山区公路路线设计方法及注意事项

山区公路路线设计方法及注意事项

发表时间：2020-01-16T15:09:55.767Z 来源：《基层建设》2019年第27期作者：李邦涛

[导读] 摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进公路建设项目的增多。

山东省公路设计咨询有限公司 250014

摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进公路建设项目的增多。为了充分发挥公路工程项目的价值，尤其是在山区公路工程项目方面，施工方应高度重视山区公路路线的设计质量，加强对设计人员专业技术的培训，以此来保障山区公路上的车辆行驶安全。山区公路与城市公路不同，其涉及到的细节问题繁多，且施工过程困难，因此，严格把控每一个施工环节的施工质量是不可忽略的。本文就山区公路路线设计方法及注意事项展开探讨。

关键词：山区公路；路线设计；注意事项

引言

随着公路路网的不断完善，山区公路数量和规模都在持续增加，而山区特殊的地形、地质和环境因素使其路线设计和平原地区的公路有很大不同，因此，对路线设计也提出了极高的要求，有必要对山区公路路线设计进行深入分析。

1山区公路的特点

（1）施工难度大。山区公路的施工难度大，除了盘山修路外，还可能需要挖掘穿山隧道、建设跨流桥梁以连接各段公路。岩体强度越大，山体凿挖难度越大。山区河流湍急，具有较强的冲击力，一般采用斜拉桥、高桥等设计来确保桥梁的稳定性。另外，对于部分山区，大型的作业机器很难进入，安全防护措施很难实施，公路施工难度大。（2）地域性差异大。山区环境构成复杂，受气候、地质水文条件等多方因素的影响，易形成地域性差异。我国幅员辽阔，呈现出不同的气候条件和地理地貌。通常气候条件因纬度的不同呈现差异，山区受地势影响会进一步形成小范围的气候特点。在高海拔地区，山体迎风面受冷空气影响，多有积雪、结冰情况。山区降雨量的不同对山体岩体、土体的稳定性也有影响，降雨量大的山区易出现山体滑坡、泥石流等自然灾害。这些均对公路的选线造成影响，如盘山公路会根据山体的走势、海拔变化，产生急弯、陡坡、转折的情况。

2山区公路路线设计的原则

山区地形较平原地区复杂，陡峭的地形给设计工作增加了难度。而且工作中也存在许多不确定因素如泥石流、坍塌、滑坡等自然问题而导致施工难度大，因此，决定了工程实施需要超强的技术性，同时也考验了工作人员的专业知识。所以，应结合现场的实际情况灵活应用技术标准，最大限度完善设计并有效控制成本。在此基础上还应注意环保方面的问题，将保护环境贯彻落实下来，最大限度保护生态环境。

3山区公路路线设计方法

3.1山区公路线形设计

山区公路的线形设计包括平面线形设计、纵断面线形设计、横断面线形设计三部分。在平面线形设计中，要综合考虑山区公路的路线选择与山体的地形地貌。传统的山区公路路线选择是先定路线，后评估，这就造成选线需要进行大量的后期修改和调整，增加了设计定线的难度和后期地质处理的难度。为此要将地质评估放在前面，结合卫星技术、航拍技术等对待建地区进行有条件的实地勘察，尽可能地收集多样准确的地质资料，然后进行路线方案设计和比较，并确定备选方案。对备选方案中存在的潜在地质灾害进行分析和预防，并考虑预防措施的可行性和难度，最终确定公路路线。对有条件的路段，设置避险车道或者爬坡车道。避险车道的地理位置选择要遵循几点要求：（1）要选择在视线开阔的往来密集区，并设有明显的警示标牌。（2）设置在公路的直线段或者曲线半径较小的路段内，方便司机驾驶和控制。（3）避险车道的宽度不小于8m，可以容纳至少两辆车。（4）要增加避险车道的阻力，采用阻力值较大的碎砾石、砾石进行铺设，防止车辆滑坡。山区公路的横面坡度大，边坡十分陡峭，具有“山上不易挖，山下不易填”的两难特点，措施不当极易造成环境破坏，影响施工质量。因此，在山区公路的横断面线形设计中，要根据实际施工需要对断面形式、填挖高度等进行合理选择。当自然横坡较陡时，应选择分离式路基水平布置；反之，则采用整体式路基断面。山体的边坡含不稳定因素，因此要注意公路填挖时的路基中心高度和边坡高度控制。

3.2缓和曲线确定

在公路的平面线形要素中，缓和曲线是一个重要的组成部分，是指布置于圆曲线和直线之间，或两个圆曲线之间的曲率处于连续变化状态的曲线，通过对这一曲线的合理布置，能起到下列重要作用。（1）曲线的曲率持续变化，使车辆更容易遵循；（2）曲线的离心加速度也持续变化，保证行车舒适性；（3）曲线的超高及加宽持续变化，保证行车的稳定性；（4）曲线和圆曲线之间的配合良好，保证线形的美观性。当缓和曲线采用回旋线时，考虑到汽车从直线段驶入圆曲线段后，行驶轨迹上的弧长和曲线曲率半径相乘的结果是一个常数。此性质和回旋线完全相符，因此回旋线可作为常用缓和曲线形式。对与回旋线，其基本公式可表示为：式（1）中，A为表示回旋线曲率变化缓急程度的数据参数；R为与回旋线相连圆曲线的半径大小；LS表示回旋线形缓和曲线长度。

3.3先进技术在路线设计中的运用

随着科学技术的发展，越来越多的信息技术手段被应用于公路的选线设计中。GIS技术有助于实现施工地区及施工周边地质变化自然过程的模拟演示，辅助设计人员进行正确决策并选择最优的山区公路路线。此外，纬地系统、CAD系统以及路线大师系统等均可作为山区公路路线设计的计算机辅助系统而被应用于实际工程，辅助设计人员进行线形设计、工程表绘制、土石方的自动调配等。除了信息技术手段，一些数学方法如遗传算法对公路路线选择优化也具有实用价值，通过得到多目标决策矩阵，形成量化模型，选择最优的路线方案。 4山区公路路线设计的注意事项

山区公路通常为低等级公路，其特点是坡度大、弯道多，存在多种安全问题。面对这些急弯和陡坡，限制行驶车辆的车速是保证车辆行驶安全的有效措施，在规划公路工程时，不仅要科学合理的分析公路最终的功能，还要确定公路的等级。综合公路长时间内的车辆通行数量和交通通行能力，设计出最合理的车辆行驶速度，避免因超速造成安全事故，并在急弯和陡坡处设置警示牌，提醒过往车辆，以此来保障车辆行驶安全。选择合适的路基横断面在设计山区公路项目时也是不可缺少的部分，它不仅能有效减少工程成本，而且对于设计方案的改善起到了关键作用，最重要的是，合适的路基断面能确保公路后期使用的安全性。因此，为更好地提高山区公路的服务水平，避免交通安全事故的发生，选择合适的路基横断面是非常重要的。在山区公路工程设计过程中，项目管理人员应事先拟建项目区域地形图上对多