山區(qū)高速公路路線設(shè)計有關(guān)問題的分析

何軍紅

（湖北省交通規(guī)劃設(shè)計院，湖北武漢 430051）

山區(qū)高速公路路線設(shè)計有關(guān)問題的分析

何軍紅

（湖北省交通規(guī)劃設(shè)計院，湖北武漢 430051）

對于山區(qū)高速公路復(fù)雜的自然條件而言，路線設(shè)計是提高工程質(zhì)量、控制工程造價、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的主要因素。本文立足于山區(qū)高速公路路線設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，簡要分析了山區(qū)高速公路路線設(shè)計的相關(guān)問題，主要包括橫斷面、縱坡、視距、隧道線形等方面的內(nèi)容，旨在探討山區(qū)高速公路路線設(shè)計的有效方法，確保路線線形的均衡性，明確山區(qū)高速公路路線設(shè)計的關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)，以供參考指正。

山區(qū) 高速公路 路線設(shè)計 橫斷面 隧道線形

傳統(tǒng)的山區(qū)高速公路路線的設(shè)計方法是“設(shè)計速度法”，其基本原理在于:根據(jù)一定的設(shè)計速度，參考工程的地形以及具體規(guī)模大小，全部的設(shè)計參數(shù)均在平面指標(biāo)以及縱面指標(biāo)兩者的范圍之內(nèi)選取。在該設(shè)計方法之下，公路的線形指標(biāo)與車輛的運行速度相互脫離，容易發(fā)生安全事故。因此，根據(jù)我國交通部［2004］45號文件的精神，結(jié)合山區(qū)的地形特征與車輛的行駛速度，對路線線形設(shè)計進(jìn)行全面的優(yōu)化，彰顯“以人為本”的現(xiàn)代化山區(qū)高速公路路線設(shè)計理念。

1　山區(qū)高速公路路線設(shè)計需要掌握的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

針對山區(qū)高速公路路線設(shè)計而言，最為突出的影響因素是平曲線指標(biāo)以及縱坡指標(biāo)兩個方面。整體而言，山區(qū)高度公路路線指標(biāo)的選擇范圍比較廣，設(shè)計人員需要深入了解道路性質(zhì)、沿線地形變化、分段交通量等重要參數(shù)，依據(jù)地形以及地質(zhì)條件合理設(shè)計。山區(qū)高速公路路線設(shè)計需要掌握的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)具體如下:

（1）即便兩條山區(qū)高速公路位于同一交通量水平，并且兩者的地形條件非常相似，在進(jìn)行指標(biāo)選擇的時候，同樣需要對交通量中的道路環(huán)境以及車型構(gòu)成等不同的要求進(jìn)行考慮，進(jìn)而選擇出合適的指標(biāo)。

（2）如果遠(yuǎn)景交通量與本級公路的下限值非常接近，則需要依據(jù)地形進(jìn)行平縱線形指標(biāo)的選擇，不必強求與本級公路高限保持一致，避免對周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。

（3）若一條山區(qū)高速公路的沿線地形基本一致，基于確保安全的重要目的，在設(shè)計的過程當(dāng)中，必須要注意所用的線形指標(biāo)的一致性以及均衡性，如果平面指標(biāo)突變，將會直接影響到公路設(shè)計的整體質(zhì)量。

（4）如果山區(qū)高速公路分段需要采取不同的設(shè)計車速，建議有限選取互通立交、分離式隧道等轉(zhuǎn)換段或者是合流段，并將其作為不同設(shè)計車速標(biāo)準(zhǔn)的具體分界點，實現(xiàn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)自然過渡的目的，防止車速過渡段前后平面指標(biāo)的變化幅度過大。

2　山區(qū)高速公路路線平面設(shè)計問題分析

2.1設(shè)計方法

一般而言，平原地區(qū)的地形條件比較單一，控制的難度小，因此可采用交點直線法的設(shè)計方法，以提高定線的速度。但是，山區(qū)的地形條件非常復(fù)雜，定線效率過低，再加上平縱組合的可行性不高，難以體現(xiàn)設(shè)計者的設(shè)計思想。山區(qū)高速公路的路線設(shè)計需要緊密結(jié)合沿線的地形，踐行曲線定線的方法，保證平面線形指標(biāo)的均衡性。同時在設(shè)計的過程當(dāng)中，合理應(yīng)用DTM、GPS等現(xiàn)代化的勘測手段，便于調(diào)整路線，檢驗方案。

2.2橫向視距

橫向視距專指“橫向凈距”，是檢驗平曲線指標(biāo)的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)之一。山區(qū)高速公路同樣需要設(shè)置中央分隔帶，在行車道的右側(cè)，存在著土路肩、邊溝、硬路肩等，因此公路的橫向凈距＞3.8m。再加上開挖面需要進(jìn)行整體防護(hù)，對視線造成阻隔，無法滿足設(shè)計車速下的停車視距要求。一般而言，山區(qū)高速公路的中央分隔帶最小寬度是1.5m，路緣帶寬度為0.5m，若平曲線半徑選用失誤，會直接導(dǎo)致橫向凈距不足，容易發(fā)生安全事故。山區(qū)高速公路在地形的影響之下，平曲線指標(biāo)一般采用的都是中低值，在實際的設(shè)計過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)盡量選用較大的平曲線半徑，保證停車視距充足，也可以對緩和曲線進(jìn)行適當(dāng)延長，以便強化視線誘導(dǎo)。

2.3平面線形協(xié)調(diào)橋梁、隧道

作為山區(qū)高速公路路線設(shè)計的關(guān)鍵制約因素之一，橋梁和隧道往往會直接影響到路線設(shè)計方案的合理性。以往，受技術(shù)條件的限制，高速公路的選線需要服從橋梁與隧道兩者，路線布設(shè)方面無自由性可言。在進(jìn)行山區(qū)高速公路設(shè)計之時，在直線的要求之下，橋梁和隧道均需要位于直線段，因此采用的都是最小半徑與短直線的畸形組合，降低了線形的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

伴隨橋梁和隧道技術(shù)的進(jìn)步，其設(shè)計與施工方面的經(jīng)驗均已比較成熟，間接解除了對山區(qū)高速公路路線設(shè)計的束縛，尤其是在特殊地形地質(zhì)的環(huán)境之中，彎斜坡橋以及彎隧道等特殊設(shè)計方法的出現(xiàn)，使得山區(qū)高速公路路線設(shè)計得以立足于安全與環(huán)保的角度看待事物本身，重點需要確定標(biāo)準(zhǔn)線形，盡量保持山區(qū)高速公路路線與橋梁、隧道相互協(xié)調(diào)，而不是被兩者限制，立足于地形地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等方面綜合考慮。

3　山區(qū)高速公路路線縱面設(shè)計問題分析

3.1坡長限制

山區(qū)高速公路縱面設(shè)計基于滿足坡長限制的目的，縱坡一般被設(shè)計為臺階坡。但是，臺階坡與山區(qū)的地形難以相符，導(dǎo)致平縱組合失誤，增加工程量，并且過多的變坡點，駕駛員需要頻繁地變換檔位，影響其駕駛體驗。針對下坡車輛而言，太多的變坡嚴(yán)重影響行車的舒適性，再加上豎曲線的存在，變坡點間的直線坡段被縮短。在混合交通方面，山區(qū)高速公路之上所行駛的車輛性能比較好，當(dāng)載重車爬坡之時，基本上不會影響后面的車輛。因此需要針對各個路段所對應(yīng)的長度加以限制，改善縱面線形，對于地形比較特殊的路段，如果縱坡段坡長限制在4.0%以下，可根據(jù)實際情況適當(dāng)放寬。

3.2豎曲線半徑設(shè)置

山區(qū)高速公路路線設(shè)計在工程量以及地形地貌的影響之下，一般采用的均是小半徑短平曲線與大縱坡半徑豎曲線相互搭配的組合形式，進(jìn)而實現(xiàn)平縱一一對應(yīng)的設(shè)計目的。部分設(shè)計人員認(rèn)為這種平縱組合的設(shè)計形式是比較理想的，但是卻忽略了視距方面的要求，平縱組合本身的指標(biāo)比較低，容易造成安全事故，即便是對平曲線半徑進(jìn)行調(diào)整，所取得的效果也不明顯。鑒于此，針對不可過多增加工程量的山區(qū)高速公路路線設(shè)計方案，可根據(jù)實際情況加大凸曲線的半徑，以起到拓展視距的的作用，確保司乘人員在山區(qū)高速公路路線的曲線任何一點之上皆可以比較清楚地看到前方平曲線的變化情況。

3.3爬坡車道現(xiàn)階段我國的山區(qū)高速公路路線設(shè)計工作，很少會采用爬坡車道的設(shè)計方法，伴隨山區(qū)高速公路的持續(xù)發(fā)展，這方面的問題逐漸突顯。山區(qū)高速公路的縱面線形受越嶺標(biāo)高的影響非常明顯，在地形地貌條件的限制之下，客觀存在的高差無法通過地形加以克服，所以解決越嶺問題的難度比較大。

如果山區(qū)高速公路的越嶺線形式是連續(xù)長大縱坡，則建議采取最大縱坡的設(shè)計方法，可設(shè)置爬坡車道。但是，設(shè)計爬坡車道需要開挖山區(qū)路面，在增加造價成本的同時，也會對山區(qū)高速公路沿線的自然生態(tài)境造成不利的影響。鑒于此，在山區(qū)高速公路路線設(shè)計的過程當(dāng)中，設(shè)置爬坡車道與否，需要根據(jù)實際情況而定，如果連續(xù)上坡坡度與坡長均比較大，并且大半徑平曲線以及直線路段的距離比較短，車輛的行駛時間不長，不必設(shè)計爬坡車道，反之則需要設(shè)計爬坡車道。

4　結(jié)語

總而言之，山區(qū)高速公路路線設(shè)計是一項系統(tǒng)而復(fù)雜的工作，其所涉及的范圍比較廣，影響因素也比較多。因此，需要在把握山區(qū)高速公路路線設(shè)計的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的前提下，立足于平面設(shè)計與縱面設(shè)計兩個方面，注重橫斷面設(shè)計、生態(tài)環(huán)保設(shè)計等內(nèi)容，嚴(yán)抓細(xì)節(jié)，以期全面提高我國山區(qū)高速公路路線設(shè)計的水平。

［1］奚勇.山區(qū)高速公路路線設(shè)計有關(guān)問題的探討［J］.華東公路，2003，03：51-54.

［2］康欽云.山區(qū)高速公路路線設(shè)計中常見問題［J］.交通世界（運輸.車輛），2013，08：154-155.

［3］趙勝林，許剛，袁曉寅.山區(qū)高速公路路線設(shè)計基本思路及選線方法的研究［J］.公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2011，01：38-43.

［4］劉曉明.基于運行安全的山區(qū)高速公路路線設(shè)計［J］.公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2011，04：89-91.

［5］袁佳楊.對山區(qū)高速公路路線設(shè)計中常見問題的探討［J］.廣東科技，2011，24：198-199.

［6］宋文.山區(qū)高速公路路線設(shè)計［J］.科技傳播，2012，19：46+49.