山区二级公路工可路线方案设计比选研究

史亚鹏

（甘肃中昊工程设计咨询有限公司，甘肃兰州 730000）

0 前言

二级公路是打造市县与乡镇之间重要沟通的关键工程，二级公路建设完善，能够带动乡镇沿线的政治、经济与社会的全面发展。且跟随我国扶贫政策的不断落实和深入，一些贫困山区逐渐建设以二级公路为主的国道与省道网络架构。而对于公路工程项目建设而言，对其进行可行性研究就是从工程多个方面来进行的综合研究与论证，如技术标准、路线方案、社会性评价和经济效益等，进而以最佳的路线来作为整个道路建设项目的重要依据。另外还需要综合对该地区的地质条件、路网规划和环境资源等内容进行考虑，在尽量减少投资和工程规模的情况下，达到较高的社会效益和经济效益，也为当地城乡发展创造重要的沟通通道。

1 山区二级公路路线方案设计原则

1.1 符合土体利用和路网规划要求

为了与当地区域的经济发展情况相互适应，且对当地未来发展方向进行计划与规划，地方政府需要结合自身的实际情况和当地人民生产与生活需求，制定与其相互适应的路网设计方案和土体利用的规划方案，保障所设计的公路方案在可行性研究的范围内。

1.2 符合公路设计规范要求

一般山区的公路建设的区域所处海拔相对较高，高差变化大，地形情况十分复杂，并且也经常伴随着滑坡或者塌陷等地质灾害问题。在实际施工期间，需要施工人员克服大量的连续爬坡或者是迂回盘旋所带来的困难因素。且为了保障所建设的公路能够满足行车安全与舒适性，必须要对公路的技术标准进行合理确认，严格遵循设计规范的相关要求，这也是山区公路设计内容的重点。

1.3 符合生态环保建设要求

建设山区公路，不可避免的要产生大量的土石方开挖、填筑与废弃工程内容，而这些工程在实施期间，对于环境造成的破坏是不可逆的。所以需要在路线设计期间，必须要满足生态环保的理念和需求，避开生态环境的保护区域，结合当地地势和地形情况对平面与纵面路线进行科学设计，减少大填大挖的工程实施，防止发生水土流失等严重问题，在施工中营造出人与自然和谐发展的关系氛围。

1.4 尽量减少对房屋和资源以及农田的占用

山区内部一般都包含人类赖以生存的重要宝藏，内部蕴含大量的矿产、农田和森林等自然资源，无数的山村也正是依靠这些资源才逐渐发展到今天。而由于其地形十分复杂，山区内部最为稀缺的资源还是农用的耕地。因此在工可路线设计之前需要对当地情况进行详细勘察，重点勘察当地基本农田保护区域、重要的矿产区域和房屋聚集区域的分布状况，在施工设计期间尽量避免占有这些资源，为当地人民生活的创造更好的条件。

2 项目概况及分析

某山区二级公路建设项目，整个项目全长为23km，根据等级设计分析，其属于省道路网的规划内容，目的在于实现乡镇之间的交通和互联。

2.1 项目技术指标

本项目位于高原向着盆地过渡的斜坡上，区域内以高山和丘陵为主，低山为次要地形，洼地分布较为密集，石山较多，连绵成片。项目起点海拔为170m的高度，终点高程为200m，中间需要翻山越岭，其中最高的高程为495m，相对高差为295-325m，地面的自然坡度＞20°，属于Ⅲ类的山岭重丘地区。

本次项目在勘察期间，考虑到具体的地形和地质情况十分复杂，路线的布设十分困难，且为了减少对沿线大量的资源和地貌造成破坏，防止占用大面积土地和造成水土流失的问题，本次项目采取技术标准为二级公路，路基宽度为8.5m，设计速度为40km/h。

2.2 旧路概况分析

该山区项目区域内的原有道路均为四级公路，路基宽度为6.5m，分别为县道X909、县道X910、乡道Y019，整个路线的线型一般，个别路段为连续的回头弯，本身具有较大的纵坡。本项目在设计公路期间必然会与高速公路形成交叉，所以在下穿的分离式桥梁两个地点的道路设计为本项目的关键内容。经过内部技术研究，决定将该路线分为北走和南走两条廊带。

2.3 山区的垭口情况分析

结合当地地图内容的探讨和研究，本项目区域内，主要有三处垭口，其中在北走廊带中，垭口1 为406m 的高程；垭口2 为415m 的高程；而南走廊带的垭口3为255m的高程，具体控制点如表1所示。

表1 主要垭口和控制点高程统计

3 路线方案设计

3.1 以北走廊带及垭口情况设计C与E线方案

（1）C 线设计方案。该方案全线经过为越岭线，前半段沿着旧路县道的X909 进行布线，需要克服的高差为236m，爬坡需要10.4km 的路线长度，本路线平均的纵坡为2.27%，符合二级公路设计规范中＜5.5%的要求。后半段路线为从垭口2 到山脚平地之间设计，克服高差为215m，降坡的路线长度仅为2.3km，平纵纵坡为9.35%，不满足设计规范要求。因此垭口1 和2 段的旧路不能将设计标高有效降低，因此需要将后半段路线在垭口1 的位置新建延展线进行下坡作业的实施，并且沿着山坡和其他的低垭口的位置逐渐将标高降低。在自然的延展线的设计下，C 线的方案到垭口2 附近的区域时，其标高已经降低到320m，随后再到山脚之间布设线路，仅需要克服120m的高差，平均的纵坡为5.22%，满足设计要求。

（2）E 线设计方案。该方案全线也为越岭线，前半段与C 线方案一致，后半段继续沿着旧路一直布线到垭口2。但是由于垭口2 到山脚平地的高差相对较大，直线降坡的距离不够，因此需要沿着另一侧山坡进行迂回展线，逐渐降标高降低，经过展线设计后平均纵坡为5.03%，符合设计要求。

3.2 以南走廊带和垭口情况设计K线方案

该方案前半段为沿河线设计，路线沿着县道X910进行布线设计，旧路路型相对良好；后半段为越岭线，大部分可以沿着农村的公路进行布线操作，控制垭口3 的高程为255m，克服难度不大，纵坡布设的条件相对良好，可与旧路标高进行拟合，平均纵坡为3.67%，符合设计规范要求。

3.3 路线方案的比选分析

三种布线方案的技术经济性对比结果分析后。可发现，北走廊带中的C 方案采取高程相对较低的垭口1进行坡度提前降低，路线长度相比于E 方案有所减少，且平面和纵面的指标相比于E 方案更加优秀，主要建设的工程数量和占用土地的面积更少，减少投资较低，因此在C 和E 方案之间选择C 方案作为北走廊带的布线方案。

南走廊带的K 线方案对于旧路利用十分充足，跨越垭口3 的高程最低，所穿越的路线长度也最短，平面与纵面指标均比C 方案优秀，且占地面积、工程数量和资金投入更少，因此总体上确定K 方案进行该段项目的布线方案内容。

4 结语

综上所述，基于上述案例分析，对于山区二级公路工可路线选择上，需要结合当地的地貌、地形和旧路的实际情况来选择适合的设计方案，争取达到占地面积最小、工程数量最低和投资最低的建设目标，保障行车安全和舒适的基础上，达到最大化的工程效益目标。