淺談山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（日照交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，山東日照 276800）

0 引言

由于山區(qū)地理環(huán)境復(fù)雜，山區(qū)道路的建設(shè)需要投入大量的人力和財(cái)力，導(dǎo)致一直以來山區(qū)公路建設(shè)相對(duì)滯后，不能滿足山區(qū)居民的出行需求，嚴(yán)重阻礙了我國落后山區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。要致富先修路，作為國家脫貧攻堅(jiān)任務(wù)的重要一環(huán)，山區(qū)道路建設(shè)的積極推進(jìn)首當(dāng)其沖。

在山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)過程中，首先要確保路線線形滿足相應(yīng)規(guī)范的設(shè)計(jì)要求，即保證行車的安全性，在此基礎(chǔ)上根據(jù)山區(qū)條件盡量?jī)?yōu)化線形，做到行車順適、協(xié)調(diào)，同時(shí)把造價(jià)降到最低，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 山區(qū)公路特點(diǎn)和選線控制要素

1.1 山區(qū)公路特點(diǎn)

山區(qū)公路周圍地形起伏大、地理環(huán)境復(fù)雜；許多地方土壤貧瘠，植被稀疏，多巖石，且地質(zhì)構(gòu)造多樣，部分地區(qū)容易發(fā)生滑坡、崩塌等不良地質(zhì)災(zāi)害；山區(qū)谷地溝壑縱橫，水流流向曲折多變，陡岸河流流速快，水位波動(dòng)較大，因此沖刷破壞力強(qiáng)。以上特點(diǎn)都不利于道路安全。

1.2 山區(qū)選線控制要素

山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)受多種因素影響，與平原地區(qū)項(xiàng)目相比較有很大差異，簡(jiǎn)單概括有以下幾類。

第一，山區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜多樣，不良地質(zhì)容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，比如崩塌、滑坡，泥石流等，所以項(xiàng)目伊始必須做好地質(zhì)勘察工作，路線設(shè)計(jì)人員應(yīng)在全面深入了解項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況基礎(chǔ)上布設(shè)道路線位。第二，山區(qū)氣候多變，路線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分了解當(dāng)?shù)貧庀蟆⑺牡茸匀灰蛩貙?duì)工程項(xiàng)目可能造成的影響，比如暴雨等。第三，每處山區(qū)都有其獨(dú)立的生態(tài)環(huán)境，路線的選擇不能與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境相沖突，不能給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染，這一定程度增加了選線的難度。第四，山區(qū)稀缺而又狹小的走廊空間內(nèi)可能集中布置的水利、電力、管線、村鎮(zhèn)等不同類型工程的相互干擾和制約因素。第五，山區(qū)復(fù)雜的地形特點(diǎn)使得道路設(shè)計(jì)中各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)難度均有所增加，各專業(yè)之間復(fù)雜的關(guān)系、不同專業(yè)不同特點(diǎn)導(dǎo)致的矛盾和沖突也更加突出，進(jìn)而加大了方案選取時(shí)各專業(yè)間的協(xié)調(diào)和平衡難度。

山區(qū)復(fù)雜地形條件

2 山區(qū)公路設(shè)計(jì)原則

2.1 安全原則

山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)的安全性不僅體現(xiàn)在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，而且對(duì)項(xiàng)目后期施工階段和運(yùn)營(yíng)階段均有影響。

第一，設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)規(guī)范中的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)在制定時(shí)已經(jīng)包含了對(duì)道路設(shè)計(jì)中可能存在的安全問題的考慮，所以在項(xiàng)目具體實(shí)施過程中，設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)計(jì)的路線線形，可以保證行車的安全性。其中需重點(diǎn)注意路線設(shè)計(jì)中的彎道視距設(shè)計(jì)和長(zhǎng)大縱坡設(shè)計(jì)兩方面。因?yàn)樯絽^(qū)公路平面線形中圓曲線多，且半徑相對(duì)較小，轉(zhuǎn)彎視距設(shè)計(jì)不當(dāng)極易造成行車安全隱患；同時(shí)，山區(qū)道路縱面設(shè)計(jì)時(shí)需要克服較大高差，在這個(gè)過程中，難免會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)大縱坡設(shè)計(jì)，而長(zhǎng)大縱坡設(shè)計(jì)一直是路線設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)嚴(yán)重影響后期行車的安全性。

第二，施工階段，路線設(shè)計(jì)方案應(yīng)盡量降低施工難度，從而增加施工作業(yè)的安全性。

第三，運(yùn)營(yíng)階段，合理的山區(qū)道路選線和合格的施工質(zhì)量，是后期道路運(yùn)營(yíng)過程中道路安全的重要保障。

2.2 環(huán)境保護(hù)原則

青山綠水就是金山銀山，如何做到環(huán)境保護(hù)與線形設(shè)計(jì)相統(tǒng)一，是山區(qū)道路設(shè)計(jì)控制因素的重要方面，也是每個(gè)現(xiàn)代公路人必備的行業(yè)意識(shí)。

在進(jìn)行山區(qū)道路設(shè)計(jì)之前，首先要研究山區(qū)道路走廊帶的地理環(huán)境、氣候環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，然后編制合理的山區(qū)道路選線方案，盡量減少道路建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞，同時(shí)制定項(xiàng)目實(shí)施過程中環(huán)境保護(hù)和恢復(fù)的方案，盡量做到道路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)同時(shí)兼顧。

2.3 經(jīng)濟(jì)原則

堅(jiān)持路線設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)選線原則，是我國交通可持續(xù)發(fā)展的需要。所以在山區(qū)公路規(guī)劃時(shí)，除考慮公路功能和線形標(biāo)準(zhǔn)等因素外，工程造價(jià)的經(jīng)濟(jì)性原則也日趨重要。

山區(qū)道路地形復(fù)雜多變，施工作業(yè)相較地勢(shì)平坦地區(qū)難度更大，成本更高，所以不同設(shè)計(jì)方案的造價(jià)可能相差很大，因此經(jīng)濟(jì)原則非常適用于山區(qū)公路設(shè)計(jì)項(xiàng)目，在技術(shù)層面達(dá)到要求的前提下，利用經(jīng)濟(jì)原則最大限度地減少山區(qū)公路的建造費(fèi)用，充分做到項(xiàng)目實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合，是新形勢(shì)下交通可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

3 山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)中存在的幾點(diǎn)問題

3.1 坡面選線

山區(qū)道路設(shè)計(jì)過程中山谷段坡面選線時(shí)，山坡的向陽面和背陰面是一項(xiàng)重要控制因素，因?yàn)槟承┰颍O(shè)計(jì)人員在沒有詳細(xì)了解項(xiàng)目實(shí)地情況的前提下就草率地在山坡背陰面進(jìn)行選線，尤其在北方地區(qū)極易造成較大的安全隱患。因?yàn)楸狈降貐^(qū)冬季大多在零度以下，當(dāng)遇到降雪冰凍天氣，在背陰面路段容易形成路面結(jié)冰且長(zhǎng)時(shí)間不融化的情況，而山區(qū)低等級(jí)道路養(yǎng)護(hù)投入少，養(yǎng)護(hù)水平低，長(zhǎng)時(shí)間的路面結(jié)冰不僅會(huì)阻斷交通，而且可能造成交通事故安全隱患。

3.2 改路設(shè)計(jì)

在山區(qū)道路改路設(shè)計(jì)過程中，存在未能充分了解附近居民生產(chǎn)、生活的出行要求而進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況。山區(qū)居民原有出行道路一般依當(dāng)?shù)氐貏?shì)修建而成，而新建道路等級(jí)相對(duì)較高，可能把原有居民出行道路截?cái)啵谶M(jìn)行主線道路設(shè)計(jì)時(shí)需要將這部分被截?cái)嗟牡缆愤M(jìn)行改線設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員會(huì)有改線設(shè)計(jì)相對(duì)主線設(shè)計(jì)不被重視的想法，改線設(shè)計(jì)時(shí)只注重少占地和經(jīng)濟(jì)性的原則，忽略了居民對(duì)出行便利性的需求，致使后期施工過程中，居民提出提升優(yōu)化出行道路的要求后，再進(jìn)行改路設(shè)計(jì)變更設(shè)計(jì)，這樣既增加了后期服務(wù)的工作量，也影響了項(xiàng)目的施工進(jìn)度。

3.3 長(zhǎng)大縱坡設(shè)計(jì)

山區(qū)地形崎嶇，多高山陡坡，道路在山間布線，有時(shí)會(huì)遇到難以翻越的高山埡口，此時(shí)為了不破壞山體，減小挖方，同時(shí)考慮不增加造價(jià)投資等因素，多數(shù)設(shè)計(jì)方案會(huì)采用在現(xiàn)有地形條件基礎(chǔ)上迂回展線的方法，因?yàn)檎咕€空間的限制，在展線設(shè)計(jì)過程中不得不使用多個(gè)接近規(guī)范最大值的長(zhǎng)大縱坡進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以長(zhǎng)大縱坡是山區(qū)路線設(shè)計(jì)中比較常見的基本情況，盡管如此，長(zhǎng)大縱坡設(shè)計(jì)不當(dāng)，很容易導(dǎo)致行車安全問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)重大惡性交通事故較多發(fā)生在長(zhǎng)大縱坡路段，關(guān)于在長(zhǎng)大縱坡路段易發(fā)生重大交通事故的主要原因普遍共識(shí)有以下幾個(gè)：

（1）連續(xù)下坡路段司機(jī)需要不停踩剎車，而長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)磨耗可能導(dǎo)致剎車失靈，從而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

（2）連續(xù)上坡路段，行駛中大車和小車速度快慢不同，小車行駛速度快，容易超車，而在超車過程中很可能導(dǎo)致追尾等交通事故。

（3）駕駛?cè)藛T長(zhǎng)時(shí)間精神高度緊張行駛在長(zhǎng)縱坡路段，易形成駕駛疲勞。

因此，如何保證長(zhǎng)大縱坡路段的行車安全，是路線設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的重要問題。

3.4 片面追求路線指標(biāo)最優(yōu)化

為就地取材降低造價(jià)，山區(qū)公路設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常需要開挖山體，如果在不良地質(zhì)路段開挖，不僅會(huì)增加路基處理設(shè)計(jì)的難度，而且如果開挖后路基防護(hù)處理不到位，在降雨頻發(fā)的地區(qū)很容易造成滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，危及道路和行車安全。

初次參與山區(qū)道路路線設(shè)計(jì)的人員在山區(qū)狹小空間中展線時(shí)，由于對(duì)路線要素設(shè)計(jì)應(yīng)用不靈活，容易片面地追求路線高指標(biāo)，而忽略了與其他專業(yè)的配合，不僅造成大填大挖的設(shè)計(jì)狀況，對(duì)山體擾動(dòng)較大，很容易留下安全隱患，而且增加了后期其他專業(yè)的設(shè)計(jì)難度。

4 以上幾點(diǎn)問題的應(yīng)對(duì)措施

4.1 北方地區(qū)盡量選擇向陽面布線

山區(qū)道路在山間穿行，不可避免地會(huì)在山坡向陽面和背陰面之間切換，此時(shí)布線需要考慮到積雪冰凍天氣對(duì)道路行車安全的影響，所以積雪冰凍地區(qū)在條件允許的情況下盡量選擇向陽面布線，如果綜合考慮各種因素，需要選擇在背陰面布線，則應(yīng)在設(shè)計(jì)中加入積雪冰凍天氣時(shí)背陰面道路結(jié)冰應(yīng)急處理措施，以保證設(shè)計(jì)的完整性和后期道路運(yùn)營(yíng)的順利。

4.2 改路設(shè)計(jì)以最大限度滿足居民出行實(shí)際需求為大原則

一些重要改路在制定方案時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)實(shí)際調(diào)查問詢，充分了解附近居民出行的切實(shí)需求，從經(jīng)濟(jì)和未來發(fā)展兩個(gè)方面制定對(duì)比方案，由業(yè)主組織設(shè)計(jì)和當(dāng)?shù)鼐用袢焦餐_定最終實(shí)施方案，以減少施工階段因變工發(fā)生的工作量，保證項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

4.3 長(zhǎng)大縱坡設(shè)計(jì)要點(diǎn)

首先，根據(jù)設(shè)計(jì)速度以及該路段行車特點(diǎn)，選擇合適的縱坡坡度和坡長(zhǎng)，盡量不要取極限值；其次，連續(xù)上坡時(shí)，根據(jù)載重汽車上坡時(shí)的速度折減變化，在相鄰長(zhǎng)大縱坡路段之間設(shè)置適當(dāng)長(zhǎng)度的緩和坡段，盡量保證緩和坡段有效長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，坡度盡量不要取極限值。第三，根據(jù)道路等級(jí)、連續(xù)坡段的長(zhǎng)度和高差，計(jì)算平均縱坡，查找規(guī)范設(shè)計(jì)值并驗(yàn)證該路段縱坡設(shè)計(jì)是否滿足平均縱坡要求。第四，設(shè)置振蕩標(biāo)線等警示交通安全設(shè)施，防止駕駛?cè)藛T長(zhǎng)時(shí)間在長(zhǎng)縱坡路段駕駛而形成疲勞，提高司機(jī)在該路段駕駛時(shí)的安全警惕度。

4.4 結(jié)合其他專業(yè)進(jìn)行路線設(shè)計(jì)

道路工程設(shè)計(jì)包含了路線、路基路面、橋涵、交通安全設(shè)施等多個(gè)專業(yè)，作為項(xiàng)目實(shí)施的先行專業(yè)，路線專業(yè)選取的方案是否合理，關(guān)乎道路項(xiàng)目的整體合理性，所以路線設(shè)計(jì)是道路項(xiàng)目其他所有相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，至關(guān)重要。路線專業(yè)在方案選擇時(shí)應(yīng)兼顧同項(xiàng)目其他專業(yè)設(shè)計(jì)人員的意見作總體考慮，實(shí)現(xiàn)路線方案設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。在山區(qū)路線設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟練掌握路線設(shè)計(jì)要素及其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的運(yùn)用，充分利用實(shí)際地形條件，因地制宜選線，不能因片面地追求路線最優(yōu)化指標(biāo)而不考慮其他專業(yè)設(shè)計(jì)的困難，對(duì)山體造成較大破壞甚至安全隱患。

山區(qū)公路因地制宜選線

5 小結(jié)

山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)工作，過程復(fù)雜，涉及影響因素較多，不同的項(xiàng)目有不同的特點(diǎn)，本文總結(jié)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)不盡完全，以期對(duì)后續(xù)同類工程的路線設(shè)計(jì)工作提供一定的幫助和借鑒。