甘肃中设工程勘察设计有限公司
摘要：山区公路由于本身具有一定特殊性，在路线设计当中的难度很大，而且不容易控制设计质量，为此，本文着重就山区公路路线设计需要考虑的要素进行了分析，而这些要素又是路线设计当中质量控制的关键点。
关键词：山区公路；路线设计；质量
山区公路所要面对的自然地质条件非常复杂，山区公路路线设计需要综合考虑多方面的因素来确定最为完善的设计方案。但山区公路路线设计相对来说复杂程度很高，如何做好设计，保证设计质量是十分值得探讨的问题。
一、山区公路路线平面设计
山区公路路线设计是否体现出高质量，路线平面设计是非常关键的一个节点，尤其是其中的平曲线，是必须要重点关注的问题。在进行该环节的设计当中需要特别注意平面曲线问题。
（一）缓和曲线
在我国相关规范当中对山区公路路线平面曲线的设计有着相当明确的要求，在设计当中是必须要遵守的基本原则和标准。但是山区公路所面临的自然地质条件复杂，一般山区公路路面弯曲度较大，此时必须要考虑切线对曲线的影响。而为了满足行车需要，在设计时需要充分考虑相关规范当中要求的下限值，以此来作为参考值。同时要特别注重超高等要素，并按照路线所经过的地形条件，确定弯曲度及其对应的超高加宽段的长度，然后基于规范要求的上限值对缓和曲线进行调整，以便达到最好的效果。
（二）行车速度
行车速度是路线平面设计环节中设置曲线必须要考虑的要素，在相关规范中，曲线间最小直线长度与行车速度成倍数关系，比方说当设计时速在60km/h以上时，同向曲线直线长度应达到行车速度的6倍，而反向需要达到2倍。当然由于相关规范中对公路等级有要求，在公路等级下对行车速度也有着明确的规定，比方说山区高速车速一般为80km/h，一级为60km/h，之后的等级还有40km/h,30km/h，20km/h。在设计中实际不宜生搬硬套，所以上文中的缓和曲线是非常需要考虑的一个关键点。在实际设计当中针对缓和曲线曲率半径进行充分考虑，由此设计的曲线相对来说比较容易达到6v设计，当然如果行车速度在40km/h以下时，要保证2v设计，且反向曲线行程应大于3s。
要特别注意的是，在平面设计当中，一段长直线段的末端不能直接对接小半径的曲线。由于目前对小半径临界值缺乏相对明确的要求，如何确定小半径临界值是非常关键的另一个点，而此时同样需要考虑车速。
二、山区公路路线纵面设计
（一）坡度
山区公路路线设计中坡度是另一个需要注意的关键节点。坡度对行车的影响是非常大的，相比国外，我国在这些方面有着比较明确的规定，按照相关规范要求，山区公路如果利用原有地基，在纵坡坡度上可以适当的提高1%的角度，一些省级公路且位于海拔3000m以下的，纵坡坡度不能大于10%，若车流量比较小，而且公路限速比较低的时候，纵坡坡度可以适当提高。
（二）长陡坡
在山区公路设计中纵面上由很多的长陡纵坡，这类纵坡的坡度不能大，要尽可能的小，如果坡度过大，那么对行驶在公路上的车辆而言非常的不友好，对于司机朋友来说，对车辆的伤害很大，而且容易出现追尾等事故。当然由于山区地形原因，坡度不好控制，为此要重点注意对平均纵坡的长度进行合理的设置，并按照路线所在区域的具体天气情况，地形条件以及预计的车流量、车速进行合理化设计，目前来说由于没有相关的明确规定，所以在具体的设计当中长陡坡的设计难度很高，因而一般情况下，最好是综合分析各种要素后，设计多种方案进行对比分析，如果能够实现绕行、拐弯，可以不设置长陡坡。相对复杂的情况下，可以考虑隧道和盘山公路等形式来使长陡坡坡度降低。但是考虑到公路行车类型和车流量，长陡坡的长度也不能过长，长度太大，虽然坡度降低了但与地形的结合上就需要考虑更多的因素，工程量会很大。所以在具体设计长陡坡时，要注意应在满足坡长限制的情况下去克服地形上的高差，在考虑地形、排水等因素后，坡长控制在最小坡长的2~4倍比较合适。
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（三）高程
对于山区公路来说，在纵面设计中，高程同样是一个不能忽视的要素，尤其是等级比较高的公路，必须要考虑人行通道、交叉机耕道、洪水高度等因素。山区公路在设计纵断面时，应充分考虑洪水位，以此为基础尽可能的降低路堤高度，以控制经济性。可适当向下挖掘来满足机耕道的净空要求。不过这样一来公路下机耕道容易积水，为此还需要考虑排水问题，一般可设置涵管将水导入天然水系。
三、山区公路路线横断面设计
山区地形复杂，公路路线的横断面很显然是不可能在统一标高上进行设计，特别是多车道高等级公路，如果要追求统一标高，必然会在挖方上增加工程量，而且对山区地形和自然环境影响大，而且填方路基稳定性不易保证。所以在横断面上，可以不必强求统一标高，特别是在多车道公路上，不必强求左右车道必须标高统一，在设计中可以考虑分离式端面，若是路线沿河岸线布置，可以考虑在河岸左右各设置半幅，不过这种方案不利于环境保护，对公路沿线环境影响大。
从横断面的角度来说，山区公路等级越高，路基宽度越大实际对总投资的影响并不大，比方说一级公路和高速公路，其路基宽度每增加1m，实际增加的造价不足5%。而当公路等级降低，路基宽度变化，对造价的影响会逐渐增加，从具体实践经验来看，路基宽度每变化1m宽度造价最高可增加25%。所以在横断面的设计当中必须要考虑到造价方面的问题。
四、额外注意事项
在山区公路路线设计当中，充分考虑上文所提出的几个要素，基本可以保证山区公路路线设计的质量。但是要使路线设计方案最佳还需要额外注意一些对质量有影响的因素。
（一）路线选线
在路线设计当中有大小两种方案，大方案是确定路线的基本走向，而小方案则是对局部路线进行具体的设计。其中大方案确定方向后，小方案则主要对技术标准和造价产生影响。在路线设计当中非常关键的就是要在小方案上下功夫。
例如以往山区公路选线一般沿河线形通常选择在地势平坦的低线位，因为遮掩布置有利于降低工程量。但是这类地形地质、地形复杂，不良地质条件多，这对于路线设计乃至后续工程施工都有着非常大的影响。沿河选线虽然有着很多不利因素，比如地质灾害多等。但它的优势非常的明显，沿河选线相比其他线形在纵坡限制方面较小，方便为居民点服务，拥有丰富的水源和材料可以满足修筑需求，在技术标准、质量、造价方面均有不小的优势。但在设计中怎么选择河岸是一个非常重要的问题，结合上文就路线横断面的分析来看，在设计中应尽可能将公路布置在同一河岸上，并且考虑好洪水位，以此来确定路线的高程。
（二）路基设计
在山区公路路线设计当中，路基常用填方路基或者是半填半挖路基，这一类路基的两侧由于自然坡度较大，填方边坡要么就是伸出太远，要么就是很难填筑。因而边坡通常使用砌石挡土墙的方式。这类路基有很大的弊端，比如无法与自然环境融合，不能绿化，路基稳定性无法保证而且造价很高。所以在山区公路路线设计当中，考虑好路基的设计方案是非常必要的，这是保证行车安全性的关键。
（三）环境保护
山区公路路线沿线对山区自然环境的影响是比较大的，所以在设计当中还必须要考虑好环境保护的问题，尤其是水土保持。在设计中必须要充分考虑路线两侧的地形地貌，沿线气候水温条件、植被、生物。在设计中要设计科学完善的水保措施和生物措施，尽可能的将后果想到前面，方便后续工程实施和运行期间保证公路不与山区自然环境产生较大冲突。
结束语：
综上所述，高质量的山区公路路线设计需要考虑很多因素，山区公路质量好不好，其平面曲线设计、纵坡、横断面三个方面是必须要重视的关键要素，同时还需要考虑自然环境的因素。
参考文献：
[1]周伟. 关于四级山区公路路线线形设计的研究[J]. 低碳世界,2016(21):203-204.
[2]廖世波. 合理线形指标在山区低等级公路改扩建工程中的应用[J]. 低碳世界,2018(05):285-286.
[3]杨蔼森. 论山区公路“三背”回填施工技术应用及质量控制[J]. 低碳世界,2018(06):226-227.
论文作者:丁树军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/2
标签：公路论文; 山区论文; 路线论文; 路基论文; 曲线论文; 坡度论文; 地形论文; 《防护工程》2018年第28期论文;