山区公路路线设计原则及要点探究

黎礼宗

【摘 要】随着我国综合实力不断增强，道路桥梁建设水平也在不断提高。目前，道路工程中的公路建设不断向山区进行纵深发展，为了使山区公路建设更加合理，需要对公路路线的总体设计进行不断地探究。文章对山区公路路线的设计进行分析研究，首先简单阐述了山区公路路线设计与质量控制的重要意义，其次对山区公路路线设计的原则进行分析，最后对其设计要点作研究，希望可以为山区公路路线设计提供一些参考。

【关键词】山区;公路路线;设计原则和要点

1 山区公路路线设计与质量控制的重要意义

山区公路的路况和环境通常情况下都非常复杂，而且山区公路行车安全问题一直以来都是社会重点关注的问题[1]。公路路线设计的合理性，不仅可以有效保障山区公路的行车安全，还能为人民群众提供良好的行车舒适度和行车环境。另外，对山区公路路线进行科学合理的設计，还可以有效降低公路的运营成本及建设成本[2]。因此在山区公路路线设计中，需要合理布设山区公路的选线及构造物，必要时进行比选论证，使设计尽量做到经济、合理、实用。

公路路线设计质量控制一般有两个阶段，第一阶段是在路线设计方案研究阶段和勘察阶段，这个阶段需要深入调查山区公路路线范围内沿线地形地貌、地质、水文、人口、乡镇和村庄的分布情况，详细了解和掌握路线范围内的一切制约因素，同时还要与公路的交通特性、区域特点及结构等结合进行深入分析，规划好山区公路工程项目的总体路线，以便在开展公路路线设计时制定一个比较严格的控制标准，并灵活运用各项技术指标，使路线设计更加完善。

2 山区公路路线设计原则

2.1 灵活运用指标原则

公路是一种带状的三维构造物，是铺设于大自然中的实体工程，因此公路设计不仅要满足其自身的功能需求，还要着重研究大自然中各种相关的复杂因素，设计过程综合分析这些因素，使其系统化、有机化，最终使建造的公路达到既能满足其自身功能要求，又能与大自然相融合，达到协调与平衡的目的。结合项目所在地的地形、地貌、地质、气候等自然条件及旧路的技术状况，合理选定山区公路项目的公路等级，宜二级则二级、宜三级则三级、宜四级则四级。同一项目不力求公路等级一致。积极贯彻交通运输部提出的“强制性指标严格执行、一般指标灵活掌握、突破指标论证采用”的公路勘察设计新理念。不盲目追求宽、平、直，不随意裁弯取直选新线，不牺牲环境大填大挖，做到适用就是最好的。

2.2 安全原则

由于山区的地理环境和条件比较复杂，在设计山区公路路线时，还要深入了解公路沿线建设范围内的地质条件和地形。气候多变、山高谷深、地形地质结构复杂等，这些均是山区公路最大的特点。因此，可进行比较选择的方案也很多。在保障安全的基础上，选择技术指标比较高的路线设计方案，再与工程量的大小相互结合，将地势地形布线作为设计公路路线的关键[3]。在不过多增加投资的条件下，尽量采用较高的技术指标，注意线形的均衡、连续性，以达到道路交通安全、迅速、通畅、舒适。

2.3 经济合理原则

在设计山区公路路线的过程中，需要考量山区的结构和地形地貌，使其建设的规模和成本得到有效降低。在开展山区公路工程时，不能只关注造价问题，还要考虑山区公路给当地经济发展带来的作用并进行有效结合。坚持以人为本、节约资源、可持续发展的原则，在满足功能要求的前提下，合理选用技术标准，尽可能节约造价，避免工程浪费。

2.4 环境保护原则

在对山区公路路线进行设计时，需要将环保理念贯彻其中，把保护环境作为基本原则，综合分析公路工程的前期设计阶段、后期运营阶段可能出现的环境问题，从保护环境的角度全方位考量公路设计的理念。要把“最有强力的恢复、最大限度的保护及最低程度的破坏”作为公路路线设计的基本原则，在前期设计和选线过程中，就要重视方案的合理性，同时还要以“自然和谐、以人为本、可持续发展”的思想，对路线范围内的生态环境和动植物群落等区域采取保护措施，在对公路景观规划的过程中，要从艺术的角度进行规划，从而打造一个更加生态的公路环境[4]。

3 山区公路路线设计要点

3.1 路线平面线形设计要点

在地势较为复杂的山区公路进行路线设计前，要详细勘察当地区域的地质情况和地形特征。为避免出现较多的高填深挖路段，尽量沿着等高线展线的路线设计方案，防止对等高线进行横切。山区地形一般都比较陡峭，而且高程障碍也非常大，地形比较复杂，通常情况下，山区公路建设工程量都比较集中，工程任务也非常艰巨，因此，在设计山区公路路线方案时，需要进行比较全面的比选，对构造物进行合理布设。在设计路线平面时，需要具有一定的前瞻性，在对平面进行布线时，对一些重要的路段横断面和纵面要做到未雨绸缪，对公路建设中的隧道和桥梁等进行合理布设[5]。

平面技术指标要灵活掌握、均衡运用，不追求高指标，对部分指标如曲线间的直线长度、平纵组合线形设计中的好中求好的指标等不严格要求，但对危及行车安全，如长下坡接小半径平曲线、连续急弯等路段进行安全性检查，并采取相应的工程措施处理。但不突破以下主要指标：圆曲线极限最小半径、超高缓和段最小长度、视距;局部地形特别复杂路段，采用适度超限的指标，以控制工程造价。对路线经过自然地形较陡峭的山体，为避免直接横切等高线，可采用多种线形组合设计方式，如卵形曲线、C形曲线、回头曲线进行二次或多次展线等手段，以克服高差问题。重视并利用各种先进选线及线形组合设计手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，通过采用新的勘察设计方法，通过航测手段进行数字化勘察，影像结合三维地模为公路选线、三维方案比选、土石方计算提供有效的数据支撑，使得各阶段部分工作可以同时并行，缩短设计周期的同时也节约了后期方案修改的成本。对于旧路改建部分路线方案确定的路段，可在路线方案确定之前进场进行数字化勘察数据采集，使勘察设计工序同步进行，从而缩短外业调查周期。同时，勘察数据的可重复利用，省略了方案比选、变更所需要的外业数据再次采集所需的时间，从而能够在有限的时间内做出更多的方案比选，使高新技术在山区公路项目中发挥最大作用，最终选出最优方案。

3.2 路线纵断面设计要点

在设计山区公路路线纵面时，要先结合平纵面。在明确公路路线的起止点、控制点位置之后，将山区的地形条件、路线标准作为基础，然后再拟合路线纵断面。由于山区地形比较复杂，因此平纵组合线性设计受到一定限制。在进行纵断面设计时，不仅要满足最基本的规范要求，还需要有效掌握工程技术指标与工程量之间的平衡，不可片面追求高指标而增加工程量，也不可为了控制造价而降低指标。另外，车辆在道路上行驶过程中的舒适性和安全性，受纵坡的坡率、坡长、竖曲线半径的选择直接影响，当车辆在山区道路行驶时，驾驶员的视野受到限制，容易错误地判断行驶路线。坡度及其长度影响着汽车的行驶速度及运输的经济和安全，因此，保证汽车行驶安全、迅速、舒适与经济，是纵断面设计的基本原则之一。纵面几何设计的依据是设计车型及其动力性能，因此，从汽车行驶理论出发，合理设置竖曲线与爬坡车道等，是纵断面设计的主要内容。纵坡设计应顺应地形，局部困难路段需经技术经济论证，最大纵坡可比规范规定相应的限值增加1%;对旧路改建路段，遵循充分利用旧路、宁填勿挖的原则，尽量减少对旧路的破坏;对利用旧桥的路段，应注意不增加旧桥恒载，以保证桥梁安全。

3.3 长大纵坡路线设计要点

在山区公路路线的设计中，比较难的一个设计就是长大纵坡，而对山区公路路线设计长大纵坡又是难以避免的情况。连续的长大纵坡存在一定安全隐患，根据相关连续下坡路段事故调查结果统计发现，这一类的道路安全设施比较缺乏，转弯半径较小，视距效果也不好，容易使车辆制动发生失灵问题，这也是导致事故发生的主要因素[6]。因此，对于连续的大长纵坡道路而言，在设计路线时，要以车辆安全运行作为主要指导，将竖向设计放在平面线位布设前，通过平纵指标有效控制车辆速度，增设交通安全标志和避险车道，提高安全防护措施。

3.4 橫断面设计要点

在选择山区公路路线过程中，除了选择平纵组合之外，还需要综合考虑施工的难易度和路基的稳定性及不良地质带的处理措施。横断面设计主要是对其路基的横断面进行设计，设计内容包括路基边坡坡率和挡防排水等结构物。在选择结构物和断面形式设计时，设计方案要结合地质地形条件，满足相关的规范要求，因地制宜，灵活选用。根据山区公路地质条件进行路基结构形式的比较，必要时可设置半路半桥式、分离式等形式。设计时要注意路堑边坡坡度，保障其根据高度的变化适时进行相应调整，保障挖方外形自然。另外，要想保障路堑与路堤更加美观，使其与自然环境进行良好的融合，尽量避免填方高坡脚和陡峭的挖方边坡。

3.5 安全性设计要点

完善的交通安全设施是把安全放在首要位置，是人性化设计理念的具体体现之一。结合山区公路项目的特点，低指标路段的行车安全、困难地段的视距保证等是山区公路项目安全性设计中需要重点考虑的问题。本着“以人为本，安全至上”的设计原则，在进行路线设计时，结合运行速度进行路线设计。设计中，检验路线的运行速度，检验出安全隐患路段，力求防患于未然，对预见的危险路段采取优化设计或增加相应安全设施。

我国运行车速控制原则为两相邻路段间小客车运行车速差不大于20 km/h，大货车不大于15 km/h。如运行速度检验不能满足速度差的路段，将设置安全设施以保证行车安全：①调整相应路段平面、纵面设计指标。②设置必要的警示标线标志，提醒驾驶人员慢速通行，降低交通事故概率、减轻事故损失。③根据运行速度重新设计超高和加宽值，在工程量增加不大的前提下，可适当加大路面的加宽值，并设置分道行驶标线、对向行驶安全距离标线。④对于视距不良的路段，通过增大路线偏角和调匀纵坡的手段，改善视觉中断现象，消除行车安全隐患;普通路段可以开挖视距平台，个别极困难地段无法保证视距时，应该通过限速、禁止超车、标志提醒、设置反光镜等措施保证行车安全。通过设置完善的防撞墩、防撞护栏、视线诱导标、标志牌、反光镜、振动减速和禁止超车标线等安全设施，使道路的安全设施升级完善。

3.6 节约使用土地设计要点

山区公路难以避免高填深挖，路线工程用地指标的合理性、是否少占用土地是衡量山区公路路线方案优劣的一个重要指标。除此之外，在路线方案的定线中，本着节约土地、少占耕地的精神遵循以下设计原则：①考虑国家、地方土地利用的总体规划，重视农业生产的需要。②新建路段路线走向应尽量依山沿丘，采取填挖平衡方式，尽量少占基本农田及耕地。③路线尽量利用荒地、劣地，少占耕地，尤其是基本农田保护区的土地。④边坡设计应在边坡自身稳定的原则下，不追求过分放缓，可合理设置挡土墙、护坡墙、坡脚墙，减少路基断面面积。⑤挖方路段的土路肩、碎落台宽度应根据其功能综合考虑确定，并尽量减小甚至取消。⑥边沟、排水沟、截水沟横断面设计尺寸应满足降雨重现期的设计流量，尽量减少排水构造物横断面尺寸。

4 结语

在山区公路工程建设过程中，路线设计工作是一项非常重要的公路设计内容，路线设计的好坏，不仅会对山区公路的使用功能产生直接影响，而且直接影响山区环境保护问题。由于山区地形比较复杂，受到的影响和限制条件也非常多，因此，在对山区公路路线进行设计时，需要遵循环境保护原则、安全原则、经济合理原则等，并在设计时对线路的设计要点进行分析研究，促使山区公路路线设计更加合理、科学。

参 考 文 献

[1]易娟.山区公路路线设计要点与实例探究[J].低碳世界，2020（7）：188-189.

[2]米春奇.山区改扩建公路路线设计要点分析[J].大众标准化，2020（5）：51-52.

[3]杨乔乔.山区公路路线设计探讨[J].黑龙江交通科技，2019（8）：23-24.

[4]孙永刚.公路路线设计原则及要点浅析[J].消费导刊，2019（32）：57.

[5]宋晓婧.山区高速公路设计中土石方对路线方案的影响[J].交通世界（下旬刊），2019（8）：12-13.

[6]冯强，牛浩.浅析山区公路路线设计[J].建筑工程技术与设计，2019（1）：564.