山区公路路线设计方法探析

章小平

(淳安交通设计有限公司，浙江 淳安 311700)

1 关于山区公路平面选线设计分析

整体来讲，山区公路在选线设计环节，设计人员要根据项目所在区域以及公路沿线范围中的地质条件、地形地势、自然环境等，在选定的走廊带与主要控制点的基础上，进行布局和总体设计，合理运用技术指标。按照“从轮廓到细节”、“由浅及深”的原则，设计多个方案，并通过对比将最优的路线方案确定下来。具体是：

第一，设计过程中，需着重考虑山区公路的安全性、舒适性、经济性、便捷性，在较高技术标准基础上，尽可能将造价成本降低，并为后期施工以及养护打下坚实的基础。

第二，在具体选线时，相关设计人员需深入到山区所在区域，对沿线范围的地质条件、水文地质情况进行勘察，进而明确对工程项目产生不良影响的相关因素，并尽量避开特殊的、不良的地形地质区域。

某山区公路拟定设计标准为三级公路，设计速度30 km/h，起、终点相对高差达300 m左右。基于上图的环境来看，必然会引起道路弯多、坡陡，而且线形指标相对较差、工程量较大，这就意味着后期养护难度比较大。考虑到越岭沿线区域人口一般较少，山区公路主要满足当地群众日常出行。一般选线应尽可能避开特殊地形条件，倘若无法避免，必须要从中穿过，那么也要选择合适的位置，尽量将穿越面积缩小，并设计好沿线工程防护措施。

第三，注重环境保护。山区自然生态环境往往比较好，因此路线设计必须考虑与自然环境协调性，最大限度减少因为公路施工导致的环境破坏问题。此外，还要减少农田耕地的占用，对现有耕地资源进行有效保护。

第四，在山区公路平面选线过程中，还要特别注意平面与纵面的合理组合，保障公路线形的美观性，避免产生不利线形而影响行车安全和舒适。

2 关于山区公路平面的设计方法

2.1 平面设计要求概述

第一，根据山区公路选线的特点，要求平面要尽量做到连续、直捷、顺适，平面尽可能与附近的地形、地物保持良好的协调性。

第二，在平面设计时，倘若路线转角≤7°时，一般适当调整平面路线；因地形条件必须设置小于7°之内的转角，那么就要按照规范要求设置一个较长的平曲线。

第三，除地形等特殊原因限制之外，建议平面路线设计尽量不采用复合曲线。

第四，路线不仅要满足车辆行驶过程中的力学要求，还要特别考虑到驾驶员在山区驾驶中的心理、视觉等需求，这样才能保障路线的舒适性、安全性以及经济性；同时，要最大限度避免急转弯、连续转弯较多的线形。

2.2 关于缓和曲线的设计

第一，曲线的曲率持续性变化，能够让行驶车辆更容易遵循路线行驶。

第二，曲线的离心加速度也会持续发生变化，有利于保持行驶的舒适性。

第三，曲线的超高以及加宽的持续变化，非常有利于保障车辆行驶的稳定性。

第四，对缓和曲线合理布置，可以使曲线与圆曲线之间配合良好，保持整个线形的美观性。因此，在山区公路路线设计中一定要重视缓和曲线的设计。

缓和曲线设计通常会采用回旋线，那么此时要着重考虑到汽车从直线行驶到圆曲线之后，其整个行驶轨迹上的弧长与曲线曲率半径相乘的结果其实一个常数。而这个性质其实与回旋线是完全符合的，那么回旋线便可以作为常用缓和曲线的形式。回旋线公式：

上述公式中，A表示的是回旋线曲率变化缓急程度的相关数据参数，A越大，说明曲率变化越慢，曲线拐弯越缓，A越小，说明曲率变换越快，曲线拐弯越急；R则表示的是与回旋线相连圆曲线的半径大小；LS则为回旋线缓和曲线长度。结合山区公路实际情况，然后将对应的数据输入，借助计算公式便可以得到缓和曲线设计的具体数据。

3 关于山区公路纵断面的设计方法

3.1 基本要求

第一，确保车辆能够在山区公路中安全行驶，而整个路段上的纵坡需保持平顺，也就是说起伏尽量不要太大。

第二，具体设计时，还要重视填挖平衡，挖方就近作为填方，可有效降低成本。

第三，对于连续上坡路段来讲，必须按照相关规定设置缓和坡段。

第四，针对回头曲线路段来讲，路线纵坡有着特殊的规定，因此建议先将回头曲线部分的纵坡确定下来，然后再从两端进行接坡。

第五，山区路段会涉及到路段连续的上坡或者是下坡，因此平均纵坡需满足规范的规定。

3.2 关于路基填土高度的设计

纵断面设计中路基填土高度极为重要。山区公路路线设计的目标是稳定、安全、经济。纵断面设计时充分按照沿线地物、地形、地质、水文等情况，以及路基路面排水、桥涵泄洪、通道与立交净高等要求，并充分考虑纵坡的顺适性、填挖工程量的大小、线形组合、环境保护、绿化美化等因素，从而进行统筹兼顾的设计。

对山区公路填土高度有着影响的因素有：公路路基的最小填土高度(干湿状况、特殊路基)、乡村道路横向穿越的净空、相交道路的通行净空、河流的防洪等因素。

在对路基进行具体设计时，要充分考虑以下情况，并坚持分段对路基高度做好必要的论证，这样才能在满足各项技术指标的基础上，采取有效措施将路基高度保持在合理范围。

第一，对于河流防洪来讲，这是山区公路纵断面设计中路基高度必须达到的基本指标，例如，在跨越深沟时，则必须考虑到高填路基与桥梁之间的比选。

第二，要着重对相交道路的通行净空、乡村道路横向穿越的净空进行考虑，从而找到解决措施，重点是需要综合考虑各个要素，并进行论证。

第三，路基的最小填土高度，应满足防洪、路基干湿类型、路基强度以及压实度、运营期沉降、道路排水系统等基本要求。

4 结 语

综上所述，对于山区公路路线设计的要求相比普通公路更高。在设计过程中，需要重点考虑选线设计、平面线形设计、纵断面设计等几个因素，还要高度重视如何让公路与周围自然环境保持良好的协调性，以及公路的安全性、稳定性、经济性等，这样设计出来的山区公路才能更好的满足实际需求，从而为当地人民提供优质的交通服务。