高速公路路线线形设计实例

高速公路路线线形设计实例

一.项目概况

重庆忠县至垫江高速公路是沪蓉国道主干线重庆支线的一段，是交通部规划的“五纵七横”国道主干线中的组成部分。全线采用4车道高速公路标准，计算行车速度为80公里/小时，路基宽度采用24.5米。项目起于忠县新生镇冉家坝，经忠县的望水乡、白石镇、永丰镇、拔山镇和新立镇以及垫江县的沙河镇、高安镇、黄沙镇和太平场，止于川渝交界处的明月山，全长75.186公里。

本项目地处四川盆地川东平行岭谷区，为构造剥蚀～侵蚀地貌，地形受地质构造控制，山岭和谷地呈北北东向展布，地形起伏较大。路线由东向西分别穿越了猫耳山、水口山和明月山三座走向北东～南西的条形山，跨越的河流主要有高滩河和大沙河。项目区域内出露地层主要为以砂岩、泥岩为主的碎屑岩类和以泥灰岩、灰岩为主的碳酸盐岩类，沿线地质情况较好，无大型不良地质现象。

二.线形设计原则

项目的线形设计原则应和该项目的总体设计思想一致。根据本项目总体组制定的“安全、先进、经济、环保、美观”的总体设计思想，路线设计时遵循以下原则：

(1)灵活应用曲线为主的平面线形以适应地形，减少对自然破坏，提倡环保设计。

(2)重视平面、纵面与地形横断面的结合，部分困难路段可采用分离式路基。

(3)本着“保护耕地、节约用地、少拆房屋、方便群众、保护环境、保护古迹”的原则，尽量减

少对社会人文环境的破坏。

(4)结合沿线城镇发展规划，带动地方经济发展，合理确定路线走向。

(5)既要适当选用较高技术标准，也要合理控制投资。

三.线形指标运用

根据上述线形设计原则，为合理运用线形指标，我们根据本项目的地形地貌特点，将全线分为两段，即忠县段和垫江段。其中忠县段地形以中低山为主，路线主要受地形和纵坡控制；垫江段地形以中、浅丘为主，路线主要受地物控制，尤其是避让渝东天然气管道和规划中的垫江机场。由于两段地形特点的不同，垫江段采用了比忠县段较高的线形指标。

(1)平面设计

本项目路线增长系数1.091，平曲线最小半径1000米，平曲线个数54个，平曲线长度占路线总长56.49%。从平面线形指标看，似乎平面指标偏高，平曲线长比例偏小。经过分析发现，这是因为垫江段地势比较平缓，平纵面线形指标自然较高。而忠县段虽然以中低山为主，但是路线走向与山脉走向近乎垂直，能够利用山坡展线的段落较少，大部分以隧道和高架桥方式穿山越岭，为了减少长隧道和

大跨径桥梁的施工难度，上述结构物路段多以直线线形为主，从而降低了平曲线比例。

(2)纵断面设计

设计时考虑到本项目山区路段主要以桥隧结构物穿越，因此纵坡不宜太大。全线除一处最大纵坡4.5％外，其余纵坡均不大于4％。相应于平面指标较高的特点，纵断面设计也采用了较高的指标。全线竖曲线长度占路线总长46.21%，凸形竖曲线最小半径为12000米，凹形竖曲线最小半径10000米，均达到了视觉所需要的最小竖曲线半径值。

(3)线形配合

设计中不仅考虑平面线形的均衡与连续性，还非常重视平纵面线形的组合，除了少数竖曲线设在直线段外，其余的竖曲线都和平曲线相互重合。在与桥隧的线形配合方面主要考虑大跨径桥梁尽量位于直线段，并注意隧道洞口内外线形保持一致。

四.具体实例

一般而言，山区的高速公路平纵面指标相对较低，但并非所有路段都是如此，在具体设计中，应本着宜直则直，宜曲则曲，尽量顺应地形的原则进行设计。下面以忠垫路陈家沟段为例(如图1所示)。

图1 陈家沟段地形图

该段前接谭家寨特长隧道，后接尖山子长隧道，两长隧道洞身轴线均为直线，隧道之间路段近3公里长，经过地形复杂，呈“鸡爪状”，但无不良地质现象。通常在这种地形条件下平面线形以较小半径的平曲线为主。但在本例中，一是考虑到前后隧道均为较长直线，而连接隧道洞口的平曲线半径也不能太小；二是位于路线设计标高附近的山坡在顺沟方向较直，因此平面设计采用直线线形通过，并在两处隧道洞口接线段分别采用了3500米和1000米的大半径平曲线。若在该段增设转点，采用曲线线形通过，反而会增加土石方或结构物工程量；或者导致线形指标偏低而影响隧道接线的指标。

在线形设计时，不仅只考虑平纵面，还要结合横断面进行考虑。仍以陈家沟段为例，该段山体横

坡较陡，设计时结合前后隧道连接线均为分

离式路基的特点，将该段路线全部设计成分

离式，并将左右线平面间距缩小为3米左右，

同时采用不同的设计标高，形成上下行错台

的分离式路基这样不仅节省了工程量，而且

降低了挖方边坡和填方挡墙的高度，有利于

路基边坡的稳定性。(如图2所示)。

五.结束语

总之，在山区高速公路线形设计中，要

在“安全、环保、经济”的前提下，灵活掌

握线形指标，尽量顺应地形，平纵横综合考

虑，达到公路路线与周围环境相协调的目的。

图2 上下行错台的分离式路基