shí)現(xiàn)造成阻隔，大多能滿足設(shè)計(jì)車速條件下的視距要求。但行車道內(nèi)側(cè)，其橫向凈距沒(méi)有得到設(shè)計(jì)人員的重視。設(shè)計(jì)中，如平曲線的半徑選擇不當(dāng)，將導(dǎo)致橫向凈距不足，使縱向視距無(wú)法滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。針對(duì)以上問(wèn)題，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)以地形條件為依據(jù)，在不至增加太多工程量的情況下，適當(dāng)放大平曲線半徑，或加強(qiáng)視線誘導(dǎo)與增加緩和曲線長(zhǎng)度。

3 縱面設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題與對(duì)策

(1)相關(guān)規(guī)范對(duì)不同等級(jí)坡度和坡長(zhǎng)都提出了限制，在縱面設(shè)計(jì)過(guò)程中，為切實(shí)滿足限制要求，大多將縱坡都設(shè)置為臺(tái)階。事實(shí)上，這種設(shè)置方式未必在所有情況中都合適，表現(xiàn)為臺(tái)階和地形之間無(wú)法符合，導(dǎo)致平縱組合不合理，使工程量大幅增加；另外，變坡點(diǎn)的數(shù)量增多，車輛不得不頻繁換擋。對(duì)下坡車輛而言，如果邊坡數(shù)量過(guò)多，將導(dǎo)致行車舒適性大幅降低；在兩個(gè)長(zhǎng)陡坡之間存在一個(gè)長(zhǎng)度較小的緩坡，則變坡點(diǎn)間存在的直線坡段將變得很短，甚至不存在，影響行車安全和舒適性。

(2)在當(dāng)前的高速公路設(shè)計(jì)工作中，對(duì)爬坡車道進(jìn)行的設(shè)計(jì)還相對(duì)較少，雖然規(guī)范中提出了相關(guān)規(guī)定及原則，但設(shè)計(jì)中并未嚴(yán)格遵守或體現(xiàn)。如今，山區(qū)高速公路不斷發(fā)展，該問(wèn)題更加突出。對(duì)于縱面線形而言，會(huì)受到越嶺標(biāo)高這一因素的影響，在受到地形條件的影響后，平面上很難采用有利地形來(lái)展線，或需要通過(guò)長(zhǎng)大隧道或橋梁來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，這樣無(wú)疑會(huì)增加造價(jià)和施工難度，因此大多會(huì)優(yōu)先考慮越嶺線方案。如果越嶺線是一個(gè)連續(xù)且長(zhǎng)度很大的縱坡，則為了保證行車安全，就需要設(shè)置爬坡車道。然而，山區(qū)公路對(duì)環(huán)保的要求很高，在設(shè)置爬坡車道時(shí)，因開(kāi)挖面很大會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大影響，所以該方法需要通過(guò)反復(fù)對(duì)比才能確定。只要縱坡符合規(guī)范要求，則大多數(shù)車輛的性能都能滿足爬坡要求，但設(shè)置爬坡河道的目的在于分離重載汽車，確保小汽車能在速度較高的主干道以設(shè)計(jì)要求的速度行駛，保證道路的服務(wù)水平，防止車速相差過(guò)大導(dǎo)致追尾。

(3)對(duì)于山區(qū)高速公路，因受到地形和工程量等因素的限制，連續(xù)分布的半徑較小的短平曲線和連續(xù)分布的縱坡較大的小半徑豎曲線相組合的情況經(jīng)常出現(xiàn)。在這種情況中，雖然平縱相對(duì)應(yīng)較為容易，但忽略了對(duì)視距提出的要求。因此，在不會(huì)增加太多工程量的情況下，可適當(dāng)增加凸曲線的半徑來(lái)保證視距，盡可能確保曲線上所有點(diǎn)位都能看清前方路線發(fā)生的變化。

對(duì)凹曲線而言，其半徑較容易達(dá)到規(guī)范的要求，但也有設(shè)計(jì)人員為了使曲線指標(biāo)達(dá)到均衡，盲目增加凹曲線的半徑，這樣一來(lái)，除了會(huì)使工程量大幅增加，還會(huì)增大縱坡，不得不采用集中方式進(jìn)行排水。因此，在設(shè)計(jì)工作中不可為了追求高指標(biāo)而盲目增大凹曲線的半徑。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，路線設(shè)計(jì)屬于綜合性工作，尤其是山區(qū)高速公路的路線設(shè)計(jì)，因受地形與環(huán)保等要求的影響，在路線設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮很多影響因素，而且線形設(shè)計(jì)和其它專業(yè)的設(shè)計(jì)也存在一定相互影響。對(duì)此，應(yīng)針對(duì)設(shè)計(jì)中存在的不同問(wèn)題，采取有效措施加以解決，并采用先進(jìn)設(shè)計(jì)手段為實(shí)際的設(shè)計(jì)工作提供有效幫助。