農(nóng)村公路選線的優(yōu)化設(shè)計(jì)

錢定柱

（云南省曲靖市師宗縣地方公路管理段，云南 曲靖 655700）

0 引言

農(nóng)村公路承擔(dān)村民日常出行和運(yùn)輸任務(wù)，雖然技術(shù)要求不高，但如果選線不合理，存在多處危險(xiǎn)路段，將直接威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此應(yīng)重視農(nóng)村公路選線，需在明確選線原則的基礎(chǔ)上，探討合理可行的選線及優(yōu)化方法。

1 農(nóng)村公路主要特點(diǎn)

農(nóng)村公路主要具有以下幾方面特點(diǎn)。

（1）部分農(nóng)村公路的地形較為復(fù)雜，不得不長(zhǎng)距離展線，使山脊線、沿河線與越嶺線都有可能成為公路主體部分。這些農(nóng)村公路的路線除了會(huì)受到平面障礙的影響，還會(huì)被高程障礙影響，使路線縱斷面產(chǎn)生矛盾，需結(jié)合地形及其產(chǎn)生的變化，對(duì)山脊線、沿河線與越嶺線予以靈活布設(shè)，使路線得以展長(zhǎng)，滿足高程要求[1]。

（2）農(nóng)村公路的地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，不僅地層巖性有很大的差異，而且存在很多不良地質(zhì)，如坍塌、滑坡與斷裂帶。另外，氣候條件復(fù)雜多樣，同時(shí)變化速度很快，如果生態(tài)環(huán)境遭到破壞，將很難恢復(fù)。如果在選線過(guò)程中沒有充分考慮地質(zhì)條件，將導(dǎo)致地質(zhì)和環(huán)境都受到很大破壞，進(jìn)而產(chǎn)生新災(zāi)害。

（3）從功能性角度講，農(nóng)村公路不僅交通量較小，而且技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)很低，以集散和地方服務(wù)為主，不論是建設(shè)規(guī)模還是投資，都遠(yuǎn)小于高等級(jí)公路。此外，由于其主要注重的是可達(dá)性，所以車速也不高。

（4）在舊路改造中，因受到資金方面的影響和限制，只完成了路基拓寬及路面維修，其平縱線形未發(fā)生變化，導(dǎo)致農(nóng)村公路仍有很多不良路段，如半徑較小的平曲線段、急轉(zhuǎn)彎與陡坡等[2]。

而新建的農(nóng)村公路工程主要處在山區(qū)，地形復(fù)雜，工程任務(wù)艱巨。當(dāng)資金有限時(shí)，為達(dá)到預(yù)期的通達(dá)目標(biāo)，很多路段都采用較低的技術(shù)指標(biāo)，由此出現(xiàn)很多危險(xiǎn)路段。

2 農(nóng)村公路選線基本原則

在農(nóng)村公路選線中，應(yīng)嚴(yán)格遵循下列各項(xiàng)基本原則。

（1）對(duì)于農(nóng)村公路，其主要特點(diǎn)為地形較為復(fù)雜，因此進(jìn)行地形選線可以最大程度提高選線的安全性與經(jīng)濟(jì)性。為防止深挖高填，對(duì)工程規(guī)模予以有效控制，減少造價(jià)，并兼顧環(huán)境保護(hù)，應(yīng)確保所選擇路線與地形相適應(yīng)。在不提高造價(jià)和確保行車安全的基礎(chǔ)上，遵循因地制宜的原則，均衡且靈活選擇各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，使路線和地形條件達(dá)到良好協(xié)調(diào)，不可刻意提高技術(shù)指標(biāo)，當(dāng)然也不能為了減少造價(jià)而降低指標(biāo)，導(dǎo)致不良線形組合產(chǎn)生。

（2）農(nóng)村公路除地形復(fù)雜外，地質(zhì)構(gòu)造也相對(duì)復(fù)雜，分布很多地質(zhì)災(zāi)害，且災(zāi)害的產(chǎn)生也比較復(fù)雜。部分災(zāi)害隱藏性很強(qiáng)，路線測(cè)試過(guò)程中難以被發(fā)現(xiàn)，給公路正常運(yùn)營(yíng)造成威脅。相比之下，農(nóng)村公路工程的投資往往很少，無(wú)法在不良地質(zhì)處理方面投入過(guò)多的資金。基于此，路線選擇過(guò)程中需在掌握工程地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，保證路線選擇的合理性，盡可能躲避所有不良地質(zhì)。另外，由于農(nóng)村公路的實(shí)際交通量比較小，工程規(guī)模不大，建設(shè)及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中不會(huì)對(duì)地質(zhì)造成太大的擾動(dòng)，如果為了躲避不良地質(zhì)而使路線長(zhǎng)度顯著增加，或無(wú)法躲避，則應(yīng)從中選取最優(yōu)地帶，同時(shí)以最小的擾動(dòng)加以通過(guò)[3]。

（3）生態(tài)選線對(duì)于風(fēng)景秀麗的農(nóng)村地區(qū)公路而言也是較為重要的。作為具有面廣線長(zhǎng)特征的人工構(gòu)造物，公路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)難免會(huì)破壞沿線生態(tài)環(huán)境。因此，要想使公路的建設(shè)和環(huán)保實(shí)現(xiàn)良好協(xié)調(diào)，必須做好生態(tài)選線工作。在編制路線方案的過(guò)程中，除了要考慮路線及方案，還要把環(huán)?？紤]其中，以此保證最終路線方案不僅技術(shù)可行，而且有利于生態(tài)環(huán)保[4]。

3 農(nóng)村公路選線方法

3.1 地形選線

對(duì)于處在山嶺區(qū)的農(nóng)村公路，在選線時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：充分運(yùn)用平均坡度，盡量爭(zhēng)取高度，避免過(guò)度展長(zhǎng)；如果路線中有高程障礙存在，當(dāng)按照短直方向進(jìn)行定線時(shí)，無(wú)法達(dá)到要求的高度，對(duì)此，需充分運(yùn)用平均坡度并與地形相結(jié)合進(jìn)行展線；結(jié)合沿線的自然條件，如環(huán)境、地形和地質(zhì)，為路線的縱坡設(shè)計(jì)預(yù)留足夠的余地；如果展線地段沒有特殊的要求，則不可使用反坡，否則會(huì)造成不必要展長(zhǎng)；展線應(yīng)從相對(duì)困難的地段開始向平易地段進(jìn)行，在個(gè)別情況中，如受到山腳控制點(diǎn)影響，可以從山腳開始向埡口的方向進(jìn)行展線[5]。

對(duì)于處在丘陵區(qū)中的農(nóng)村公路，在選線時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：最大限度利用對(duì)選線有利的地形，主要采用曲線定線的方法；對(duì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的運(yùn)用應(yīng)達(dá)到適中，如果地形相對(duì)開闊，則對(duì)技術(shù)指標(biāo)的運(yùn)用可相對(duì)偏高，而如果地形有很大的起伏，則應(yīng)適當(dāng)降低技術(shù)指標(biāo)；在路線的總體布局過(guò)程中，要充分考慮平縱面良好配合，充分利用丘陵區(qū)中存在的有利地形進(jìn)行布線，以提高線形的美觀性。

3.2 地質(zhì)選線

對(duì)于處在滑坡段的農(nóng)村公路，首先要明確滑坡規(guī)模與性質(zhì)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格遵循以下原則：當(dāng)滑坡規(guī)模較大或多個(gè)滑坡并存時(shí)，因滑坡整治難度較大，所以應(yīng)優(yōu)先考慮躲避方案；當(dāng)滑坡規(guī)模不大時(shí)，若技術(shù)可行，則可將線路設(shè)立在滑坡影響區(qū)域以外；當(dāng)工程地質(zhì)與地形存在滑坡的條件時(shí)，需要在確定平斷面具體位置時(shí)予以充分考慮，盡量減少對(duì)山坡平衡造成的破壞；如果路線的位置受到很大控制，難以躲避滑坡段，應(yīng)制定有效措施加以解決，以保證工程安全[6]。

對(duì)于處在崩塌段的農(nóng)村公路，在選線設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：當(dāng)山體穩(wěn)定性較差且?guī)r層較為破碎時(shí)，在選線時(shí)應(yīng)盡量躲避；如山坡經(jīng)過(guò)處理可以達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，則路線可以從中通過(guò)；在落石段中，需將線路布設(shè)在落石區(qū)之外，并考慮設(shè)置合理的攔截建筑物，避免落石給公路施工及運(yùn)營(yíng)造成危害。同時(shí)還要提高基底及襯砌結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，如果情況無(wú)法查明，應(yīng)進(jìn)行躲避。

對(duì)于處在泥石流段的農(nóng)村公路，在選線設(shè)計(jì)中要注意以下幾點(diǎn)：當(dāng)泥石流的分布較為集中且危害嚴(yán)重時(shí)，需盡量躲避，如果沿河兩岸存在泥石流，則應(yīng)從危害相對(duì)較弱的一側(cè)通過(guò)，在必要的情況下可通過(guò)多次跨河實(shí)現(xiàn)躲避；當(dāng)路線需要從泥石流溝上通過(guò)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮河床相對(duì)穩(wěn)定且沖淤變化較小的部位。然而，這樣會(huì)使平面線形變得很差，容易引起滑坡與崩塌；若路線必須從泥石流段中通過(guò)，則要防止從沉積區(qū)中通過(guò)。技術(shù)等級(jí)超過(guò)二級(jí)的農(nóng)村公路，建議采用設(shè)橋的方式從中跨過(guò)，且橋位要和主槽或主流保持正交。若由于受到高程的控制難以設(shè)橋，則不建議設(shè)計(jì)路塹，建議采用明洞或者隧道的形式通過(guò)，同時(shí)將其進(jìn)出口處均布置在影響區(qū)之外，并保證埋藏深度充足；當(dāng)泥石流的危害程度較低，可在沉積區(qū)設(shè)橋穿過(guò)，也可放低線路，采用明洞或者在明洞上部增設(shè)渡槽的方式穿過(guò)。當(dāng)采用隧道或者明洞的方式從泥石流段中穿過(guò)時(shí)，除了要注意洞口應(yīng)躲避影響區(qū)，還要避免淤泥不斷上漲侵占隧道。對(duì)于傍山隧道，其厚度需要以隧道旁邊岸坡實(shí)際沖刷程度為依據(jù)，在保持穩(wěn)定的山坡范圍內(nèi)預(yù)留足夠安全厚度。如果將隧道布置在泥石流溝的下部，則隧道的埋深應(yīng)能達(dá)到使圍巖保持穩(wěn)定狀態(tài)的程度[7]。

對(duì)于處在巖溶段的農(nóng)村公路，在選線設(shè)計(jì)中要注意以下幾點(diǎn)：首先線路要躲避巖溶相對(duì)發(fā)育及面積較大的溶洞區(qū)域，可以在巖溶輕微發(fā)育且保持穩(wěn)定的區(qū)域中通過(guò)；線路要躲避對(duì)巖溶發(fā)育較為有利的段落，包括節(jié)理較為密集的區(qū)域、斷層破碎帶及褶皺帶等，這是因?yàn)檫@些段落均為巖溶水活動(dòng)較為頻繁的段落，有強(qiáng)烈的巖溶作用，若未能躲避，將導(dǎo)致線路和巖溶通道發(fā)生正交或斜向交叉，給路基穩(wěn)定性造成很大影響；線路應(yīng)盡可能從第四系覆蓋厚度相對(duì)較大且不容易形成土洞的段落中通過(guò)。這是因?yàn)檫@樣可以起到避免巖溶持續(xù)發(fā)展的作用。根據(jù)相關(guān)實(shí)踐結(jié)果，砂土和碎石土與其他類型的土體相比很難產(chǎn)生土洞，同時(shí)有良好膠結(jié)性與黏性，且非親水的土體也很難產(chǎn)生土洞，而濕化性相對(duì)較強(qiáng)和親水的土體則容易產(chǎn)生崩解，導(dǎo)致土洞產(chǎn)生；處于孤峰平原區(qū)的農(nóng)村公路，其線路應(yīng)盡可能躲避因取水產(chǎn)生的薄覆蓋層及下降漏斗區(qū)，同時(shí)選線還應(yīng)注意躲避石芽及水草相對(duì)發(fā)育的段落，對(duì)所有可能影響路基穩(wěn)定性的巖溶形式予以充分考慮。

4 農(nóng)村公路選線優(yōu)化

4.1 重視線形美學(xué)和景觀

處在邊遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村公路，其沿線范圍內(nèi)的各類資源實(shí)際開發(fā)力度還比較小，相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境與景觀都沒有遭到太大的破壞，所以在農(nóng)村公路設(shè)計(jì)中，應(yīng)加強(qiáng)其沿線范圍內(nèi)的環(huán)境保護(hù)工作，盡可能減少工程給環(huán)境及景觀造成的影響及破壞，不可為了建造公路而沒有考慮環(huán)境保護(hù)方面的問(wèn)題，導(dǎo)致沿線環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，使資源損失、浪費(fèi)，或?qū)Νh(huán)境帶來(lái)很大的污染。就目前來(lái)看，美學(xué)設(shè)計(jì)理念正不斷滲透到公路工程領(lǐng)域，并得到了相關(guān)人員的高度重視和實(shí)際應(yīng)用。從相關(guān)研究成果可知，對(duì)公路而言，其美學(xué)往往是和景觀設(shè)計(jì)直接相關(guān)的，兩者都要得到重視，缺一不可。將美學(xué)與景觀設(shè)計(jì)合理引入到實(shí)際的農(nóng)村公路設(shè)計(jì)，是達(dá)到良好美學(xué)效果的關(guān)鍵與重要基礎(chǔ)?；诖?，農(nóng)村公路選線的過(guò)程中，除了要注重和周圍地形及存在的地物良好協(xié)調(diào)，還要充分考慮公路線形自身發(fā)生的變化。無(wú)論是環(huán)保路、景觀路，還是當(dāng)下主流的生態(tài)路，都將綠化作為具體表現(xiàn)，需要對(duì)包含色彩搭配、形狀改變與植物運(yùn)用等在內(nèi)的所有內(nèi)容引起重視。伴隨人們生活質(zhì)量日益提高，尤其是農(nóng)村地區(qū)居民生活水平的提升，對(duì)公路提出的要求已經(jīng)不局限在安全、舒適和高效方面，而是在滿足以上要求的同時(shí)，提供良好的景觀，尤其是在以旅游業(yè)為主的鄉(xiāng)村，這一點(diǎn)格外重要?；诖?，對(duì)農(nóng)村公路的設(shè)計(jì)人員而言，要不斷拓寬自己的思路，對(duì)農(nóng)村公路的美學(xué)及景觀設(shè)計(jì)保持全局觀與前瞻性。

在對(duì)農(nóng)村公路開展環(huán)保與景觀方面的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮下列各項(xiàng)因素：其一，對(duì)農(nóng)村公路沿線范圍內(nèi)的景觀及可以營(yíng)造出的視覺效果和特點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮；其二，對(duì)農(nóng)村公路沿線范圍內(nèi)的原始地貌及景觀予以保護(hù)，將工程建設(shè)可能給二者造成的不利影響及破壞降至最小；其三，避免對(duì)沿線內(nèi)存在的河流等自然排水系統(tǒng)造成影響與破壞；其四，對(duì)包含擋墻、防護(hù)網(wǎng)及路肩等在內(nèi)的所有構(gòu)造物進(jìn)行必要的美化設(shè)計(jì)，同時(shí)還要通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)使路基的邊界也變成一個(gè)優(yōu)美的線條；其五，確保公路和遠(yuǎn)處的自然景觀達(dá)到良好協(xié)調(diào)，如地平線、山脈與水體等；其六，盡可能創(chuàng)造良好視野。農(nóng)村公路的選線會(huì)受到諸多因素的限制及影響，除投資、路線長(zhǎng)度及實(shí)際工程量要求外，還會(huì)受到環(huán)保與安全等方面因素的影響，所以在選線時(shí)不僅要加強(qiáng)地形與地質(zhì)選線，還要充分考慮環(huán)保、安全與經(jīng)濟(jì)。除此之外，在農(nóng)村公路選線時(shí)還應(yīng)考慮和農(nóng)業(yè)之間的配合，并處理好路和橋之間的關(guān)系。

4.2 節(jié)能與創(chuàng)作設(shè)計(jì)

對(duì)于節(jié)能選線，需嚴(yán)格遵循下列各項(xiàng)基本原則：其一，使?fàn)I運(yùn)里程達(dá)到最短；其二，對(duì)交通主流方向及重車構(gòu)成比例予以充分考慮，同時(shí)在對(duì)營(yíng)運(yùn)里程進(jìn)行計(jì)算時(shí)需將交通量作為權(quán)數(shù)；其三，嚴(yán)格控制中間控制點(diǎn)數(shù)量，在滿足要求的基礎(chǔ)上盡量減少其數(shù)量，一般需按照公路具體功能確定，以免控制點(diǎn)數(shù)量過(guò)多導(dǎo)致車輛繞行。

對(duì)于創(chuàng)作設(shè)計(jì)，其理念為最大限度發(fā)揮出設(shè)計(jì)人員自身想象力與獨(dú)創(chuàng)性。沿線經(jīng)過(guò)不同風(fēng)格、特點(diǎn)顯著的生態(tài)域地貌單元，連接著有豐富人文背景的行政區(qū)域，在觀賞價(jià)值較高的路段可通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)形成景觀特色帶。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在農(nóng)村公路建設(shè)中，路線的選擇至關(guān)重要，不僅決定路線走向，而且還會(huì)對(duì)工程的安全與經(jīng)濟(jì)性造成很大影響，以上提出了可在農(nóng)村公路路線選擇過(guò)程中參考運(yùn)用的方法及優(yōu)化措施，旨在為實(shí)際的農(nóng)村公路路線設(shè)計(jì)工作提供參考借鑒，從而保證最終選線成果的合理性、安全性、經(jīng)濟(jì)性與可行性。