山区公路设计与应用研究

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【摘要】文章首先介绍了设计标准的掌握，然后分析了山区公路的设计方法，最后重点的阐述了山区公路路线质量控制要点。

【关键词】山区公路；路线设计；应用

中图分类号：O434文献标识码： A

一、前言

在偏远的山区，由于受到地形地貌，经济条件的制约，在交通、人行路段建设施工上难度大，在山区公路的设计中应该分析其出现的问题和应该重点把握的方法不断的完善山区公路的设计水平。

二、设计标准的掌握

1、山区公路线形设计标准掌握的合理程度

公路线形的设计影响着工程安全、工程造价和环境破坏，也影响了行车安全和实际运营车速。线形设计中，平曲线指标是视距及行车安全的首要影响因素，而纵坡指标是行车速度的主要影响因素。规范规定了各级公路的设计车速和相应线形设计控制指标，同时也规定了各级公路的适应交通量，这就使线形指标的采用有了很大的选择范围。因此，设计人员必须对道路性质、分段交通量、车型构成和沿线地形变化等有深入了解，以便依据地形、地质条件合理选用线形指标。

2、远景交通量达到或接近本级公路下限

宜根据地形选择道路平纵线形指标，而不宜强求采用本级公路高限。否则，将造成不必要的投资增大和环境破坏。

3、两条公路在同一交通量水平

它们有着相似的地形条件，指标选择时也应考虑交通量中车型构成和道路所处环境的不同要求而选择不同的标准。

4、一条公路沿线地形基本相同

为了在安全前提下保证形式速度的一致性，设计时在一定路段内应注意所采用线形指标的均衡性和一致性，避免平面指标的突变。

三、设计方法

1、平原区地形条件单一

相关控制条件较少，采用的交点直线法能提高定线速度。山区地形条件复杂，路线布设时限制条件很多，如采用交点直线法，定线效率低，线形往往显得呆板，与地形的符合性差，平纵组合不佳，设计者的意图难以实现。山区公路平面定线时应与沿线地形结合，采用曲线定线方法，使线位布设与沿线地形吻合，减少高填深挖，同时，也可保证一定路段内平面线形指标的均衡。现代道路勘测设计水平飞速发展，HEAD、纬地等现代道路设计软件极大提高了道路线形设计的效率。在定线过程中，如能充分利用这些现代高科技手段快速调整路线，检验路线方案的合理性，设计者的意图就能够被充分体现。

2、缓和曲线的灵活运用

在山区公路设计中，单纯使用直线和圆曲线的组合确定的平面线形很难与地形符合，而缓和曲线的灵活使用可以避免直线和圆曲线的不足。采用曲线定线法时，相邻圆曲线之间夹直线长度往往不能符合要求，而缓和曲线的灵活设置，可使曲线径向对接，线形圆顺；可以灵活调整曲线长度，避免短直线的不足；能较好地与地形吻合，有效克服地形地物障碍。因此，对于山区公路来说，缓和曲线的作用不仅仅是为了满足超高需要，而应作为直线和圆曲线以外的另一个重要的线形要素。

3、最小夹直线长度的采用规范对平曲线间最小夹直线长度作出了规定

山区公路设计中，对于反向曲线，通过圆曲线半径和缓和曲线长度的调整，较易使曲线对接或满足间夹直线长度要求。但对同向曲线来说，强求曲线最小夹直线长度6V的要求，往往引起工程量的增大和环境的破坏。实际上，2V长度为对应设计车速下7•2s行程，可满足安全行驶的判断和操作时间需要。因考虑线形美观，要求避免断背曲线才提出最小夹直线长度6V的要求。断背曲线常出现在明弯处，而山区公路大多为暗弯，只要沿线植被茂密，避免大桥位于同向曲线夹直线内，在驾驶者视觉范围内一般不会出现明显的断背现象。驾驶员是依据所接受沿线的综合信息来调整其驾驶行为，而道路信息来源于线形、道路条件、交通组织、道路交通标志标线、边坡防护形式及沿线地形、景观等。因此，6V最小夹直线长度的要求应视地形条件而定，道路线形本身仅是影响行车安全和舒适的因素之一。当路线与周围地形、环境配合较好时，道路总体环境本身就能起自然诱导作用，加之于缓和曲线的诱导作用，一般在行驶转弯方向判别上不会有太大问题。安全问题不是完全由夹直线长度不足引起的，直线长度不是满足安全的唯一条件，过分强调直线长度可能会以牺牲曲线半径、导致高填深挖、增大造价、破坏环境为代价。而且，可能会造成线形与环境的不协调，反而造成驾驶员心理不安和压力。

4、从空中俯视角度来评判道路线形美观的做法在山区是不妥的

道路使用者的真实感觉才是对线形评判的依据。而这一感觉取决于驾驶员视觉空间有限性、道路线形、线形与地形的协调性等。设计时，利用HEAD、纬地道路设计软件可以很方便从多角度检验线形是否连续美观。因此，山区公路设计时，同向曲线间夹直线长度不能一味追求6V的要求，应视地形条件等确定，但满足2V夹直线长度对保证行车安全是必要的

四、山区公路路线质量控制要点

1、水土保持

应充分调查沿线的工程地质、地形地貌、气候条件、植被种类及覆盖率、水土流失现状等，综合采用生物防护和工程防护措施，做好水土保持工作。在山区公路地质灾害地段，应采用生物防护措施进行水土保持时，应考虑当地区域水土保持规划。山区、丘陵区公路应尽可能与原有地形、地貌相配合，减少开挖面积、开挖量，注意填挖平衡。

2、道路的选线与立交的设置

由于山区地形复杂而立交占地较大，因此，在选线时一定要结合路网规划，考虑相交道路是否有必要设置立交，如有必要设置，则应根据相交道路的交通功能，对交通量和交通流向定性分析，确定立交的形式及规模。确定立交方案时，应根据地形特点和周围其它限制因素，适当调整线路，留足立交布设的位置，这是非常必要的，否则可能会因立交布置受到限制而对山体过分开挖，增加了边坡防护和绿化恢复工作，以及对建筑物的拆迁，给道路建设增加不必要的投资和难度。

3、路基设计应全面

路基与路面是一个整体结构，路基是路面的基础。只有路基密实，均匀，稳定，才能为路面结构提供较好的工作环境。因此，必须进行路基路面综合设计。对于山岭重丘区的路基设计，应根据当地自然条件，特别是工程地质条件，选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。在地形陡峻和不良地质地段，不宜破坏天然植被和山体平衡；在狭窄的河谷地段不宜侵占河床，可视具体情况设置其他结构物和防护工程。沿河路基废方应妥善处理，以免造成河床堵塞、河流改道或冲毁沿线构造物、农田、房屋等不良后果。

4、坡面防护

由于受高速公路的线形指标的要求，在山区修建高速公路，不可避免的会有深挖高填现象，相应边坡的防护工程量也就较大。我国高速公路多用砌石方法进行防护，如浆砌片石挡土墙和护坡等防护方式，车辆经过时展现在人们面前的是一个光秃秃的石头世界，显得十分呆板和和生硬，全无一点绿色和生机。当然，在此方面，我国大多数设计工作者也已认识到并正在尝试减少一些满铺的石砌防护，设计中尽量从景观设计与环境保护角度出发，使坡面防护与绿化有机的结合，当有条件采用绿化措施时，尽可能不用单调的砌石实体或喷浆与抹面等与自然景观不协调的防护措施，如非采用不可，则宜采用与绿化相结合的格构式、孔窗式等支撑结构，对环境保护与道路景观都大有益处。

五、结束语

山区路线设计是一个复杂的过程，应综合考虑各种因素，同时还必须进行反复的平面定线、纵断面设计及技术经济比较，以设计出经济合理及与周围环境相适应的路线。

参考文献

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