分析道路設計中的選線優化設計

劉冬明

(中國華西工程設計建設有限公司，廣東 深圳 518000)

在道路設計工作中，選線是一項重要的初期工作，具有決定性作用與意義，必須引起設計人員的高度重視，在明確任務要求和選擇適宜選線方法的基礎上，進行必要的選線優化，最終是選線能夠達到最優。

1 公路選線

公路選線是指以公路路線基本走向為依據，結合相關技術標準提出的要求，以及地形條件、地質條件和現狀地物，選擇一條不僅技術可行，而且經濟合理，能滿足使用要求的中心線。根據道路工程基本性質和任務，充分考慮包含地形地勢、地質條件和現狀地物等在內的各項因素，在工程現場或圖紙上確定中線所在平面位置。通過選線，可以確定公路的走向與總體布局，還能明確交點的具體位置與曲線相關要素，最終在現場或者是紙上進行選線，確定公路路線所在平面位置。在實際的選線設計工作中，需要對很多方面的因素進行考慮，包括各項線形技術指標、工程自然環境和社會經濟條件。

在實際的選線工作中，需要嚴格以下四項基本原則：其一，比選原則，通過對不同選線方案的論證和比選，選出最佳的選線方案；其二，安全原則，在正常使用條件下不能產生太大的破壞；其三，均衡原則，使公路的功能、指標和造價保持平衡；其四，協調原則，使公路的線形、施工、環境和景觀達到協調。

公路選線有很多種方法，目前比較常用的主要有下列幾種。

(1)實地選線，由專門的選線人員以設計任務書為依據在工程現場實施勘察測量，然后通過反復的對比，確定最終的線路。該方法適用于技術等級相對較低且方案較為明確的情況。其優點包括：操作簡單，與實際情況相契合；能掌握現場的地形地勢、地質條件和現狀地物，所給出的方案合理且可靠；在定線過程中通常無需使用大比例尺地形圖。當然該方法也存在以下缺點：實際的野外工作量相對較大，選線人員自身體力勞動強度往往很大；在野外勘測過程中，會受到天氣因素的直接影響；實地視野有限，且地形地勢、地質條件與現狀地物都有一定局限性，導致路線布局可能存在局限性與片面性。

(2)紙上選線，以現有地形圖為基礎，對路線的布局與方案進行對比選擇，以此在紙上確定具體的路線，然后再把這條路線放至實地。該方法適用于技術等級相對較高與地形條件和現狀地物都比較復雜的情況。其優點包括：野外工作量相對較小；在定線過程中基本不會受到自然因素的影響和干擾；可以在室內就實現總管全局，根據地形地勢、地質條件和現狀地物，對平面、縱向和橫向進行綜合平衡，能使所選路線更加合理。當然該方法也存在需要使用比例尺較大的地形圖的缺點。采用該方法進行選線時，一般按照以下步驟：首先，在實地進行導線的敷設；然后進行地形圖實測；之后根據實測結果在紙上選擇適宜的路線；最后進行實地放線。

(3)自動化選線，通過航測獲得實地圖片，然后以航測結果為依據建立相應的地形模型，同時將各項選線設計要求都轉化成數字模型，把設計數據輸入至終端系統，使終端系統按照標準程序實施自動選線，并對選線的結果進行分析對比和必要的優化，最后對相應的設計圖表進行自動輸出。該選線方法借助電子計算機與自動繪圖裝置徹底取代人工，使人員從繁重的計算和繪圖工作當中解脫出來，保證所選方案的合理性與可行性，并起到省工省時的重要作用。就目前而言，自動化選線是公路工程選線設計未來重要發展方向，有必要引起相關人員的高度重視。

公路選線主要是通過由淺及深、從輪廓到局部、從總體到具體和從面到帶再到線的過程來完成和實現的。通常都分為以下三個步驟：其一，全面布局，確定路線的基本走向，為之后的定線奠定良好基礎；其二，逐段安排，對之前確定的路線方案予以落實，并提出和定線有關的實施途徑；其三，具體定線，對線形之間的銜接和平面、縱向與橫向之間的協調關系進行全面考慮，并選擇適宜的技術指標，確保線形達到連貫與協調。

2 選線優化

2.1 案例

案例一：某路段為通往某地的重要通道，原路段始建于30年代初期，均為越嶺線，實際高差可以達到670 m，上、下嶺共有49個轉彎，所有平曲線中，最小半徑僅為10 m，因線型標準相對較低，且路況比較復雜，加之常有濃霧，使惡性事故時有發生。針對這一路段實際情況，采取另外勘測新線路的策略，即采用隧道，保留12 km的老路進行改造，新建22.5 km，隧道總長1 005 m，相較于原路段，不僅里程縮短了11 km，而且還降低了285 m的高程。

案例二：某路段原采用回頭彎實現越嶺，共2個，以往工作中提出可采用隧道進行過嶺。根據野外勘探成果，隘口處瘦削，以土方為主，少見風化巖。通過對地質因素的綜合考慮，采用對隘口進行深挖的處理方案，相較于隧道，能減少投資，簡化施工。縱坡兩側均處在6%以內，相較于原路段，能降低20 m左右的過嶺標高，并縮短500 m左右的路線長度，徹底取消回頭彎。

2.2 優化原則

選線的優化應對開發有利，比如將現有的簡易公路優化改造成二級公路，以此促進兩個地區之間的聯系，推動經濟發展。

盡可能縮短主干線的總里程，減少運輸方面的費用，保證經濟效益。比如采用隧道的方案，在縮短里程的基礎上，還兼顧到了線型標準改善，保證運行安全，為行車提供便利。

選線的優化應能減少投資，同時還要對未來交通發展有利，提高路線的技術指標，為公路養護創造良好條件。

選線優化后不能過分增加施工難度，仍然要保證施工便利和簡單。當采用大段改造與另勘新線兩種方案時，需要對實際的施工條件予以充分考慮，防止產生不必要的交通干擾。

在選線優化中，應通過對不同方案的綜合對比選擇最佳的路線方案。所選方案應做到技術可行、經濟合理與安全適用，最大限度發揮出工程建設綜合效益，包括社會效益與經濟效益。

3 結束語

綜上所述，選線是道路設計的重要前期工作，決定了道路的路線、方向和各項技術指標。在實際的選線工作中，首先要明確選線的目的任務，然后據此結合現有工作條件，選擇適宜的選線方法，包括實地選線、紙上選線和自動化選線，最后則要通過多方對比和分析，進行必要的選線優化，以此使工程實際所用的選線方法達到最優，為后續工程建設施工提供參考借鑒。