山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)過程中常見問題解析

孔慶峰

（江蘇緯信工程咨詢有限公司，江蘇 南京 210014）

山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)過程中常見問題解析

孔慶峰

（江蘇緯信工程咨詢有限公司，江蘇 南京 210014）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，我國(guó)高速公路的建設(shè)也越來(lái)越完善，山區(qū)高速公路的建設(shè)中路線的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量，因此必須做好高速公路路線設(shè)計(jì)工作。文章針對(duì)山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)過程中的常見問題進(jìn)行了分析。

山區(qū)；高速公路；路線設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)質(zhì)量；工程質(zhì)量

由于山區(qū)的地形、地質(zhì)條件較為復(fù)雜，高速公路施工中的技術(shù)難度也比較大。為了降低施工過程中出現(xiàn)的各種問題，必須確保線路設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可行性。從目前的現(xiàn)狀看，我國(guó)大部分山區(qū)高速公路的線路設(shè)計(jì)選擇都存在一些問題，需要我們?cè)趯?shí)踐中不斷改進(jìn)。

1 山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

山區(qū)高速公路工程的建設(shè)具有一定的復(fù)雜性，在施工過程中容易出現(xiàn)問題的幾率也比較高。目前，我國(guó)大多數(shù)山區(qū)高速公路的整體施工質(zhì)量都不高，究其原因，主要在于線路設(shè)計(jì)不科學(xué)，未全面執(zhí)行山區(qū)高速公路線路設(shè)計(jì)所有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。因此有必要進(jìn)一步提高公路線路設(shè)計(jì)的重視度，并要求設(shè)計(jì)人員全面掌握山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。我國(guó)山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求有以下四點(diǎn)：第一，高速公路分段處需采用不同設(shè)計(jì)車速時(shí)，應(yīng)選擇分離式隧道等路基的分合流段，可將視覺感比較明顯的特大橋等作為不同車速設(shè)計(jì)的分界點(diǎn)，這樣就能達(dá)到自然過渡的效果，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)防止不同車速在過渡段前后出現(xiàn)縱面或平面指標(biāo)的突變；第二，若是線路較長(zhǎng)的高速公路需經(jīng)過山嶺重丘路段時(shí)，則應(yīng)當(dāng)考慮到這段特殊線路的高速公路線形指標(biāo)，堅(jiān)持最大限度降低工程造價(jià)以及環(huán)境破壞的原則，同時(shí)應(yīng)將不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的銜接段平面和縱面指標(biāo)順利過渡作為重點(diǎn)考慮因素；第三，當(dāng)兩條高速公路的交通量相同，而且地形條件也比較相似時(shí)，不能直接選擇相同的線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)交通量的車型組成以及公路所處的具體環(huán)境等實(shí)際情況進(jìn)行選擇與之相適應(yīng)的路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；第四，若遇到遠(yuǎn)景交通量與本級(jí)公路下限非常接近的情況，應(yīng)按照地形特點(diǎn)確定公路的平面和縱面線形指標(biāo)，而不能直接采用本級(jí)公路的高限，否則會(huì)導(dǎo)致高速公路工程建設(shè)投資成本的增加以及造成環(huán)境破壞程度的加劇。

2 山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)常見問題及解決對(duì)策

2.1 山區(qū)高速公路縱面設(shè)計(jì)的問題及解決對(duì)策

2.1.1 關(guān)于爬坡車道的設(shè)計(jì)。山區(qū)高速公路的縱面線形設(shè)計(jì)與其越嶺標(biāo)高具有十分密切的聯(lián)系，當(dāng)遇到地形條件限制的情況時(shí)，平面上往往不能利用有利地形來(lái)避免高差的出現(xiàn)，如果采用高架橋結(jié)合長(zhǎng)大隧道的方案來(lái)解決越嶺問題，必將造成工程造價(jià)的大幅提升，因此這種方案并不具備可行性，可以考慮采用越嶺線的方式，如果越嶺線是連續(xù)的長(zhǎng)大縱坡，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)采用最大縱坡，當(dāng)坡長(zhǎng)比限制坡長(zhǎng)高出很多，且地形上具備設(shè)置爬坡車道的條件時(shí)，可考慮設(shè)置爬坡車道。但是，通常在山區(qū)高速公路修建中，對(duì)環(huán)境保護(hù)方面的要求都比較高，爬坡車道的設(shè)置一方面需要增大開挖面，很容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響；另一方面，車道建設(shè)的要求比較高，造價(jià)也非常昂貴，所以在選擇設(shè)置爬坡車道的方案時(shí)，一定要綜合考慮各方面的因素，慎重選擇設(shè)計(jì)方案。根據(jù)相關(guān)的規(guī)范可知，當(dāng)最大縱坡符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，普通車輛能順利爬坡；設(shè)置爬坡車道主要是為了分流重載車輛，確保小汽車等主流車輛的順暢行駛，提高道路服務(wù)水平；可以降低同一行駛方向上車輛追尾交通事故的發(fā)生幾率。此外，將重載車輛分流出來(lái)以后，還能降低因坡長(zhǎng)限制而給主車道造成的影響。

2.1.2 關(guān)于坡長(zhǎng)限制。我國(guó)出臺(tái)有關(guān)山區(qū)高速公路建設(shè)的相關(guān)文件中，對(duì)各級(jí)坡長(zhǎng)做出了明確的說明，在山區(qū)高速公路的縱面設(shè)計(jì)時(shí)，為了適應(yīng)相關(guān)規(guī)范中對(duì)坡長(zhǎng)做出的規(guī)定，一般采用縱坡設(shè)置為臺(tái)階坡的方式。但是選擇設(shè)置臺(tái)階坡的方法并不是很科學(xué)，因?yàn)榕_(tái)階坡的設(shè)置會(huì)造成變坡點(diǎn)數(shù)量增多，駕駛員在駕車行駛的時(shí)候需要不斷換擋，而且臺(tái)階坡經(jīng)常出現(xiàn)與地形不相符合的情況，這就會(huì)導(dǎo)致平縱面組合不科學(xué)，進(jìn)而增加工程量。對(duì)于交通量較大的混合交通來(lái)說，由于車輛的性能差別比較大，可采用設(shè)置臺(tái)階坡的方法來(lái)解決坡長(zhǎng)限制的問題，但是高速公路由于車輛的性能都比較高，基本上是分道行駛，當(dāng)交通量與本級(jí)公路的下限比較接近的時(shí)候，重載車輛在走上坡路時(shí)一般不會(huì)對(duì)其后面的車輛產(chǎn)生影響，因此只需滿足最大縱坡的對(duì)應(yīng)坡長(zhǎng)限制即可，所以建議交通量不是很大的山區(qū)高速公路，在一些特殊地形路段可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)放寬縱坡坡長(zhǎng)限制。

2.1.3 平豎曲線數(shù)量比和一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在高速公路路線的設(shè)計(jì)中，一般要求平豎曲線能夠?qū)崿F(xiàn)一一對(duì)應(yīng)，然而在現(xiàn)實(shí)中很難達(dá)到這種理想狀態(tài)。線路設(shè)計(jì)從本質(zhì)上講是為了讓所有車輛安全、平穩(wěn)地行駛，同時(shí)也要求線路設(shè)計(jì)必須與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、地形地質(zhì)特點(diǎn)等相適應(yīng)，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候達(dá)到上述各項(xiàng)目標(biāo)即可，沒必要刻意要求平縱面的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。比較理想的線形狀態(tài)是在全景透視的條件下，能看到線路呈現(xiàn)出較好的流暢性及連續(xù)性，當(dāng)R處于1000～2000m之間時(shí)，通過采取必要的技術(shù)策略或設(shè)置較小的平面曲線長(zhǎng)度，能有效實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)的理想形式。當(dāng)R大于2000m時(shí)，由于平面曲線長(zhǎng)度增長(zhǎng)，因此很難實(shí)現(xiàn)這樣理想狀態(tài)，若要在山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)中達(dá)到平豎線一一對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，可考慮采用分離式斷面，這種斷面有較強(qiáng)的靈活性，即在符合平面和縱面要求的條件下，只需將平縱指標(biāo)調(diào)到比標(biāo)準(zhǔn)值超出一些即可，如果線路的平面指標(biāo)要求比較高，則必須采用整體式斷面。

2.1.4 關(guān)于設(shè)置豎曲線的半徑。

第一，凹曲線半徑的設(shè)置。在高速公路路線設(shè)計(jì)中，凹曲線半徑往往比凸曲線半徑更容易滿足規(guī)范要求，但在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，一些設(shè)計(jì)人員為了實(shí)現(xiàn)凹曲線和凸曲線的均衡，往往會(huì)把凹曲線的半徑適當(dāng)擴(kuò)大，這就大大增加了工程量，浪費(fèi)了不必要的人力和物力，同時(shí)也可能因排水不暢給車輛行駛造成安全的隱患，由于山區(qū)公路的縱坡數(shù)量較多，大都采用集中排水的方式，部分路段若設(shè)置了半徑較大的凹曲線，則在遇到強(qiáng)降雨的時(shí)候，很可能造成排水不暢的問題，所以在選擇加大凹曲線半徑時(shí)必須綜合考慮當(dāng)?shù)氐乃臍夂驐l件和交通流量情況；第二，凸曲線半徑的設(shè)置。當(dāng)山區(qū)高速公路需要穿越山嶺重丘區(qū)域的時(shí)候，由于受到地形等諸多因素的限制，為了不增加工程量，常采用連續(xù)大縱坡小半徑豎曲線和平縱連續(xù)小半徑短平曲線相結(jié)合的方式，但是這種組合方式具有一定的缺陷，當(dāng)司機(jī)在判斷前方道路的延伸方向時(shí)，由于平縱指標(biāo)不是很高，很容易被植被遮擋視線，進(jìn)而給司機(jī)的觀察造成困難，給行車安全造成嚴(yán)重的威脅。

2.2 山區(qū)高速公路平面設(shè)計(jì)的問題及解決對(duì)策

2.2.1 橫向視距。在行車過程中，司機(jī)的縱向視距很容易受到諸多因素的影響，其中側(cè)向障礙物的入侵是比較典型的影響因素。為了避免該問題，在線路設(shè)計(jì)規(guī)范中提出了確保橫向凈距的要求，在實(shí)際設(shè)計(jì)通常對(duì)深挖方段右側(cè)的橫向視距比較重視。由于山區(qū)高速公路左側(cè)道路邊緣地帶的最小寬度只有0.5m，當(dāng)中央分隔帶防眩樹擋住小汽車視線的時(shí)候，很可能造成小半徑平曲線路段的縱向視距、橫向凈距不能符合停車視距的要求，因此最好在不增加工程量的條件下采用加長(zhǎng)緩和曲線或采用較大平曲線半徑的方法，進(jìn)而滿足停車視距的要求。

2.2.2 緩和曲線。緩和曲線在山區(qū)高速公路路線的設(shè)計(jì)中占據(jù)十分重要的地位，靈活性強(qiáng)的緩和曲線能順利實(shí)現(xiàn)彎道的過渡，還能對(duì)司機(jī)的視線起到一定的引導(dǎo)作用。當(dāng)遇到相鄰圓曲線之間的夾直線長(zhǎng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，緩和曲線的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)曲線的徑相對(duì)接，進(jìn)而更好地與地形吻合，避免受到地面障礙物的影響。

2.2.3 圓曲線半徑。山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)首先需要考慮的因素就是特殊地段的平面線形，一般要求在確保工程量不增加且周邊環(huán)境不被破壞的前提下，利用較高的平面線指標(biāo)，并以該指標(biāo)作為參照，來(lái)進(jìn)行平曲線半徑的選擇以及前后路段的平面設(shè)計(jì)。針對(duì)同一路段中條件相對(duì)較好的路段來(lái)說，應(yīng)對(duì)其平曲線半徑進(jìn)行適當(dāng)限制，這樣才能確保該路段平面線形指標(biāo)的均衡性和連貫性，為車輛的正常、安全行駛提供強(qiáng)有力的保障。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的科學(xué)性對(duì)公路建設(shè)質(zhì)量有著直接的影響，因此必須進(jìn)一步加強(qiáng)重視路線設(shè)計(jì)工作，全面了解有關(guān)山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并針對(duì)常見的平面設(shè)計(jì)與縱面設(shè)計(jì)的問題，采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q措施，這樣才能確保山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的質(zhì)量，減少行車的安全隱患。

[1]劉又銘．對(duì)山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的問題探討[J]．科技展望，2016，（13）.

[2]婁彥濤．山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的問題探討[J]．交通節(jié)能與環(huán)保，2016，（4）.

[3]衡家鵬．山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)若干問題分析及處理[J]．江西建材，2015，（6）.

（責(zé)任編輯：王 波）

U412

1009-2374（2017）12-0165-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.085

孔慶峰（1990-），男，黑龍江牡丹江人，江蘇緯信工程咨詢有限公司助理工程師，研究方向：公路、市政道路工程。

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