高速公路山嶺區(qū)公路路線的設計和選擇
關鍵字：山嶺區(qū)公路,路線,設計
隨著我國高速公路的發(fā)展，山嶺重丘區(qū)高速公路的建設蓬勃的發(fā)展起來，山嶺地區(qū)地形、地質條件復雜多變，橫坡陡峻、溝谷縱橫，路線跨谷切梁，高填深挖難以避免，橋隧相接司空見慣，而高速公路的選線就成為制約方案是否經(jīng)濟、合理、可行的重要因素。
1山嶺重丘區(qū)的特點
山嶺區(qū)具有地形起伏大、溝壑縱橫、平面展線位置狹窄、平縱配合困難等特點，具體特征如下：
1.1山高谷深，地面起伏大、高差大、地形復雜、山脈水系分明，地面自然坡度一般大于20米以上；
1.2石多、土薄地質復雜，不良地質現(xiàn)象（如巖堆、滑坡、崩塌、泥石流、巖溶等）較多，在一定程度增加了道路設計和后期運營的困難；
1.3水文條件復雜，山區(qū)河流曲折迂回，河岸坡陡，水流比降大、洪水短暫、水位漲落變化大、流速快、流量集中、沖刷及破壞力較大；
1.4氣候條件多變，晝夜溫差較大，山高霧大，氣壓較低等。
在山嶺區(qū)修建高速公路無論其在設計方面還是在施工方面，其難度都是比較大的。相應的工程造價也要高出平原區(qū)高速公路很多。同時，由于我國的綠化工作已得到全民的高度重視，封山育林、退耕還林正在積極運作，森林植被的恢復和發(fā)展較快，因此高速公路的修建將不可避免的對原有的森林植被、地貌、景觀造成破壞。如何充分利用山嶺區(qū)的地形、地貌，巧妙的對線形進行布設，盡可能減小工程量，降低工程造價，是山嶺高速公路設計過程中必須認真考慮的問題。
2、選線原則
公路線形的擬定，應該根據(jù)本項目的特點，按照《公路工程技術標準》的有關規(guī)定，確定切實可行的選線原則。概括起來，選線原則大致應分為以下幾個方面：
2.1按路網(wǎng)規(guī)劃原則、確定路線的大致走向
高速公路的修建目的是為了帶動區(qū)域經(jīng)濟、政治發(fā)展、改善投資環(huán)境、使當?shù)氐馁Y源流動起來，實現(xiàn)國家的總體資源配置。為了更好的發(fā)揮高速公路的橋梁紐帶作用，更好的為沿線地區(qū)服務，就要與當?shù)氐目傮w規(guī)劃密切結合。包括經(jīng)濟規(guī)劃、交通規(guī)劃、旅游規(guī)劃等，通盤考慮，使地方道路網(wǎng)更合理有效。
2.2地質選線
選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘察，查清其對公路工程的影響。因為地質現(xiàn)象有的較為隱蔽，因此選線時首先必須有詳盡的地質資料。山嶺高速公路選線常見的不良地質路段包括：滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、還有多年凍土、水庫、人為坑洞、強烈地震區(qū)等等。對于難以處置的不良地質路段、應慎重對待，設法避讓，對必須通過的、在已具有有效措施的處理方案的前提下，盡量縮小穿越范圍，盡量選擇有利于工程安全的角度穿過，從而節(jié)省高速公路的投資，縮短施工工期，減少工程隱患。
2.3線形設計指標的應用
路線大致走向確定后，應著重考慮如何優(yōu)化平縱面線形，具體應做以下幾點：
2.3.1平面線形在滿足規(guī)范要求的前提下，要做到盡可能與地形地貌相結合；
2.3.2線形設計必須舒緩平順；
2.3.3指標采用必須均衡，并盡可能采用指標較高值；
2.3.4必須保證行車的安全與舒適；
2.3.5工程量盡可能做到最小。
根據(jù)《公路工程技術標準》中規(guī)定的指標，可知計算行車速度的不同，其指標差異很大，影響工程數(shù)量也是十分巨大的，因此合理的選用計算行車速度作為控制指標，是控制設計標準和工程造價的決定性因素。在確定計算行車速度以后，如何采用合適的技術指標是保證行車安全、舒適以及控制工程造價的關鍵，筆者認為在指標選取時，應采用計算行車速度范圍的中值作為全線的控制指標較為合理，同時，應避免采用極限指標，具體理由如下：
較高的線形指標是可以更好的保證行車安全、舒適的必要條件；
可以做到工程造價不會有過大的增加；可以較好的做到平面以及縱斷面線形與地形、地貌有機的結合，盡可能減小對原有景觀及地貌的破壞。
在具體的選線工程中，應注意以下問題：
線形指標運用上要做到均衡、舒展、避免長直線接小半徑的平曲線等現(xiàn)象的出現(xiàn)；
除非特殊限制，建議少用復合曲線；
直線長度盡管在《公路路線設計規(guī)范》中做出了限制，但筆者認為這不是絕對的，應該結合地勢綜合決斷，必要時可采用標志牌提示或景觀設計來彌補長直線的不足；
對于設置緩和曲線的平曲線，緩和曲線長度在滿足規(guī)范的前提下盡可能的取大值，其長度宜為規(guī)定值的2-3倍；
在需要設置隧道的情況下，要做到“早進洞，晚出洞”，特別是進出口的位置應多做方案必選，取其最優(yōu)方案。
在北方冰凍積雪地區(qū)，路線應盡可能選在陽坡面上。
在平面線形布置上應盡量與地形相結合，宜采用曲線定線法。具體做法為在選線時首先在地形圖上確定平曲線的位置及曲線半徑，然后插入直線進行連接。相應的平曲線可采用單曲線、對稱曲線、非對稱曲線、卵形曲線和復曲線等。目前已經(jīng)有許多路線CAD軟件均具備此項功能，只要把地形圖插入到計算機中，即可進行平面設計和優(yōu)化。
在設置需設緩和曲線的平曲線時，緩和曲線的長度宜選用2倍的規(guī)范規(guī)定值，否則，盡管緩和曲線長度滿足規(guī)范要求，但是取值過小會給人在視覺上產(chǎn)生突變的感覺，難以使緩和曲線發(fā)揮作用。
2.4選線時還應注意互通式立交的布設
由于高速公路具有全封閉、回收費用的特點為了與地方路網(wǎng)互通，需設置互通式立體交叉。規(guī)范規(guī)定“高速公路互通式立交間距，一般大城市附近為5-10km，一般地區(qū)15-25km”。間距過大，則影響高速公路為地方服務的功能，過小則影響服務質量，增加造價。立交地址的一般原則是充分考慮路網(wǎng)結構兼顧城鎮(zhèn)建設和政治經(jīng)濟、發(fā)展。而山嶺區(qū)地形復雜，在選線時要同時考慮互通式立交的布設位置、形式及規(guī)模，否則會遇到困難。
2.5注重公路線形美學及美觀設計
和諧即是美，這是美學的基礎。目前，公路美學設計已經(jīng)逐步得到應用和重視，公路美學和景觀設計是相輔相成的，兩者缺一不可，要巧妙地將美學、景觀設計及公路設計有機的結合是公路美學設計的基礎和關鍵，在建設中應滿足一下要求：
2.5.1平面線形設計是美學設計的基礎；
2.5.2縱斷面設計是美學設計的補充和完善；
2.5.3景觀設計師美學設計的關鍵；
2.5.4公路綠化是景觀路、生態(tài)路、環(huán)保路的具體體現(xiàn)。高速公路美學設計和景觀設計必須做到要有前瞻性和全局觀，一個完美的作品應該經(jīng)得起時間的考驗，并且在相當長的時間內做到不落伍。
3、結語
山區(qū)高速公路的路線方案只有在顧及多方面的因素，多方案論證、比選的基礎上選定路線方案，才能保證最優(yōu)的路線方案。研究路線方案是，既要避免脫離實際求高標準的思想，也要避免過分遷就地形而輕用采用極限指標，應力求掌握適度標準以保證行車安全與舒適，在保證通行能力的同時，充分發(fā)揮投資效益。同時在選定方案的過程中在標準、規(guī)范規(guī)定范圍內結合地形、地質、水文、路基填挖，使平面線形、縱坡、視距、附屬設施、服務設施等互相兼顧，從總體上尋求工程量小、造價低、運營安全可靠的方案。
參考文獻：
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