山區二級公路工可路線方案設計比選研究

史亞鵬

（甘肅中昊工程設計咨詢有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

二級公路是打造市縣與鄉鎮之間重要溝通的關鍵工程，二級公路建設完善，能夠帶動鄉鎮沿線的政治、經濟與社會的全面發展。且跟隨我國扶貧政策的不斷落實和深入，一些貧困山區逐漸建設以二級公路為主的國道與省道網絡架構。而對于公路工程項目建設而言，對其進行可行性研究就是從工程多個方面來進行的綜合研究與論證，如技術標準、路線方案、社會性評價和經濟效益等，進而以最佳的路線來作為整個道路建設項目的重要依據。另外還需要綜合對該地區的地質條件、路網規劃和環境資源等內容進行考慮，在盡量減少投資和工程規模的情況下，達到較高的社會效益和經濟效益，也為當地城鄉發展創造重要的溝通通道。

1 山區二級公路路線方案設計原則

1.1 符合土體利用和路網規劃要求

為了與當地區域的經濟發展情況相互適應，且對當地未來發展方向進行計劃與規劃，地方政府需要結合自身的實際情況和當地人民生產與生活需求，制定與其相互適應的路網設計方案和土體利用的規劃方案，保障所設計的公路方案在可行性研究的范圍內。

1.2 符合公路設計規范要求

一般山區的公路建設的區域所處海拔相對較高，高差變化大，地形情況十分復雜，并且也經常伴隨著滑坡或者塌陷等地質災害問題。在實際施工期間，需要施工人員克服大量的連續爬坡或者是迂回盤旋所帶來的困難因素。且為了保障所建設的公路能夠滿足行車安全與舒適性，必須要對公路的技術標準進行合理確認，嚴格遵循設計規范的相關要求，這也是山區公路設計內容的重點。

1.3 符合生態環保建設要求

建設山區公路，不可避免的要產生大量的土石方開挖、填筑與廢棄工程內容，而這些工程在實施期間，對于環境造成的破壞是不可逆的。所以需要在路線設計期間，必須要滿足生態環保的理念和需求，避開生態環境的保護區域，結合當地地勢和地形情況對平面與縱面路線進行科學設計，減少大填大挖的工程實施，防止發生水土流失等嚴重問題，在施工中營造出人與自然和諧發展的關系氛圍。

1.4 盡量減少對房屋和資源以及農田的占用

山區內部一般都包含人類賴以生存的重要寶藏，內部蘊含大量的礦產、農田和森林等自然資源，無數的山村也正是依靠這些資源才逐漸發展到今天。而由于其地形十分復雜，山區內部最為稀缺的資源還是農用的耕地。因此在工可路線設計之前需要對當地情況進行詳細勘察，重點勘察當地基本農田保護區域、重要的礦產區域和房屋聚集區域的分布狀況，在施工設計期間盡量避免占有這些資源，為當地人民生活的創造更好的條件。

2 項目概況及分析

某山區二級公路建設項目，整個項目全長為23km，根據等級設計分析，其屬于省道路網的規劃內容，目的在于實現鄉鎮之間的交通和互聯。

2.1 項目技術指標

本項目位于高原向著盆地過渡的斜坡上，區域內以高山和丘陵為主，低山為次要地形，洼地分布較為密集，石山較多，連綿成片。項目起點海拔為170m的高度，終點高程為200m，中間需要翻山越嶺，其中最高的高程為495m，相對高差為295-325m，地面的自然坡度＞20°，屬于Ⅲ類的山嶺重丘地區。

本次項目在勘察期間，考慮到具體的地形和地質情況十分復雜，路線的布設十分困難，且為了減少對沿線大量的資源和地貌造成破壞，防止占用大面積土地和造成水土流失的問題，本次項目采取技術標準為二級公路，路基寬度為8.5m，設計速度為40km/h。

2.2 舊路概況分析

該山區項目區域內的原有道路均為四級公路，路基寬度為6.5m，分別為縣道X909、縣道X910、鄉道Y019，整個路線的線型一般，個別路段為連續的回頭彎，本身具有較大的縱坡。本項目在設計公路期間必然會與高速公路形成交叉，所以在下穿的分離式橋梁兩個地點的道路設計為本項目的關鍵內容。經過內部技術研究，決定將該路線分為北走和南走兩條廊帶。

2.3 山區的埡口情況分析

結合當地地圖內容的探討和研究，本項目區域內，主要有三處埡口，其中在北走廊帶中，埡口1 為406m 的高程；埡口2 為415m 的高程；而南走廊帶的埡口3為255m的高程，具體控制點如表1所示。

表1 主要埡口和控制點高程統計

3 路線方案設計

3.1 以北走廊帶及埡口情況設計C與E線方案

（1）C 線設計方案。該方案全線經過為越嶺線，前半段沿著舊路縣道的X909 進行布線，需要克服的高差為236m，爬坡需要10.4km 的路線長度，本路線平均的縱坡為2.27%，符合二級公路設計規范中＜5.5%的要求。后半段路線為從埡口2 到山腳平地之間設計，克服高差為215m，降坡的路線長度僅為2.3km，平縱縱坡為9.35%，不滿足設計規范要求。因此埡口1 和2 段的舊路不能將設計標高有效降低，因此需要將后半段路線在埡口1 的位置新建延展線進行下坡作業的實施，并且沿著山坡和其他的低埡口的位置逐漸將標高降低。在自然的延展線的設計下，C 線的方案到埡口2 附近的區域時，其標高已經降低到320m，隨后再到山腳之間布設線路，僅需要克服120m的高差，平均的縱坡為5.22%，滿足設計要求。

（2）E 線設計方案。該方案全線也為越嶺線，前半段與C 線方案一致，后半段繼續沿著舊路一直布線到埡口2。但是由于埡口2 到山腳平地的高差相對較大，直線降坡的距離不夠，因此需要沿著另一側山坡進行迂回展線，逐漸降標高降低，經過展線設計后平均縱坡為5.03%，符合設計要求。

3.2 以南走廊帶和埡口情況設計K線方案

該方案前半段為沿河線設計，路線沿著縣道X910進行布線設計，舊路路型相對良好；后半段為越嶺線，大部分可以沿著農村的公路進行布線操作，控制埡口3 的高程為255m，克服難度不大，縱坡布設的條件相對良好，可與舊路標高進行擬合，平均縱坡為3.67%，符合設計規范要求。

3.3 路線方案的比選分析

三種布線方案的技術經濟性對比結果分析后。可發現，北走廊帶中的C 方案采取高程相對較低的埡口1進行坡度提前降低，路線長度相比于E 方案有所減少，且平面和縱面的指標相比于E 方案更加優秀，主要建設的工程數量和占用土地的面積更少，減少投資較低，因此在C 和E 方案之間選擇C 方案作為北走廊帶的布線方案。

南走廊帶的K 線方案對于舊路利用十分充足，跨越埡口3 的高程最低，所穿越的路線長度也最短，平面與縱面指標均比C 方案優秀，且占地面積、工程數量和資金投入更少，因此總體上確定K 方案進行該段項目的布線方案內容。

4 結語

綜上所述，基于上述案例分析，對于山區二級公路工可路線選擇上，需要結合當地的地貌、地形和舊路的實際情況來選擇適合的設計方案，爭取達到占地面積最小、工程數量最低和投資最低的建設目標，保障行車安全和舒適的基礎上，達到最大化的工程效益目標。