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摘要：山区道路设计需要综合地形地质来考虑，确保山区道路建设过程中的安全以及道路设计的可行性与经济性。山区道路建设在设计和施工两方面都需要考虑山区气候环境与地质地形条件等复杂因素，对不良地质条件路段需要进行专项考察，并根据考察结果制定相应的措施，以及已有经验和技术进行科学合理的路线选择，道路施工应做到安全文明施工，确保道路设计的施工和建成运营正常进行。
关键词：山区道路特点; 路线选择; 施工管理; 安全性
前言
随着我国城镇化步伐不断加快，城市内部地区的道路设计已基本完成，山区发展成为必不可少的一环，山区道路建设更是重中之重，山区地形复杂，特殊地区还存在地质条件不良等情况，路线平纵面指标起伏较大，桥隧结构设计较多，这些都增加了山区道路设计的难度。经常存在道路设计符合要求，却在施工过程中由于特殊地质原因而出现施工问题，亦存在道路设计局部指标符合规范要求，而道路建成后却存在质量问题，或运营安全问题[1-3]。本文从山区地质特点，路线选择与施工难点等多方面来分析山区道路设计的要点，阐述山区道路设计重点，并对如何解决设计与建设过程中可能遇到的问题进行探讨。
1 不同山区特点及常见修建要点
不同山区的自然地质条件有区别，我国常见山区有一般地区，黄土地区，冰冻积雪地区，高海拔地区。由于存在不良地质因素的影响，如泥石流，膨胀土，湿陷性黄土，淤泥质土等，对山区道路的建设已经建成后的维护工作有很大的影响，因此在进行山区道路设计时必须考虑这些因素，对于不同地区的山区道路应该进行相应的设计，以达到预期目标。下面就不同山区特点来分析山区道路设计的要点：
1.1 一般地区
一般地区的山区自然地质条件较良好，道路修建过程所遇到的大多为常规问题，一般可根据规范和经验进行处理，找出泥石流、崩塌、滑坡等不良地质路段，如遇泥石流路段主要采取防护工程和排导工程，隧道出渣可用于路基填筑或者部分浆砌工程。在地形地势且平坦宽阔的隧道进出口处，利用隧道出渣填筑路基，缩短桥长，降低造价。需要充分重视填石路基的质量控制问题，选取合适的施工工艺及控制参数，保证路基的稳定，另外土方开挖，基槽降水对施工能否顺利进行有很大的影响，道路建设需因地制宜、采取合理的修筑工艺，采用防冻、防滑、防雪的耐久性路面结构，提高公路行车安全和运营安全。根据道路技术指标选择合适的建筑材料，提高工程经济性。
1.2 黄土地区
道路修建在黄土地区，由于黄土具有湿陷、疏松以及遇水易崩解的特点，大部分道路的损坏是由于路基受外界因素的影响发生变形及缺少抗负载能力所造成的，路基应当具有良好的排水系统，这对于黄土地区正在施工及施工完毕后的路基具有重要意义。因此，黄土地区道路的路基应对冲刷、渗透和水土流失问题重点考虑，特别要排除路基附近的地面水和地下水，并对排水构造物作好必要的防护与加固。在黄土地区，道路建设过程中遇到穿越沟谷情况时，除了常采用的黄土桥外，在对工程造价的综合考虑下也可选择建桥方案，采取建桥方案时也需要特别注意黄土湿陷性的影响。
1.3 冻土地区
冻土地区由于特殊的工程地质问题，在修建道路过程中会产生诸多难题，在道路工程的运营过程中也会有很大的影响，如由于路基修建而破坏了地下土层的平衡，而使其发生滑塌，导致路基边坡坍塌，而在丘陵或山岳地段常常存在较为发育的地下冰，路堤的修建过程往往会改变地面的温度，使得该处的多年冻土发生热融沉陷等问题，导致路堤基底滑动失稳发生破坏，由于地表和地下的温度不一致易发生沥青路面开裂或混凝土路面错台等。冻土地区路基应采用“宁填勿挖，保护冻土，控制融化速率及综合治理”原则，在施工时以填方路基为主，采用保护冻土、主动降温和允许冻土融化的设计原则，确保道路建设的质量。
1.4 高海拔地区
若山区道路的规划位于高海拔地区，由于其特有的地质地形和气温气候情况。在建设过程中由于空气稀薄，高原缺氧，自然环境恶劣，施工工人会出现高原反应，导致工作效率下降。高海拔地区道路的边坡坡面较为破碎，很少有较为完整、稳定的岩质路堑边坡。在道路建设过程中及建成后，常常发生填方路基加宽段和挖方路堑边坡失稳等灾害。此外高海拔地区已有道路数量较少，交通不便，常常导致材料运输的不及时以及施工机械匹配性，功效降低等情况，工程进度缓慢同时也加大了工程造价。高海拔地区山区道路设计，需要充分考虑高海拔地区自然气候和地形地质的特点，进行精密的地质勘查，对于地质不良地段尽量采取避开方案，同时应当强化施工过程中的生态保护意识，避免泥石流等次生灾害。如何应对恶劣的自然气候以及地形地质问题成为解决高海拔地区山区道路设计的关键。
2 路线选择
山区道路路线选择与道路建设的质量，与工程造价以及建后维护密切相关，山区道路线路的合理选择必须对山区复杂的地形地貌，以及地质条件等非常熟悉，因地制宜，考虑城镇规划布局，路网规划布局的影响，采取合理的选线主要有以下几个要点：
2.1 工程造价的影响
就目前国内山区道路设计的情况而言，大跨度桥梁已经长隧道的工程数不胜数，但桥梁设计和隧道开挖的工程造价极高，且隧道的运营成本也高，因此在道路选线上应尽量避免桥梁和隧道的建设，可以充分利用该地区原有山区道路的布设，在该基础上进行改建和一定程度的新建，当然并不是一味的避开需要桥隧路段，而应该进行多方案必选，得出工程造价预期最佳路线。原则上尽量采用路基工程，其次再考虑桥梁工程，不得已时方可采用隧道工程，此外选线应尽量避免地下埋有石油天然气管道区域，如遇到特殊路段时，即便是造价再高，桥梁和隧道的修建也需要满足道路设计规范以及安全性等级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在路线选择的大致走向方案确定后，更重要的是对平纵面线形进行优化，在满足规范要求的前提下，应当尽量使线型指标均衡，在工程量较大或受控较多的路段，尽量做到线形均衡、流畅，在确保道路的通行能力的情况下，同时充分发挥投资效益。
2.2 行车安全性考虑
山区道路线性的优劣直接影响着驾驶员行车的安全与速度，由于早期国内经济和建设技术不足的影响，我国山区现有道路大部分都存在弯道设计不合理，道路曲线半径不合规的问题，可以合理利用现有道路布局，通过对现有道路的改建达到满足道路设计的要求，因此在路线平面设计问题上，需要对已有道路进行充分的分析，综合考虑多方面的因素确定科学合理的方案。道路的平面线形和纵断面线形及横断面决定了道路的空间线形，通过对不同层面的设计，最终以平、纵、横组合的立体线形展现出来。汽车行驶时，驾驶员通过对立体线形的判断，选择与该判断相符合的行车速度，这样立体线形组合的优劣最后集中反映在汽车的车速上。因此，道路的选线不仅仅应满足平面、纵断面线形标准，还必须满足公路空间线形视觉的连续性，并有足够的舒适感和安全感。
2.3自然环境保护
对自然环境的保护包括生态和人文两方面，良好的生态环境对减轻和抑制自然灾害有着较好的功效，而对生态环境的破坏则会加重自然灾害，对于有古建筑或者自然观光带的区域，在路线选择上应考虑改线路是否会破坏自然景观，建成后运营对其影响，因此在对山区道路选线设计中应慎重考虑选线对自然环境的影响，将环境因子加入多方案比选中，选线应当与社会环境自然环境相协调，常采取的措施有，避开环境敏感区，如避开学校，古树，矿产资源区域等；因地制宜，采用合理科学的方法将道路选线与自然景观结合起来，使二者相协调，另外还需要考虑线路建成后运营对环境的影响，如对生态环境的影响，道路建设破坏了动植物原有的生存环境；对水文环境的影响，边坡开挖造成了水土流失，地质条件不稳定等隐患。
2.4 其他因素
在有降雪或风吹雪掩埋道路的地区布设道路路线时，路线通过山岭、丘陵时应尽量利用四边通风的开阔地、台地、山梁、陇岗等地形布设，避让风雪流严重的减速区；山民应少设或不设回头曲线；垭口以直线通过可形成风口吹散积雪；路线走向尽量与风雪流的主导风向平行或夹角小于30°等[4]。此外道路在进行选线时，应提前展开广泛的社会调查，积极征求当地政府和居民等的意见，加大协调力度。确定线位时，按照不扰民的原则，在满足规范要求的前提下，尽量不受这些控制因素干扰，在无法避让的情况下，应与政府或建设方积极协调、多方论证，这样才能使确定的路线方案不但满足技术规范的要求，而且尽可能满足沿线政府、群众的要求，降低道路施工、运营阶段的干扰，取得良好的社会效应。
3 山区道路施工过程中的难点
山区道路施工的难度比较大。山区道路的基本特点是地理位置、水文地质和工程地质状况复杂。其中地理位置上的施工难度体现为路面高低不平、起伏大，地形不平整、坡度大；工程地质上的难度现为岩性差，悬崖峭壁多，容易出现泥石流或者山体滑坡等地质灾害；水文地质上的难度体现为水系多，水文特征明显较其它地区复杂，尤其是地下水系发达，以及地表水类型及流向不稳定等，这给山区道路的修建带来了困难，下面说一下常见的几个施工难点。
3.1 技术指标
山区道路施工常因为地形坡度较大而不得已采用回头曲线，由于回头线路的线性设计在同一面坡上，上下线重叠，工程集中，互相干扰，线形差，不利于养护和施工，而且道路建成以后易导致驾驶员由于视觉误差而发生交通事故，因此对于回头曲线的设计必须慎重考虑。当该路段必须采用回头曲线时，有两点要特别注意：?①正确选择回头地点。这对回头曲线路段工程量的大小和使用质量紧密相关②尽可能拉长两回头间的距离，避免一面山坡上多层展线，减少回头个数，合理的间距设计将大大提高施工效率，减少安全事故的发生。才外山区道路建设经常会遇到修筑桥隧的情况，由于山区复杂的地形特征，造成山区道路桥梁比例较高，通常采用高桥墩、大坡度、曲线型和跨度大的桥梁设计，桥梁设计应符合相应的技术规范。对于隧道工程，技术上尽量规避长隧道，考虑是否需要采用隧道群，对于地质条件不好的区域需经过精密勘测再组织施工。
3.2 安全因素
影响山区道路施工安全的因素有需要，积极的采取行之有效的措施十分重要，施工过程中路基开挖应当注意路基边坡高度问题，特别是高边坡施工，在道路开挖期间和边坡支护结构施工期间非常容易导致边坡滑坡不良状况的发生，严重时还可能产生边坡裂缝，具有极大的威胁，需考虑建成后是否会因为自然气候的原因造成安全问题，还需要考虑施工所遇到滑坡体的避与治问题，使用大型机械施工时应由专业人士操作，特别注意安全施工。对于爆破工程应当考虑周围居民的正常生活和人生安全，整个工程应做好文明与安全施工。在施工过程中存在很多问题，主要是施工人员的安全意识比较薄弱，没有做好相应的安全防护措施等，安全管理不到位等，这些都会直接影响到施工的安全。山区道路要做好安全和文明施工，在现场设有专职的安全员和交通管制人员，并在各施工段设立明显标志；在使用大型的机械施工时，要严格按照机械施工手册，由专业操作手操作；各种水电、爆破等施工，必须保证周围居民的生活和人身安全，做好各种宣传措施，使工程安全顺利进行。[2]
3.3 社会影响
山区地形复杂多变，施工场地往往狭隘，山区现有道路不多，易因交通的不便利导致施工进度缓慢，或造成道路施工中断等情况，这将造成不良的社会影响，工程进度缓慢亦将造成单位负面影响，不利于项目资金的按时到位，从而导致恶循环，此外道路的施工若时间规划不当会导致施工扰民的不良影响，因此在施工前必须进行科学合理的施工组织设计和施工进度安排，确定最佳施工方案。
4总结
山区道路设计具有诸多要点及难点，设计时必须相应地把这些工程技术难点作为设计任务的重点。山区道路设计应在“安全、创新、精细、和谐、环保、便捷”为总体设计要求的指导下，将道路工程建设成“安全畅通、贴近自然、节约资源、兼顾发展”的工程。通过科学合理的设计、优质的施工、并考虑环境保护因素来确保路段质量，优化工程设计，降低工程造价。
参考文献
[1]单胜文，刘甫平，孙文. 浅谈我省山区公路选线工作中应该注意的几个问题[J]. 交通与建筑, 2004, 10: 81-83.
[2]李作恒. 公路工程施工安全事故分析及管理控制[J]. 石家庄铁道学院学报(社会科学版), 2010, 4(01): 43-45+93.
[3]陈营胜, 汪亚平, 张剑飞. 公路设计指南[M]. 北京: 人民交通出版社. 2000.
[4]JTG D20-2006. 公路选线设计规范[S]. 北京: 人民交通出版社. 2006.
论文作者:王鹤翼
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/15
标签：道路论文; 山区论文; 路基论文; 地区论文; 地质论文; 线形论文; 地形论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;