山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)及工程應(yīng)用研究

摘要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，山區(qū)高速公路的建設(shè)日益受到關(guān)注。在山區(qū)高速公路建設(shè)中，路線設(shè)計(jì)是保證路線安全和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)，具有極其重要的作用?；诖?，文章簡(jiǎn)要介紹了山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的意義，分析了山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的影響因素，提出了山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的原則和要點(diǎn)，以期為山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)提供一定的參考和借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞 山區(qū)高速公路；路線設(shè)計(jì)；影響因素；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；問(wèn)題及對(duì)策

中圖分類號(hào) U412.366 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2023）06-0030-03

0 引言

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，高速公路建設(shè)已成為城市化和現(xiàn)代化的必然趨勢(shì)。然而，我國(guó)地域廣闊，地形復(fù)雜，尤其是山區(qū)高速公路的建設(shè)，因受地形條件和環(huán)境限制，面臨諸多困難和挑戰(zhàn)。在山區(qū)高速公路建設(shè)中，路線設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)；因此，該文旨在探討山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和工程應(yīng)用，以期對(duì)山區(qū)高速公路建設(shè)提供理論和實(shí)踐參考。

1 山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的意義

山區(qū)高速公路是連接山區(qū)和平原地區(qū)的重要交通樞紐，在促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善人民出行條件等方面發(fā)揮著重要作用[1]。因此，山區(qū)高速公路的建設(shè)是國(guó)家交通發(fā)展的重要任務(wù)之一。在山區(qū)高速公路建設(shè)中，路線設(shè)計(jì)是決定工程質(zhì)量和效益的關(guān)鍵因素，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 提高工程質(zhì)量和效益

在山區(qū)高速公路建設(shè)中，路線設(shè)計(jì)是影響工程質(zhì)量和效益的關(guān)鍵因素。路線設(shè)計(jì)須考慮當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛病⒆匀画h(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素，盡可能選擇成本低廉和對(duì)環(huán)境影響小的路線。因此，合理的路線設(shè)計(jì)可以減少工程建設(shè)成本，提高工程的可持續(xù)發(fā)展性，同時(shí)提高道路的通行能力和安全性。

1.2 減少生態(tài)環(huán)境破壞

山區(qū)地形復(fù)雜，環(huán)境脆弱，若不重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)，過(guò)度開(kāi)發(fā)和盲目建設(shè)必將帶來(lái)難以挽回的生態(tài)破壞和環(huán)境問(wèn)題。因此，在設(shè)計(jì)山區(qū)高速公路路線時(shí)，應(yīng)遵循環(huán)保理念，優(yōu)先考慮生態(tài)環(huán)境保護(hù)因素，采取一系列措施減少對(duì)自然環(huán)境的破壞，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的完整性和穩(wěn)定性，同時(shí)可有效避免自然災(zāi)害的發(fā)生。例如，在山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)采用橋梁、隧道等方式穿越自然障礙物，可避免在生態(tài)敏感區(qū)和重要生態(tài)功能區(qū)建設(shè)，最大程度地減少對(duì)自然環(huán)境的破壞。

1.3 促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

在山區(qū)高速公路建設(shè)中，路線設(shè)計(jì)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。合理的路線設(shè)計(jì)可以縮短交通運(yùn)輸時(shí)間，從而提高物資運(yùn)輸?shù)男屎退俣龋档瓦\(yùn)輸成本，增強(qiáng)地區(qū)的物流競(jìng)爭(zhēng)力。此外，山區(qū)高速公路的建設(shè)還能促進(jìn)當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)發(fā)展，吸引更多的游客前來(lái)觀光旅游，增加旅游收入，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的繁榮。因此，在進(jìn)行山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮安全、環(huán)保等因素外，還應(yīng)充分考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

2 山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)影響因素分析

山區(qū)高速公路的路線設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜、重要的工作，不僅關(guān)系到公路的交通安全和通行效率，還關(guān)系到地區(qū)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。因此，在進(jìn)行山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，需全面考慮多種因素的影響，以保證設(shè)計(jì)的合理性和可行性[2]。

2.1 地形地貌

山區(qū)地形地貌復(fù)雜多變，路線設(shè)計(jì)須考慮山區(qū)的地形地貌情況，盡可能避開(kāi)地形陡峭、交通難度大的地帶。此外，路線設(shè)計(jì)還需考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，如地層穩(wěn)定性、山體崩塌等自然災(zāi)害，選擇地質(zhì)條件較好和穩(wěn)定性較高的路線。

2.2 自然環(huán)境

山區(qū)地理環(huán)境獨(dú)特，自然資源豐富，路線設(shè)計(jì)須充分考慮對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)和利用，減少對(duì)自然環(huán)境的破壞。因此，在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)，需避開(kāi)自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)敏感區(qū)等區(qū)域，并在設(shè)計(jì)時(shí)采取科學(xué)合理的生態(tài)補(bǔ)償措施，確保路線建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響最小化。

2.3 氣候

山區(qū)氣候條件通常比平原地區(qū)更加復(fù)雜和惡劣，如溫差大、降水多、雨雪天氣頻繁等，以上因素均會(huì)對(duì)路線的選擇和設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。例如，在高海拔地區(qū)，由于氣溫較低，石頭、土壤等建筑材料容易變得脆弱，因此需要采用特殊的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。另外，還需要考慮高海拔地區(qū)的缺氧和強(qiáng)紫外線輻射等問(wèn)題，以確保道路的安全性和耐久性[3]。

2.4 社會(huì)經(jīng)濟(jì)

山區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度和規(guī)模有限，路線設(shè)計(jì)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展需要，例如，將山區(qū)與城市和沿海地區(qū)連接起來(lái)，促進(jìn)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，增加山區(qū)的經(jīng)濟(jì)收入，促進(jìn)山區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。此外，路線設(shè)計(jì)還需考慮對(duì)當(dāng)?shù)匚幕蜌v史遺產(chǎn)的保護(hù)。

2.5 交通運(yùn)輸

山區(qū)的交通運(yùn)輸條件相對(duì)較差，路線設(shè)計(jì)須考慮交通運(yùn)輸?shù)膶?shí)際情況，選取通行能力較強(qiáng)、交通便捷的路線。同時(shí)，在路線設(shè)計(jì)中，還應(yīng)充分考慮日常交通運(yùn)輸和應(yīng)急救援的需要，以保證路線的可靠性和安全性。

2.6 投資和效益

建設(shè)山區(qū)高速公路需投入大量資金和資源，因此路線設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮投資和效益的關(guān)系，選取成本較低、效益較高的路線。此外，路線設(shè)計(jì)還應(yīng)充分考慮竣工后的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，以確保路線的可持續(xù)發(fā)展。

2.7 政策法規(guī)

政策法規(guī)是規(guī)范道路建設(shè)行為的依據(jù)，對(duì)山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的規(guī)劃、審批、施工等環(huán)節(jié)有著重要影響。因此，政策法規(guī)也是山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)中需要考慮的重要因素。具體體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）政策法規(guī)對(duì)路線的走向、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求等方面均有明確規(guī)定，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)須嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)。例如，對(duì)于山區(qū)的自然保護(hù)區(qū)、野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)等特殊區(qū)域，國(guó)家法律法規(guī)有嚴(yán)格規(guī)定，建設(shè)者須遵守相關(guān)規(guī)定，防止對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

（2）政策法規(guī)對(duì)項(xiàng)目的審批、立項(xiàng)等環(huán)節(jié)具有重要影響。例如，各級(jí)政府在制定規(guī)劃、批準(zhǔn)項(xiàng)目前，須進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)、社會(huì)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等程序，確保項(xiàng)目的合法性和可行性。這些政策法規(guī)的要求會(huì)直接或間接地影響路線設(shè)計(jì)的選擇，設(shè)計(jì)者須在政策法規(guī)的框架內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保符合規(guī)定。

（3）政策法規(guī)的變化會(huì)對(duì)路線設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。隨著國(guó)家政策的變化，針對(duì)山區(qū)交通建設(shè)的政策也在不斷調(diào)整完善，例如，國(guó)家出臺(tái)的“一帶一路”政策、西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略等均會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐慕煌ńㄔO(shè)產(chǎn)生影響。因此，設(shè)計(jì)者需及時(shí)了解政策變化，根據(jù)最新的政策要求進(jìn)行路線設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)與政策不符的情況。

3 山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)原則

為保證山區(qū)高速公路的安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、舒適和環(huán)保等，山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則。

3.1.1 合理性原則

山區(qū)高速公路的路線設(shè)計(jì)應(yīng)符合地理?xiàng)l件、土地利用、自然資源保護(hù)、區(qū)域交通需求等方面的要求，實(shí)現(xiàn)公路與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.1.2 安全性原則

在路線設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮高速公路的安全性和穩(wěn)定性，避免建設(shè)在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、水土流失嚴(yán)重區(qū)和山體崩塌區(qū)等地，確保路基和橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定。

3.1.3 經(jīng)濟(jì)性原則

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮高速公路的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，設(shè)計(jì)出在可行范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)合理的路線。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還應(yīng)考慮道路建設(shè)的可持續(xù)性和社會(huì)效益。

3.1.4 環(huán)保性原則

山區(qū)生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱，一旦受到破壞，恢復(fù)難度極大。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)遵循環(huán)保性原則，優(yōu)先考慮生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，采取一系列措施，如盡可能選擇綠色路線、采用現(xiàn)代化的建設(shè)技術(shù)、生態(tài)補(bǔ)償措施、采用環(huán)保材料等措施，最大程度地減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的損害。

3.2 山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.2.1 確定路線起點(diǎn)和終點(diǎn)

確定起點(diǎn)和終點(diǎn)是山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的第一步，需考慮區(qū)域交通需求、城市規(guī)劃和土地利用等因素。一般情況下，路線起點(diǎn)和終點(diǎn)應(yīng)盡可能接近主要交通干線和城市中心，同時(shí)考慮地形地貌、自然保護(hù)區(qū)、重要農(nóng)田、生態(tài)環(huán)境等因素，以確保路線的合理性和可行性。同時(shí)，需考慮起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的交通流量，確保道路能滿足交通需求。

3.2.2 地形地貌分析

山區(qū)地形復(fù)雜，地貌多變，路線設(shè)計(jì)需充分考慮此類因素，并進(jìn)行詳細(xì)的地形地貌分析，確定山區(qū)地形特點(diǎn)，以便為路線設(shè)計(jì)提供合理的依據(jù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需盡量避開(kāi)地勢(shì)陡峭、巖石密布、山峰高聳等區(qū)域，以減少施工難度和環(huán)境破壞。此外，還應(yīng)盡可能避免穿越自然保護(hù)區(qū)、重要農(nóng)田、灌溉區(qū)等敏感區(qū)域，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

3.2.3 縱橫斷面設(shè)計(jì)

縱橫斷面是山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的重要組成部分，其涉及公路的幾何形狀和剖面設(shè)計(jì)。在山區(qū)公路設(shè)計(jì)中，公路的橫斷面應(yīng)充分考慮地形的變化，包括坡度、路基、路面等。而公路的縱斷面則應(yīng)考慮山區(qū)地形的復(fù)雜性，確定適當(dāng)?shù)呐榔露群统叨鹊葏?shù)，以確保車輛的通行安全。

3.2.4 線形組合設(shè)計(jì)

線形組合設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)山區(qū)高速公路路線時(shí)，根據(jù)不同路段的地形地貌和交通需求，采用不同的道路線形進(jìn)行組合[4]。在山區(qū)高速公路的線形組合設(shè)計(jì)中，通常會(huì)采用S形、直線、彎道等不同的路線形式。例如，在山坡區(qū)域，為避免過(guò)多的彎道，可采用直線路段進(jìn)行連接；在峽谷地帶，需采用大量的彎道來(lái)適應(yīng)地形，而在平坦區(qū)域則可采用S形路線。線形組合的立體線形要素如圖1所示：

3.2.5 橋梁和隧道設(shè)計(jì)

在山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)中，橋梁和隧道設(shè)計(jì)是關(guān)鍵因素之一。因山區(qū)地形復(fù)雜，公路須越過(guò)山谷或山脈，或穿過(guò)山區(qū)隧道，因此需進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探和地形測(cè)量，確定橋梁和隧道的位置和長(zhǎng)度，確保安全性和經(jīng)濟(jì)性。

3.2.6 應(yīng)急設(shè)施設(shè)計(jì)

山區(qū)高速公路應(yīng)急設(shè)施包括防火帶、避難場(chǎng)所、安全出口等，以應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的發(fā)生。應(yīng)急設(shè)施需與公路設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，保證在緊急情況下路線的安全性和通行性。例如，防火帶應(yīng)設(shè)置在可燃物較多的地區(qū)，避難場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置在容易出現(xiàn)自然災(zāi)害的地區(qū)等。

4 山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及對(duì)策

4.1 設(shè)計(jì)精度不高

由于山區(qū)地形復(fù)雜多變，設(shè)計(jì)過(guò)程中往往會(huì)存在一些錯(cuò)誤和疏漏，導(dǎo)致路線設(shè)計(jì)精度不高。在復(fù)雜多變的山區(qū)地形中，路線設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行大量的地形勘測(cè)和測(cè)量工作，以便準(zhǔn)確把握地形地貌特征和地形地貌變化，進(jìn)而制定出合理的路線設(shè)計(jì)方案。然而，山區(qū)地形復(fù)雜多變，地形勘測(cè)和測(cè)量工作難度大，以及可能存在的測(cè)量誤差和疏漏均會(huì)對(duì)路線設(shè)計(jì)精度造成一定的影響。此外，設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平也會(huì)對(duì)路線設(shè)計(jì)精度產(chǎn)生一定的影響。對(duì)此，應(yīng)采取以下對(duì)策：一是加強(qiáng)前期勘察工作，充分了解地形地貌、水文地質(zhì)、氣象條件等自然條件，確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。二是采用先進(jìn)的技術(shù)手段，如遙感、地理信息系統(tǒng)等，對(duì)地形地貌進(jìn)行精細(xì)化分析，提高設(shè)計(jì)精度。三是加強(qiáng)設(shè)計(jì)師隊(duì)伍建設(shè)，提高設(shè)計(jì)師的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4.2 施工難度大

山區(qū)高速公路的建設(shè)施工難度通常要比平原地區(qū)高。在山區(qū)建設(shè)高速公路需克服地形地貌、水土流失等各種自然條件的限制，同時(shí)要考慮山區(qū)氣候變化較大、道路安全性要求高等因素，因此需投入更多的人力、物力和財(cái)力。在路線設(shè)計(jì)不合理的情況下，施工難度會(huì)更大，需消耗更多的資源和時(shí)間。對(duì)此，應(yīng)采取以下對(duì)策：一是充分了解施工地點(diǎn)的地形地貌、氣象條件等自然條件，制定適合施工的方案。二是采用先進(jìn)的施工技術(shù)和設(shè)備，如隧道掘進(jìn)機(jī)、挖掘機(jī)等，提高施工效率。三是加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，確保施工安全和質(zhì)量。

4.3 對(duì)環(huán)境存在一定影響

山區(qū)高速公路的建設(shè)和運(yùn)行對(duì)周圍環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的影響，尤其是對(duì)山區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響更大。山區(qū)生態(tài)環(huán)境通常比平原地區(qū)更為脆弱，且山區(qū)地形地貌復(fù)雜多變，環(huán)境因素較為敏感。若山區(qū)高速公路的路線設(shè)計(jì)不合理或施工不當(dāng)，極可能對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成不可逆損害，破壞山區(qū)生態(tài)平衡[5]。對(duì)此，應(yīng)采取以下對(duì)策：一是在路線設(shè)計(jì)中采取科學(xué)合理的生態(tài)補(bǔ)償措施，確保公路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響最小化。二是加強(qiáng)對(duì)公路建設(shè)對(duì)水土保持的影響的研究和控制，減少對(duì)水土流失的影響。三是加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)工作，確保公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響最小化。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，山區(qū)高速公路建設(shè)逐漸成為重要的建設(shè)項(xiàng)目。在山區(qū)高速公路建設(shè)中，路線設(shè)計(jì)的重要性不言而喻?；诖耍撐牧⒆愎ぷ鲗?shí)踐，深入探討了山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的意義及影響因素，對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)展開(kāi)了深入研究，并提出了相應(yīng)的建議和改進(jìn)措施，對(duì)山區(qū)高速公路的建設(shè)和發(fā)展具有一定的參考價(jià)值。

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