山区公路选线特点和设计的探讨

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　　摘 要：本文对山区公路路线设计中的若干问题提出建议，供大家参考。
　　关键词：山区公路线路设计 气候
　　
　　1前言
　　近些年来，随着国家对交通基础设施建设的大力投入，我国的公路建设得到了突飞猛进的发展。随着科学技术的进步，车辆性能在不断提高，作为一名设计者，为祖国经济高速发展贡献应有的力量，如何设计出安全、舒适、美观、环保且适合不同层次交通要求的公路，是我们必须要解决的问题。
　　影响山区公路路线平、纵面设计的因素很多，我国山区公路由于复杂的地形、地质、水文条件导致其路线设计具有其自身的特点，并且与平原区公路有较大的差别。设计时应在充分理解设计标准的前提下，根据地形、地质、气候情况和环保等要求，综合考虑路线的各项技术指标，使设计方案既经济又能满足使用要求，实现最大的社会效益。
　　
　　2山区公路选线的特点
　　山区公路选线的特点是山高谷深、高差大、地形地质复杂、工程艰巨，可比选方案多在地形方面，路线平、纵、横三个方面均受到约束；在地质方面，山区土层薄、岩层厚，岩层产状和地质构造变化复杂，影响线位布设；在气候方面，山区暴雨多、山洪急，溪流水位变化幅度大，是公路定线中不可忽视的因素。因此，在山区选线必须深人调查，认真勘测，精心研究，综合考虑，解决好越岭的垭口、展线的方案等重大问题。
　　山区公路布线主要有沿河(溪)线、山腰线、越岭线和山脊线。选线应在充分理解路线标准的前提下，根据地形、地质、气候情况，准确地把握好路线的各项技术指标，使用最短的路线长度实现最大的综合效果为佳，比如路线标准高、构造物少、造价省等。
　　3山区公路选线
　　山区路线的布设受山区地形、地质和气候条件的限制较大。在地形方面，山高坡陡，沟深谷窄，路线平、纵、横三方面都受到限制；在地质方面，山区土层薄，岩层厚，岩层产状和地质构造变化复杂，影响线位的布设；在气候方面，山区暴雨多，山洪急，溪流水位变化幅度大，是选线中不可忽视的因素，山区路线布设应当与山区地形相适应[2]
　　3．1 沿河(溪)线的选择
　　沿河(溪)线的路线布局，要处理好河岸的选择、线位高低和跨河换岸地点三者间的关系[3]。这三个问题往往是互相联系和互相影响的，选线时要抓主要矛盾，结合路线性质、等级标准，因地制宜地去解决问题。利用有利地形，避开工程艰巨和不良地质路段，如泥石流、滑坡、崩坍、岩溶、岩堆、泥沼、冻土等的安全隐患。在这些特殊路段，就应做多个路线比较方案，进行全面的比选。又如跨河换岸时，一般情况下以选择横坡平缓的河岸为佳。有些河岸横坡虽然平缓，但地质不良，岩层倾向于路线，开挖后易产生顺层滑坍的病害，而对岸虽横坡稍陡，但岩层背向于路线，开挖后不易产生顺层滑坡，路线走向则应选择后者。所以跨河换岸时，要特别注意地质情况的好坏，不能单凭横坡陡缓来决定采用哪一岸的问题[4]。
　　3．2 越岭线的选择
　　越岭线的特点是路线需要克服很大的高差，路线的长度和平面位置主要取决于路线纵坡的安排，因此，在越岭线的选线中，须以路线纵断面为主导。越岭线布局主要应解决的问题是：垭口选择，过岭标高选择和垭口两侧路线展线的拟定。它们是相互联系、相互影响的。布局时应综合考虑，处理好三者的关系。其中，垭口是体现越岭线方案的重要控制点，应在基本符合路线走向的较大范围内选择，要全面考虑垭口的位置、标高、地形条件，地质情况和展线条件。越岭高差较小，地质条件稳定，展线降坡后能与山麓控制点直接地衔接，不需无效延长路线，这种垭口最为理想。
　　3．3 山脊线的选择
　　采用山脊线首先要求分水岭的位置和方向不能偏离总方向太远；另外应选山脊顺直平缓、起伏不大、岭肥脊宽的理想地形，使路线大部分或全部设在分水岭上。但高山地区的分水岭常常是峰峦、垭口相间排列，有的相对高差很大，这种地形的山脊线，则为一些较低垭口所控制，路线应沿分水岭侧坡在控制垭口之间穿行，路线大部分设在接近分水岭的山腰上。此外，采用山脊线还要求分水岭地质条件好，上下山脊线的引线有合适的地形可以利用，否则，山脊本身条件再好也难以采用。
　　4平面设计中的几个问题
　　山区公路的路线平面布设与平原区及微丘区公路有很大区别，平原区及微丘区公路地形条件单一，限制条件较少，一般采用交点直线法定线可提高效率。山岭重丘区地形条件复杂，路线布设时限制条件很多，若采用交点直线法，定线效率就很难提高，而且线形往往显得呆板，与地形的符合性差，平纵横组合不佳。故在山岭重丘区定线，应采用曲线定线方法，使线位布设与沿线地形吻合，减少高填深挖，保证一定路段的平面线形指标均衡。这样，就要充分利用好缓和曲线，做到因地制宜，灵活运用。缓和曲线的灵活运用，可以避免直线和圆曲线组合的不足，克服单纯使用直线和圆曲线组合确定的平面线形与实际地形不符的问题。再者，山岭重丘区平面线位布设时，相邻圆曲线之间的夹直线长度往往不能符合要求，采用曲线定线法时，缓和曲线的灵活设置，可使曲线径向对接，线形圆顺，还可以灵活调整曲线长度，避免圆曲线间短直线的不足，使线形较好地与地形吻合，达到有效克服地形地物障碍的目的。
　　对于超高值的选用应从多方而考虑：当远景交通量很大，且小汽车比例很小时，道路平均车速不高，超高值不宜过大；当远景交通量接近本级公路下限值，且中小型客车所占比例较大时，超车概率大，平均车速较高，在不需考虑积雪影响的路段，为了高速行驶时舒适性的需求，可在满足行车安全前提下，适当考虑加大超高值，但合成坡度、排水等仍须满足规范要求。
　　5 平、纵面组合设计
　　山区公路平纵面组合设计往往受地形、桥涵、通道构造设置的制约，直接影响到工程造价。故应充分考虑地形起伏走向、构造物引起纵面起伏，以减少工程量。结合广西山区公路特别是高等级公路建设的实际，在平纵组合设计时，应注意以下几个问题：
　　(1)山区公路平纵面组合设计，要把平曲线与竖曲线一一对应起来，最好不要错开即竖曲线顶点应于平曲线中点或中点附近，同时平曲线要比竖曲线稍长一些。平竖曲线的半径要协调，竖曲线的半径一般为平曲线半径的1O～2O倍可以取得良好效果。当平、竖曲线半径均较小时，两者不得重合，应避免出现不宜重合的曲线。但实际设计中是难于做到的，在山岭区，强调平竖曲线组合一一对应，有可能会造成大填大挖。
　　(2)关于平曲线包含竖曲线问题，结合广西山区地形实际，提出以下建议：① 在条件允许情况下，平纵面组合设计应尽可能满足一一对应关系。② 若确因地形、地物等限制，在纵坡差不大情况下，一个平曲线包含的竖曲线个数根据纵断面设计需要确定；在纵面起伏的坡差较大时，一个平曲线包含的竖曲线个数不宜超过3个，且须经透视图的视觉检验。③ 要保持平、竖曲线大小的均衡。④ 平曲线和竖曲线不宜相互重叠，以免公路有扭曲的感觉而不美观。此时，当一方接近最小值时，要设法使另一方提高指标。⑤ 不宜将变坡点放在回旋线上或回旋线与竖曲线重合，以免使驾驶员既要换挡又要调换方向盘，造成紧张而引起事故。⑥ 凡直线上不可避免出现一处凸或凹形竖曲线时，如坡差不大，则采用大半径竖曲线，以保持视觉良好。
　　6 结束语
　　在公路建设的前期工作中，路线方案是路线设计中最根本的问题，推荐路线方案占有举足轻重的地位。公路的路线方案设计是一项多层次、多目标、多因素的复杂工作，通常需要拟出一些制约性指标，对多个备选方案进行综合比选，全面衡量，从中选出最优方案，达到技术先进，经济合理，安全适用，充分体现工程的经济效益和社会效益的目的。

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