山区公路路线方案设计体会

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摘要：山区地形及地质条件均较为复杂，路线设计方案对此区域内拟建公路的工程规模及景观效果有着较大的影响。文章结合某山区公路项目，分析路线设计时需综合考虑的地形、地质、构造物设置、环保及景观设计、运行速度协调性评价等因素，总结设计体会。

关键词：山区公路；平纵面线形设计；安全设计

1项目概况

拟建项目连接的两地区域内分布有较多知名度高的旅游资源，受制于交通基础设施的不完善，区域旅游资源开发程度及社会经济发展水平均较低。为响应交通强国战略、整合区域内旅游资源、推动区域高质量联动发展，两地拟共同建设本项目。根据项目交通功能，结合区域内综合交通体系、远景发展规划及设计交通量论证[1]，本项目定位为集散型二级公路，设计速度为60km/h。拟建公路位于山岭重丘区，走廊带内山体陡峭、沟谷狭窄，路线布设困难，路线方案面对着复杂的自然环境和社会经济条件[2]。在如此复杂的地形、地貌及地质条件下，路线设计方案对工程规模及景观与周围环境的融合效果有着较大影响，下面结合本项目两阶段设计工作将项目特点及相关设计体会总结如下。

2项目特点

①项目位于山岭重丘区，区域内山丘连续起伏，具有较高的分水岭和深谷，路线平、纵面线形受地形影响较大；同时项目区域内发育有欠稳定边坡、崩塌及危岩等不良地质，总体方案相对复杂，需在对现场充分调查的基础上，加强方案研究，确定经济合理的工程方案。②沿线自然生态环境较好，各专业设计方案均需注重对环境的保护，包括路线与地形的适应性、路基防护有环境的协调性、野生动物过路通道的设置等，将项目真正融入自然，达到车行山水间、人在画中游的效果。③作为旅游道路，景观节点的合理选址及设计效果是特点之一，以满足游客的使用需求，体现人文之路。④项目安全设施的设计，既要能满足安全防护需求，又要体现出旅游道路的特点，不能一味照搬传统的交安设施设计方案。⑤项目部分路段利用老路改扩建，设计中应尽量利用既有工程，注重新老路基拼宽设计方案，以确保拼宽路基的稳定性，防止产生不均匀沉降，进而保证路面使用寿命和行车舒适度。⑥区域内土地资源以林地为主，耕地较少，而土地是不可再生的宝贵资源。设计时应在保证公路使用功能的前提下，对路线、平面交叉、路基等设计方案进行合理选择，尽量避免或减少占用耕地，走可持续发展道路。

3路线设计方案

通过对区域内交通路网格局、城乡规划及地形地质条件的分析，本项目主要有2个走廊带，分别是沿某乡镇北侧和南侧进行路线布设。北走廊带内地形条件较南走廊带差，需设置长约6.2km的隧道；而南走廊方案仅需设置长约4.1km的隧道。由于南走廊带方案工程规模小、更符合乡镇总体规划，故总体采用南走廊带方案。设计阶段在南走廊带内选取了五个方案进行同等深度的比选，经过定性、定量分析比较，选择了建设里程短、地质条件较好、对沿线环境影响较小且能充分带动沿线村、镇经济发展的路线方案，路线全长约31km，最小平曲线半径251m，平曲线占路线总长约86%，桥隧比约72.1%，最大纵坡5%。

4相关体会

4.1平面线形应以曲线为主，以充分适应地形。为减小构造物规模，降低工程造价，除了常规的基本型和S型组合之外，需灵活运用卵形、C型、复合型等组合形式，以构成流畅连续的平面线形，与地形地物及环境相协调。同时对于此类项目不必拘泥于夹直线长度的要求，可根据行车安全、乘客的舒适性[3]及视觉效果论证后，采用合理的夹直线长度使得线形充分适应地形条件，从而降低工程规模。如在某处绕山体路段，初设方案为保证同向曲线间6V的直线长度，路线整体偏离山体，导致桥梁工程规模较大；在施工图设计阶段，从运行速度协调性、避免断背视觉效果、行车安全及舒适性等方面进行了充分论证，将此段夹直线长度调整至3V，路线整体向南调整，降低了桥梁工程规模及工程造价。4.2注重进行运行速度协调性评价，并据此进行设计方案的合理选择。受地形限制山区公路往往存在大纵坡和小半径圆曲线的组合以及长上坡路段等现象，这些对行车安全都有一定的影响。在路线设计过程中应注重运行速度检验，根据运行速度计算结果进行超高设计及爬坡车道设计等。本项目存在一段长度约4.8km的上坡路段，根据运行速度计算，此路段大型车的速度折减较大，会明显影响此路段的通行能力，经论证后设置了爬坡车道，将低速车分流，有效地提高了此路段的通行效率及行车安全性。4.3路线方案受地质条件影响较大。山区中地质条件复杂，主要有滑坡、岩溶、岩崩[4]等不良地质现象，应加强地质勘察工作，探明拟建项目区域内地质条件，据此合理选择设计方案。本项目设计周期较长，施工图设计外勘阶段发现初设线位穿越新的山体滑坡区域，经充分比选施设阶段将此段路线向北侧调整，以避开山体滑坡区域，调整的最大距离约120m，调整后的路线消除了安全隐患。4.4桥、隧等构造物设置方案对路线方案影响较大。面对复杂的地形条件，此类项目通常需设置较多的桥梁及隧道，而这类构造物对路线线形都有相关要求。本项目某中隧道的进口处平面线形面对缓和曲线和直线线形的选择，根据规范此处理想的线形是直线和圆曲线，在地形条件特别复杂的地段，经技术经济论证后可采用缓和曲线[5]。若此处采用直线方案，洞外需设置一座5m~20m桥梁一座，而若采用缓和曲线方案则桥梁规模可缩小至1m~20m，经视距检验、线形组合、运行速度协调性分析等方面论证，采用了缓和曲线方案，降低了工程规模。4.5纵断面应针对建设类型选用不同的设计原则。本项目部分路段为利用既有道路改扩建，在纵断面设计中对于此路段应以充分利用既有道路为原则，根据路面改建方案综合考虑老路标高、沿线设计水位、相交道路高程等因素进行设计；而对于新建段应注重纵坡值、竖曲线半径等指标应用的均衡性及平纵面组合的合理性，以获得舒适的立体线形。同时在满足各类构造物净空要求的前提下，最大限度地控制填土高度，力争做到填挖平衡，以降低工程造价。4.6长大纵坡路段的安全设计。山区公路长大纵坡路段普遍存在，此类路段出现交通事故的概率较大，应加强对长大纵坡路段的安全设计。本项目下坡最长路段约4.8km（平均纵坡度3.3%），结合周边环境主要采用了以下安全专项设计：①在连续下坡路段起点处设置下陡坡标志，辅助标注连续下坡的坡长，连续下坡总长超过3km后，重复设置；②行车道边缘线采用震荡标线，长下坡起点及区间内合适位置设置一组横向减速震荡标线，每组减速标线由5道震荡标线组成，标线颜色为黄色；③为避免失控车辆闯入对向车道或驶出路外而造成二次重大事故或单车特大事故,长陡下坡路段的路侧钢筋混凝土护栏均采用SB级；④沿线大型交口及事故易发路段设置了太阳能爆闪灯。4.7注重服务沿线村镇。本项目定位为集散型二级公路，应尽可能地服务沿线乡镇，以充分带动其经济发展，但为缩短隧道长度、降低工程规模，项目设计高程与沿线村镇高差较大，沿线居民上下本项目较为不便。为解决此问题，根据沿线乡镇分布情况全线设置两条连接线与本项目主线相接，在平、纵面设计时，充分考虑设置连接线的建设条件。4.8应注重环境保护、景观设计与路线方案的协调性。项目区域内景色优美、自然生态环境良好，在路线设计时综合考虑路基、路面设计方案，以避免大填大挖，在确保公路使用功能及安全性的同时，使项目充分融入自然环境中；同时根据地形条件选择合适的平纵面线形指标，以设置观景平台拓展公路功能，使公路使用者在行程中获得愉悦的感受。

本项目平面线形除长隧道段以为基本以曲线为主，全线填挖规模适中。在充分考虑道路周边现状地形地貌的前提下，在连接线平面交叉附近设置观景平台一处，此处位于半山腰，同时也是交通流和视线的交汇点，所处地段风景秀丽，可高眺远望附近水库及具有徽风皖韵的特色小镇，充分地利用了“借景”和“透景”，使本项目融入到周边环境景观之中。同时作为休憩景点，设置了一套较为完善的配套附属设施，选用具有乡土气息的材料，与场地周边环境具有较好地融合度，地段小而精致，功能齐全，成为本项目的一个亮点。

参与文献

[1]JTGD20-2017,公路路线设计规范[S].

[2]杨少伟.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2006.

[3]陈晖.道路平面线形中直线极限设计值的研究探索[J].工程技术,2016(3):262

[4]隆海军.山区工程地质条件和地质病害[J].湖北科技学院学报,2015,35(03):14-16.

[5]JTGB01-2014,公路工程技术标准[S].

作者:张培辉 单位:安徽省综合交通研究院股份有限公司