越嶺線公路路線設計要點控制

戴立平

（寧德路興設計有限公司，寧德 352100）

近年來隨著我國經濟快速發展，普通國省干線的建設在逐年增加，給千萬百姓帶來了切實的便利與機遇，同時也對公路建設的設計理念提出了更高的要求，更多地強調“以人為本”，注重行車的安全、舒適與快捷。

福建地區依山傍海，地形復雜多變，高差起伏大，公路建設中“越嶺線”占據著較大比例，為了更系統地設計一條安全舒適的越嶺線，本文結合福建省普通國省干線公路建設中的設計實例，對越嶺線設計要點的控制做出一些總結，以期為類似的工程提供參考。

1 越嶺線技術標準擬定的原則

越嶺線的建設標準，主要取決于相對高差的大小，高差越大時，標準的采用越重要，它直接影響著項目建設的可行性與工程造價的合理性。 因此，前期的路線方案應在大比例、大范圍的地形圖上深入研究，不應遺漏任何有價值的路線廊帶，再根據區域地形、地質、工程經濟等，結合遠景交通量的預測，經充分論證后再選用合理的設計時速、路幅寬度等各項技術標準。 目前，隨著國高網的不斷完善，福建地區各市縣基本輻射了高速公路，國省道過境交通壓力相對有所緩和，普通國省干線公路現階段更多地承擔起“集散功能”。 因此，普通國省干線公路中的越嶺線在相對高差大于200 m 時，建議采用“二級公路”標準，應避免研究不深入，盲目推崇“超前理念”選用高標準，對山體進行過度破壞，而造成工程投資建設的不合理。

2 越嶺線的設計要點

2.1 越嶺線平均縱坡的控制

二級公路、三級公路、四級公路的越嶺路線的連續上坡或下坡路段， 路線規范規定相對高差為200～500 m 時，平均縱坡應不大于5.5%；相對高差大于500 m 時，平均縱坡應不大于5%。 任意連續3 km路段的平均縱坡宜不大于5.5%[1]。

在平均縱坡控制的過程中，還應重視以下幾點對縱坡分布有影響的關鍵點，避免設計過程出現反復。

（1）項目沿線的地形、地質情況及古文物等其它的控制點。

（2）設置平面交叉口路段，主要公路在交叉范圍內的縱坡應在0.15%～3%內。

（3）設置橋梁處，大、中橋上的縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%。

（4）設置隧道處，隧道內的縱坡應控制大于0.3%并小于3%。

如普通國省干線“縱三”周寧城關至寧德蕉城界公路，路線經過周寧縣梧柏洋埡口標高為814.7 m，根據國省干線實施方案路線途經的周寧咸村鎮的標高為99.4 m，相對高差達715 m。在路線方案研究階段，根據大比例的地形圖分析，路線途經的咸格村所在的山脊線標高為連續下坡段中部的最高點， 是15.5 km連續長下坡必須經過的路段，因此，該路段原地面標高就成為了本項目平均縱坡分布的重要控制點，整個下坡段以咸格村為界分成了2 個路段進行控制，由于高差大于規范要求的500 m，故平均縱坡以不大于5%， 任意連續3 km 路段的平均縱坡不大于5.5%進行控制。最后本項目平均縱坡控制在4.6%，且未出現起伏坡等情況，達到整體連續均衡的效果。 若路線設計時未抓住這個地形變化關鍵點， 在整個平均縱坡的控制過程中將造成巨大的返工（詳見圖1）。

圖1 普通國省干線“縱三”周寧城關至寧德蕉城界公路路線縱斷分布簡易示圖

2.2 越嶺線連續下坡段路線走廊帶的選擇

越嶺線公路連續展線下坡，受地形控制，斷面形式通常以半填半挖斷面、全挖斷面等形式為主，其特點是公路單側為臨崖、臨水等高危情景，給駕駛人員帶來較大的心理負擔，若遇緊急情況，會造成無法挽回的交通事故。對于連續長下坡公路，有條件時，路線的布設建議選擇下坡車道位于挖方一側的廊帶，這樣對駕駛員的安全行駛心理較為有利，且有利于緊急避險車道的設置（緊急避險車道制動段為上坡），挖方側順應地形變化，有利于避險車道的布設。 如國道237屏南路下至屏西公路工程， 屏南縣水竹洋段K47+100～K51+200 連續下坡段，路線于水竹洋村（谷底）南北側地形各布置了一個方案，北側路線下坡車道位于挖方一側，南側路線下坡車道位于臨崖一側，初設階段做了同深度的方案比選，詳見圖2～3。

推薦K 線增加一座中橋，造價稍高，但線形較為平順協調，下坡車道位于挖方側，順應地形設置一處避險車道，有利行車安全。 水竹洋比較線路線較長，平均縱坡較K 線平緩，但平面線形指標不如推薦K 線，下坡車道位于臨崖一側，避險車道設置難度大。 經綜合比選，在工程造價與地質相當的情況下，優先采用了下坡車道位于挖方一側廊帶為推薦方案，詳見表1。

2.3 路線穿越埡口位置及其方案的選擇

圖2 水竹洋段路線方案平面示意

圖3 國道237 屏南路下至屏西公路工程縱斷圖

表1 主要技術指標及工程數量比較

越嶺線設計中， 公路展線所通過的埡口高程，通常影響著路線技術標準的采用及建設里程長度。根據越嶺地形，存在不同高程的埡口時，通常選擇標高較低的埡口，其展線里程最短，工程造價最省，但同時應做好埡口處地質勘察。 設計中建議根據擬建項目的起終點、控制點，在大比例1∶10000 的地形圖上深入研究，利用CAD 設計中的“快速選擇”命令，快速地選取出不同標高埡口處的等高線，快速清晰地判斷出整個項目區域內的山形走向，此時不同高程的埡口較為明朗。 穿過埡口的方案，通常有修隧道或明挖路塹2 種。 （1）隧道方案：適用于山體陡高、瘦薄的地形，此時修建隧道方案里程短，能高效地改善線形指標， 并降低越嶺線過嶺的標高，縮短建設里程，性價比高。 （2）明挖路塹方案：適合于橫坡平緩的地形，利用地形走勢進行展線，采用明挖路塹的方案穿過埡口，路線里程得到繞長，能較好地改善越嶺線的平均縱坡。

2.4 越嶺線應避免穿越集鎮區

普通公路多以集散功能為主， 道路輻射村莊較多。由于現階段鄉鎮的居民，交通安全意識不夠強，行人隨意橫穿公路較為普遍，農用車、摩托車等隨意占道。 越嶺線的連續下坡，會造成汽車長時間剎車引發剎車片熱衰竭，導致剎車失靈，引發交通事故。如國省干線“橫三”寧德蕉城至寧古交界公路，連續長下坡近10 km，平均縱坡約4.2%，坡底穿越金涵亭坪村，根據調查，通車10 年左右，目前已發生數十起大小不一的交通事故。 因此，越嶺線連續長下坡路段應嚴格執行“近村不進村”的設計理念，特別是對連續下坡坡底途經的村鎮，應采用修建“連接線”的方式銜接。

2.5 越嶺線平縱組合的控制

公路線形設計的習慣做法是先進行平面線形設計，后進行縱面線形設計。因此，在做平面線形設計的同時考慮縱面線形的配合，就顯得十分必要。否則，只能以縱面來遷就平面，或者不得不“勉強湊合”。 同樣在做縱面設計時，也一定要與平面線形配合。 在這過程中應重視平、縱線形組合“相互對應”的原則，做到平曲線稍長于豎曲線，即“平包豎”。

越嶺線為了克服高差，路線縱坡通常會用到擬定標準、規范所規定的較大縱坡值，甚至最大縱坡值。此時于大縱坡坡底應接較大的平曲線半徑，不宜接入小半徑的平曲線，避免車速過快由離心力引起的翻車現象。平面控制同樣不宜在連續長直線末端接入小半徑曲線。有條件應采用超高大于4%的曲線半徑，避免車速過快導致駕駛員反應不及時，造成交通事故。 設計中應采用“運行速度”進行檢驗。

3 越嶺線連續長下坡輔助安全設施的布設的建議

3.1 緊急避險車道的布置

當公路處于連續長、陡下坡路段時，其平均縱坡應≥4%，縱坡連續長度應≥3 km；在車輛組成比例上，當大、中型重車占50%以上，且載重車缺乏輔助制動裝置時， 為避免車輛在行駛中速度失控而造成事故，應在長、陡下坡地段右側山坡上的適當位置設置避險車道。 如普通國省干線“縱三”周寧城關至寧德蕉城界公路， 連續下坡15.547 km，相對高差715.3 m，平均縱坡4.6%，分別于K19+880、K24+715、K30+887 共 設 置3 處 緊 急 避 險 車道。 國道237 屏南路下至屏西公路工程，連續下坡14 km，高差625.4 m，平均縱坡4.53%，考慮到縱坡的分布，分別于K38+675、K47+573 共設置2 處緊急避險車道。 設計實例均參照以上原則設置避險車道間距，根據近幾年的運營觀察，避險車道的選址及間距設置效果較好。

3.2 因地制宜設置 “綠化景觀點及臨時休息區”等人性化設施

普通公路不同于高等級公路， 工程建設資金主要由各縣市自籌為主， 地方財政壓力通常比較大。 因此，普通公路的造價通常需嚴格控制。 與高等級公路相比， 普通公路設置大型的綜合性服務區難度較大，但在普通公路連續長下坡路段中，應結合地形適當調整路線布設，利用路基填方內側填平區與平緩路段， 設置小規模的0.2～0.67 hm2左右、簡化版的休息區或具有當地特色的文化展覽場地與特色綠化景觀點，可有效緩解駕駛員因連續下坡造成的緊張感，對汽車連續剎車制動引起的剎車片制熱過度起到冷卻作用，有利行車安全。

4 結語

路線設計是公路建設中的“靈魂”部分，是一條公路在運營過程中是否安全、舒適、環保、節能的關鍵。 因此，越嶺線在設計時應合理選用技術標準，不宜過分追求高指標，應控制連續下坡段的平均縱坡均順、平滑，盡量不設置起伏坡，重視平縱組合設計，在地形條件允許的情況下，設置適當間距的緊急避險車道及設置一定規模的人性化的長下坡休息區或綠色景觀點，以提高行車安全。