摘要：高速公路建设对我国经济发展有着现实意义，但山区公路建设，存在工程难点多与施工组织困难、工程水文地质情况复杂等特征，成为了国家基础设施建设的重点与难点。为确保有限资金发挥出最大的经济效益，在公路建设中应当严格遵循线路选型原则，明确路线设计，最终建立出高质量与高标准的高速公路。
关键词：山区；高速公路；线路选型；路线设计
我国是农业大国，人口相对分散，为了满足区域经济交流，解决人民基本出行问题，加强山区高速公路建设意义重大。但山区地形地貌复杂，增加了高速公路建设难度，应当合理控制线路选型，确保隧道与桥梁等工序施工顺利展开。在其基础上，综合经济与环境等条件要求，合理进行线路选型设计，进一步推动我国路网体系完善。
一、山区高速公路线路选型原则
山区地形地质条件复杂，高速公路线路选型应当满足经济安全等原则要求。为避免公路设计对地质地形进行较大改造，路线选型设计应当贯彻以下原则。
1.因地适宜
综合实际地质环境特征与区域发展要求，合理选择公路线路，设计出见效快与高标准的公路。为确保公路平面顺畅度与横纵断面的均衡性，应当根据地形环境情况合理布置线路，充分利用山区环境的曲线性特征。根据山区水文地质情况，加强调整线路设计中的不合理因素，提高山区高速公路建设的安全性与标准性。如位于川、滇两省结合部的宜宾至威信高速公路，现场调查发现路线LK18+500右侧有一处110KV高压塔，为避免拆迁，将线位适当的向左偏移。
2.经济效益最大化
山区高速公路建设的耗资巨大，其经济性体现在公路运营寿命与利用率等方面。山区高速公路的利用率低，但建设工序繁琐且成本投入多、技术要求高；对此，需要从造价方面考虑线路选型。除此之外，线路设计需要考虑到公路建设对沿线农村城市的发展效益，以形成良好的经济圈。
3.生态环保
山区高速公路建设无疑会对生态系统与人文景观产生一定程度的破坏，但应本着绿色环保建设原则，尽可能地减少对山区环境生态系统的破坏。尤其是对于受保护的生态系统以及由历史保护要求的环境，在线路选型中尽可能的规避，采取绕行原则。采取减少工程开挖量与最少占地的原则，加大对基础地形与生态环境的保护力度。破坏的路基开挖，应当在后期采取恢复建造措施，确保公路建设与周围环境和谐相处。以宜宾至威信高速公路为例，需要考虑到该地区的环境情况，据工程开始之前的实地勘察及资料收集情况。项目所在区域属扬子准地台、四川中坳陷区川东南褶皱束、北东向构造带内。该区褶皱发育，背斜多被破坏而向斜保存较完好；断裂多发生于背斜核部或两翼，断裂与褶皱关系密切。沿线不良地质主要有不稳定斜坡、崩塌、危岩、采空区、岩溶、煤系地层、人为不良地质等，特殊性岩土主要有软土。设计中应考虑绕避或采取相应的防护措施。在四川地区，还需考虑地震问题，据《中国地震动区划图》（GB-18306-2015），项目区地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期为0.4~0.45s，地震设防烈度为Ⅵ度。
4.线路安全性
山区高速公路建设的线路选型环节，应当确保能够安全运营，即车辆安全通行与公路本身稳定运营。在线路选型时会遇到滑坡与泥石流等不良地质区域，为避免出现灾害事件，应当尽可能地规避在活动断裂带或软弱地基上建设。危险区域无法规避时，应当加强对潜在危害的防护[2]。
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二、山区高速公路线路设计
山区高速公路线路设计涉及线路交叉口与平纵面等方面。线形是道路使用效益与车辆稳定驾驶的基本保障。为避免出现交通事故频发与交通拥堵等问题，应当综合考虑线形设计因素。
1.设计平面线形
在平曲线上平稳行驶的车辆，主要体现在车辆的平移与径向旋转上。当线路突然发生变化时，可能会导致运行的车辆不能按照原来的平移与径向旋转运动，无法及时改变原来运动状态，易引发交通安全事故。对此，应当加强平曲线最小曲率半径的限制，曲率半径应当超过400m；尤其是在连接处上当具备缓和曲线过渡，连接长度应超过100m。如宜宾至威信高速公路，LK0+000-LK30+699.143 段平面共设置19个交点，平曲线最小半径1100m/2处，最大支线长度1475.298m，平曲线占路线总长63.722%，能满足车辆安全通行与公路本身稳定运营。同时考虑减少投资和对环境的影响等因素，还应不断优化平面线形，如宜宾至威信威高速LK1+000～LK3+000段，通过优化平面，减少左线左侧山体开挖，出口段缩小分离式路基间距，减少占压基本农田；现场调查发现路线K22+850左侧有一处110KV高压塔，为避免拆迁，线位向右偏移。
2.设计纵面线形
当纵向坡度过大时，车辆通过时其速度逐级累计增大，更易导致交通事故发生。公路竖曲线长度与半径低于规定极限值时，会导致驾驶员反应不过来而引发交通安全问题。过大的坡度可能会引起驾驶员对行车速度错误估计；一般情况下，坡度范围应当设计在-2%~3%区间内，但路线设计还应该考虑整体的投资，对环境的影响等情况，减少高填深挖，尽量做到填挖平衡。上坡道上凸点与下坡道凹点、坡顶连接段是事故点，应当加强合理设计。例如宜宾至威信高速公路为双向四车道高速标准，设计速度80公里/小时，最大纵坡4%/3处，纵断面设置变坡点50个，最小坡长340m，最大纵坡4%/2处，最小竖曲线半径凸型6000米/1处，凹型6000米/2处，竖曲线占路线总长的42.37％，指标满足规范要求。在LK10+300～LK12+500段，通过优化平面，将JD8的平曲线半径由1500m加大到1600m，且使本路段挖方量最大、挖方边坡最高的LK11+000位于JD8的圆曲线路段，便于按照最合理的设计方案做路线纵面设计，适当抬高挖方量较大路段、边坡较高路段的路线纵面线位，最大限度减少挖方量、弃方量，降低挖方边坡高度；LK22+400-LK24+800 \LK25+500-LK26+900段，根据地形条件，优化纵断面设计，减少挖方。
3.线路交叉设计
线路交叉设计的难点在于交叉口视距不足、道路坡度大与交叉范围大等方面，为规避交通风险，应当加强对行车速度与公路坡度等参数的合理设计，必要时调整交叉路线的几何线形，确保线路交叉设计符合要求。或采取更换交叉位置和移除障碍物、调整行车视距等措施，确保交叉线路视距符合要求[3]。
总结：
山区高速公路建设不确定因素相对较多，全线路段线形设计应当综合地形与经济等因素。为满足运营安全性与平稳性等要求，应当加强对竖曲线半径值与长度等参数的调整把控。在其基础上做线形适宜性评价，全面检验全线的平纵面指标，进一步调整与优化几何要素指标，确保山区高速公路建设的可靠性与科学性。
参考文献
[1]孔庆峰. 山区高速公路路线设计过程中常见问题解析[J]. 中国高新技术企业, 2017(12):165-166.
[2]胡可, 徐治华. 山区高速公路涵洞选型及设计要点分析[J]. 黑龙江交通科技, 2017(9):134-135.
[3]丁磊. 山区高速公路桥梁设计中的几个问题[J]. 交通世界, 2018(16):106-107.
论文作者:王国辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
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