山區高速公路路線設計問題及應對措施

趙 偉

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 設計標準方面的問題與對策

對于山區高速公路，其線形設計標準的選擇和掌握會對工程安全、造價與環保造成直接影響，同時也影響到行車安全與運營車速。但目前經常產生設計標準選擇不當或掌握不全的問題，對此，在線形設計過程中，首先要充分考慮平曲線指標，這是確保視距和保證行車安全的基礎，然后要選擇適宜的縱坡指標，這是影響行車速度關鍵因素。相關規范針對不同等級的公路的線形指標及車速都提出了明確要求，并對適應交通量也給出了規定，初步確定了指標選取范圍。基于此，對設計人員而言，應在了解道路基本性質和分段交通量的基礎上，根據沿線范圍內地形條件和變化及車型構成，選擇適宜的線形指標。

(1)如果遠景交通量已經達到或者是十分接近下限，則要以地形為依據選擇適宜的平縱線形指標，不可盲目追求高限。否則將導致投資增加或嚴重的環境破壞。

(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，在選擇具體指標的過程中也要對交通量及車型構成進行綜合考慮，并結合環境要求確定適宜的標準。

(3)若山區高速公路段落中存在一條長距離山嶺重丘段，則這一路段要采用相應的線形指標，用于降低造價，并減小對環境造成的破壞。

(4)若山區高速公路整條線路范圍內的地形大致相同，則為了使速度保持一致，在設計過程中可在部分路段范圍內保證線形指標達到一致與均衡，防止平面指標產生突變。

(5)當高速公路不同段落的設計車速存在差別時，應采取有效措施設置標準分解點，以此使設計標準能夠自然過渡，同時還應注意防止過渡段產生指標突變。

2 平面設計方面的問題與對策

(1)平原地區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直線方法即可提升定線的速度。然而，在山嶺重丘區中，地形條件較為復雜，在路線布設過程中存在很多限制性的條件，若依然采用交點直線的方法，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，設計基本意圖無法體現。因此，在平面定線過程中，需要和沿線范圍內的地形條件充分結合，通過曲線定線，確保線位的布設和沿線地形完全吻合，避免產生高填深挖，并確保平面線形指標達到均衡。

(2)在對山區高速公路進行設計的過程中，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，但通過對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，在山嶺重丘區，兩個圓曲線之間的直線，其長度可能無法達到要求，但在設置緩和曲線后，能使曲線之間實現徑向對接，保證線形的圓順程度；對曲線長度進行靈活的調整，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，對山區高速公路而言，采用緩和曲線除了能滿足超高方面的要求，還應成為除直線與圓曲線之外有一個關鍵要素。

(3)考慮到側向障礙進入到視線是對縱向視距有較大影響的因素，對此，橫向凈距必須達到要求，這是對平曲線指標進行檢驗的重要標準，在設計過程中，通常對深挖方區域右側橫向視距有較高的重視度。然而，在實際情況中，當高速公路中間設有中央分隔帶時，在行車道的右側，因設有碎落臺、路肩與邊溝，所以橫向凈距通常都超過4 m。同時，因開挖面采取整體防護措施，通常不會由于障礙物進入到凈空內而對實現造成阻隔，大多能滿足設計車速條件下的視距要求。但行車道內側，其橫向凈距沒有得到設計人員的重視。設計中，如平曲線的半徑選擇不當，將導致橫向凈距不足，使縱向視距無法滿足設計和規范的要求。針對以上問題，設計過程中應以地形條件為依據，在不至增加太多工程量的情況下，適當放大平曲線半徑，或加強視線誘導與增加緩和曲線長度。

3 縱面設計方面的問題與對策

(1)相關規范對不同等級坡度和坡長都提出了限制，在縱面設計過程中，為切實滿足限制要求，大多將縱坡都設置為臺階。事實上，這種設置方式未必在所有情況中都合適，表現為臺階和地形之間無法符合，導致平縱組合不合理，使工程量大幅增加；另外，變坡點的數量增多，車輛不得不頻繁換擋。對下坡車輛而言，如果邊坡數量過多，將導致行車舒適性大幅降低；在兩個長陡坡之間存在一個長度較小的緩坡，則變坡點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)在當前的高速公路設計工作中，對爬坡車道進行的設計還相對較少，雖然規范中提出了相關規定及原則，但設計中并未嚴格遵守或體現。如今，山區高速公路不斷發展，該問題更加突出。對于縱面線形而言，會受到越嶺標高這一因素的影響，在受到地形條件的影響后，平面上很難采用有利地形來展線，或需要通過長大隧道或橋梁來解決實際問題，這樣無疑會增加造價和施工難度，因此大多會優先考慮越嶺線方案。如果越嶺線是一個連續且長度很大的縱坡，則為了保證行車安全，就需要設置爬坡車道。然而，山區公路對環保的要求很高，在設置爬坡車道時，因開挖面很大會對環境造成很大影響，所以該方法需要通過反復對比才能確定。只要縱坡符合規范要求，則大多數車輛的性能都能滿足爬坡要求，但設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計要求的速度行駛，保證道路的服務水平，防止車速相差過大導致追尾。

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

對凹曲線而言，其半徑較容易達到規范的要求，但也有設計人員為了使曲線指標達到均衡，盲目增加凹曲線的半徑，這樣一來，除了會使工程量大幅增加，還會增大縱坡，不得不采用集中方式進行排水。因此，在設計工作中不可為了追求高指標而盲目增大凹曲線的半徑。

4 結 語

綜上所述，路線設計屬于綜合性工作，尤其是山區高速公路的路線設計，因受地形與環保等要求的影響，在路線設計過程中必須考慮很多影響因素，而且線形設計和其它專業的設計也存在一定相互影響。對此，應針對設計中存在的不同問題，采取有效措施加以解決，并采用先進設計手段為實際的設計工作提供有效幫助。