公路路線選線原則及設計關鍵點研究

陶志波

（撫州贛東公路設計院有限公司，江西 撫州 344000）

0 引言

路線規劃設計的合理性是確保公路工程項目建設質量的前提和基礎。在具體實踐中，公路路線的選擇會受到多種因素影響，不同的選線方案也會對環保、經濟、安全、社會等多方效益產生不同作用。所以，有必要對公路路線的選線原則進行探究討論，并結合行業經驗與建設需求，對公路路線設計的風險點、關鍵點加以分析。

1 公路路線選線的實踐原則

在公路工程項目的建設實踐中，選線是極為重要的前期工作?；诠吩O施的特殊性，若選線不合理，不僅會對項目建設施工的經濟、環境、技術效益產生負面作用，還可能對項目所處地區的交通便利程度、居民生活質量乃至社會運行水平產生深遠影響。所以，在實施路線規劃、設計選線方案的實踐中，要嚴格做到科學、專業、全面，實現對公路工程質量的基礎性保障。具體來講，為了達成公路路線的最優化規劃，需要遵循如下選線原則。

1.1 生態環保原則

公路工程項目的建設施工活動均為露天作業，且對建設區域的原生環境具有必然的破壞性。一方面，為了實現公路的連續鋪設，保證公路的完整性與通暢性，要將路線沿途的各類障礙物清除干凈，尤其是各類綠色植被。另一方面，公路施工涉及打樁夯土、開挖基坑乃至爆破巖土等作業內容，因此會對當地的土地結構產生擾動作用。在此背景下，若罔顧環境影響，盲目地開展公路的路線規劃與建設施工，將對當地的自然生態產生嚴重損害，而且這種損害通常是不可逆的。同時，這種做法也違背了我國構建生態友好型社會的方針?；诖?，在進行路線規劃的過程中，應摒棄傳統時期“先破壞，后修復”“重經濟，輕生態”的錯誤理念，積極堅持生態環保的原則，以保證公共交通建設與生態環境建設兩者長遠發展的協調性。例如，若公路工程項目所處區域內存在野生動物棲息地，需要盡可能避免公路路線與之發生接觸。若受限于工程要求、技術工藝、環境條件等因素，必須進行接觸的，則應科學分析當地的原生環境特征與棲息動物習性，并據此做好獸道的設計工作。在此基礎上，若區域內存在已認定的省級或國家級自然保護區，則應以保護區邊緣為準，將公路路線選擇在100m 外。

1.2 安全穩定原則

在公路路線的選線時，還應堅持安全穩定的原則，盡可能避開各類風險源、風險點。只有這樣，才能充分保證公路工程的施工安全以及公路投用后的人車安全。具體來講，為了實現安全性最大化，充分保證施工活動與后續交通活動的穩定性，應做好如下工作：

第一，應關注氣象條件的影響。在公路工程中，無論是項目作業人員還是公路設施，長期暴露在外部環境中，必然會受到溫度、濕度、風力等氣象條件的影響，面臨一定的安全風險。首先，氣溫過高或過低都會對公路施工人員的工作狀態與健康狀況造成負面影響，且不利于保持施工材料、施工機械的性能穩定。同時，在公路設施建成投用后，異常氣溫也會對路面、路基造成持續損耗，進而引發道路的空鼓、塌陷、開裂等問題，對行人、車輛的安全構成嚴重威脅。所以，公路路線選線時要盡量避開溫度過高或過低的地帶。若為山區公路，則不宜設計海拔過高的選線方案。其次，空氣濕度及自然降雨也會對公路的施工安全與投用安全產生消極影響。一方面，混凝土、瀝青、鋼材等公路施工材料對水分存在不同程度的敏感性，若空氣濕度持續處于較高水平，公路的建設難度與質量風險都將顯著增加。另一方面，大量的自然降水容易誘發土體沉降、山體滑坡等災害，對周圍施工人員及行人行車的安全造成嚴重侵害。所以，公路路線選線時要盡量避開濕度大、雨量過大的區域。最后，穩定性差、風力過強的自然風也會導致風力病害，并且會大大增加起吊作業、高空作業的危險性。所以，在進行公路路線選線時，還應避免自然風作用嚴重的地帶，如狹窄山口的聚風區、距風源地較近的區域等。

第二，應關注不良地質條件的影響。在地形、巖性、氣候等多種因素的作用下，我國境內存在大量的不良地質區域。這些區域大多具有巖土結構脆弱、地質災害高發的特點，故而會對公路建設施工、交通運行的安全性造成嚴重影響。所以，基于安全穩定的選線原則，要對各類不良地質的特殊性加以明確，并做好科學有效地應對工作。例如，在滑坡地區進行公路選線時，需要盡量避開大規模、高威脅性的滑坡體?，F階段，常用的公路選線規避方式包括隧道繞避、橋梁繞避、路線繞避等。而對于規模較小、威脅性弱且無須特殊繞避的滑坡體，則可以采取合理的設計、施工手段進行應對，如提高滑坡體前端荷載值、在滑坡體后端實施挖方減重等。

第三，應關注建設施工條件的影響。公路工程項目的施工建設涉及多種技術類型、崗位工種，不同技術、工種的作業安全性也不甚相同。因此，基于安全穩定原則開展公路路線的選線工作時，應考慮到路線規劃方案與高危作業需求之間的關系，并在保證公路建設綜合質量的前提下，盡可能地降低高空作業、爆破作業等危險工種的需求比重，實現施工安全事故風險的有效控制。

1.3 成本控制原則

公路工程項目的投入成本相當高，且總費用構成要素較為多樣。一般情況下，公路建設的成本結構可用如下公式表示：

式（1）中：

C

為公路工程項目需要投入的建設成本總和；

C

為土石方工程的投入成本；

C

為橋涵隧道工程的投入成本；

C

為路面工程的投入成本；

C

為土地征用的投入成本；

C

為居民房屋拆遷補償的投入成本。除此之外，還涉及可行性研究、隊伍建設、設備技術使用、風險控制等必要的其他投入成本。在此背景下，從路線選線這一環節入手，預先性地做好成本控制工作，對于公路工程項目整體的經濟效益具有重要的保障作用。所以，在公路路線選線時，要考慮路線規劃完成后公路施工建設的經濟性，設計出低成本、高效益的選線方案。例如，若A、B 兩個公路節點間存在居民生活區、漁業養殖區等區域，在客觀條件允許的情況下，選線時應對此類區域進行繞避。這樣一來，雖然延長了道路長度，增加了工程量，但可以有效規避征地、拆遷等工程及其投入，實現該段公路綜合建設成本的合理控制。

1.4 社會支持原則

作為承擔交通任務的重要基礎設施，公路有著公共服務的基礎屬性，其工程項目建設的根本目的就在于提高居民出行的便利性，保證陸上運輸的效率與質量。所以，在公路路線選線時，還需要遵循社會支持原則，即做好當地社會需求、項目社會效益的研究與應對工作。例如，選線時需要調查分析區域內農村、城鎮間原有的交通條件，并盡量通過公路路線的規劃優選加以改善。這樣一來，既能促成不同村鎮、城市之間的溝通交流，也能為路網整體的通達性、完善性提供有力保障。再如，選線時需要對當地居民的出行習慣、主要動線進行分析，并做好交通量的調研預測工作。在此基礎上，規劃出盡可能滿足居民出行需求、貼合居民交通習慣的公路路線，確保選線方案具有高度的適應性與價值性。除此之外，還需要考慮到公路工程項目建設施工對周圍環境的負面影響，并慎重做好路線規劃。例如，公路施工難免在城市內部產生噪聲污染，對此應預先通過調整路線，將各區域環境的施工噪聲值控制在合理范圍內。具體來講，根據《城市區域環境噪聲標準》（GB 3096—1993）國家標準的規定，城區內1 類至4 類環境的晝間噪聲標準分別為不超過55dB、60dB、65dB 及70dB，夜間噪聲標準分別為不超過45dB、50dB、55dB、55dB。

1.5 綜合效益原則

除了生態效益、安全效益、成本效益、社會效益以外，公路工程的路線規劃還涉及多種效益及影響，如對區域經濟發展的影響、對當地人文景觀保護的影響、對施工作業技術手段的影響、對施工周期管理的影響等。因此，在公路路線選線時，需要遵循“木桶原則”，統籌分析、協調多重效益、多個指標，在保證公路工程項目整體質量達標的基礎上，規劃出無明顯短板的優質選線方案。

2 公路路線設計的關鍵點

在公路路線設計的過程中，為了獲得最理想的設計成果，應注意如下關鍵點：

第一，需要厘清設計邏輯，做到先總體規劃，再分段安排。具體來講，首先，應在遵循各項選線原則的前提下，對公路路線的基本形態進行確定，即明確公路的區域布局、交通走向等。實踐時，應預先做好地形勘察、資料采集、風險預測等工作，將公路建設的主要控制節點在路線中標記出來，并對存在不良地質、異常氣候的特殊點位、區域進行合理避讓。在此基礎上，權衡生態環境、社會環境、工程施工等多種因素，逐漸縮小公路的建設范圍，從而使路線結構逐漸清晰化。其次，根據已確定的公路走線、建設區域，對公路整體實施段落劃分，并在路段區域內繼續細化，添加控制點，進一步明確公路路線。最后，將宏觀設計與現場調查相結合，基于地勢起伏、環境狀態進行放坡定點，從而得到最終的定線結果。通過這樣的定線邏輯與工作方式，保證公路路線的設計方案與區域實際情況相匹配，并為后續的施工作業提供準確依據。

第二，需要嚴格做好線形設計，確保公路路線與所處區域的縱、橫斷面具備協調性。首先，雖然垂直路線可以最短距離實現兩個相鄰交通節點的連接，從而達到減少公路工程施工量的目的，但若公路的直線段設計過長，就可能與自然保護、居民生活、產業經營等區域發生沖突，產生一定的風險與成本。同時，在公路投用后，過長的直線路段也會造成超速駕駛、疲勞駕駛等行車隱患，不利于保障交通安全。所以，在設計公路路線時，應盡量規避長直線。其次，在設計用于公路路段過渡銜接的圓曲線時，應做好其半徑參數的把控。根據我國現行的標準，公路圓曲線的半徑設計主要與該公路的設計時速有關，見表1。再次，為了保證公路投用后，車輛在曲線運行時具備充足的離心力抗性，需要在公路中設計出超高曲線路段。通常情況下，車輛與路面之間的摩擦力越大，其在轉彎時的離心力抗性也越強，對道路的輔助需求也越小。因此，超高曲線的設計值主要與公路等級、道路粗糙程度相關聯。根據現行標準，若公路為一級公路或高速公路，則超高曲線的設計超高值為8%～10%。若公路為二、三、四級公路，則超高曲線的設計超高值固定為8%。在此基礎上，積雪冰凍路段、城鎮未建設路段的設計超高值分別為6%和4%。最后，在設計公路路線的圓曲線、緩和曲線時，其長度也與公路的設計速度密切相關，具體見表2。

表1 公路圓曲線的設計半徑（一般值）

表2 公路圓曲線及緩和曲線的設計長度

第三，為了提升公路投用后的安全性與便利性，還需要將視距設計作為公路路線設計的關鍵點。根據相關行業規范，當公路設計速度分別為60km/h、80km/h、100km/h、120km/h，公路的單段停車視距應分別在75m、110m、160m 及210m 以上。

第四，面對復雜的地形地勢時，為了有效降低地面起伏對道路使用的影響，應對公路路線實施科學的坡度、坡長設計。在通常情況下，坡度的設計值越小，車輛行駛越平穩，交通情況也越好。在具體實踐中，坡度、坡長也應以公路的設計速度為依據，設計速度越小，坡度、坡長的設計范圍越寬。

3 結語

綜上所述，公路選線工作具有很強的綜合性與復雜性，在具體實踐時需要統籌分析多種影響因素與效益要素，并在此基礎上盡可能做到降低風險、提高效益。除此之外，在公路路線的具體設計中，也應立足實際情況，遵守行業規范，對公路的結構、線形、視距等實施精細化控制。只有這樣，才能為公路的建設質量與投用效果提供充分保障。