摘要：山区的自然环境条件恶劣，地形地质情况复杂，这给山区公路的路线设计增加了很大的难度。在山区如何利用地形布线是其路线设计的关键。山区公路的路线设计是一个需要不断深入研究的复杂过程，需要大量的考察和科学分析工作。本文分析了山区公路路线设计的要点，提出了具体实施的措施和建议。
关键词：山区公路；路线设计；线型设计
一、山区公路路线设计概述
1.山区公路路线设计的重要意义
山区公路的路线设计与其他公路相比，受地形、水文、地质、气候等自然环境因素的影响更大，在很大的程度上是山区的自然条件决定了山区公路的路线选择。通常山区的山脉走势和水源流向比较有规律，使得山区公路的路线或者顺着山脉和水系的走向，或是穿山越岭。由于山区多存在山高谷深的地质情况，地质条件复杂、恶劣，决定了山区公路的工程设计更为艰难，一方面路线的选择在平、纵指标方面都受到具体地形条件的限制，同时受到土层厚度、地质构造等地质要素的制约；另一方面受到山区常见的暴雨、山洪等气候条件的影响。因而山区公路的路线选择至关重要。
2.山区公路路线设计的基本要求
路线的设计首要保障公路的基本功能，然后需要尽量争取较短的公路路线来节省投资，减少路程。路线设计时需要先对山区环境进行详细的考察，对地质和水文等自然条件和天气气候进行深入的勘查后提出较为符合实际情况的设计方案。另外要充分重视经济性原则，首要保障技术指标，其次考虑工程造价，尽量选择地质稳定的地区来建造公路。
二、山区公路路线设计要点
我国的地理位置处在亚欧大陆和太平洋的交界处，山区面积很大。山区公路的铺设有助于带动沿线经济发展，然而山区公路的路线选择由于其自身的特殊性，在具体的路线设计时，需要注意以下几个方面的问题：
1.路线的选择需要避开复杂的岩层结构
我国的公路施工技术有限，为了保障山区公路的施工质量和建成后的运营质量，需要避开复杂的岩层结构。山区的地质结构十分复杂，对公路的施工提出了极高的要求，尤其是山区的岩层结构有着复杂的构造特点，难以摸清其结构特点来保障施工质量，所以山区公路的路线应尽量避开。如果必须经过岩层结构时要注意不要将路线直接选在岩层上，一方面是在岩层结构上建设的公路路面不是很平整，公路的交通安全不能得到保障；另一方面在岩层结构上进行公路施工时，爆破等施工技术可能会对岩层结构造成破坏。另外岩层结构存在着不稳定性，也要避免在岩层结构下建设公路，以避免建成后容易引发各种地质灾害。在公路的路线设计时需要路线设计人员尽量减少在岩层结构上的公路路段长度，以降低施工难度，保障公路的质量。
2.路线设计要注意对环境的保护
在山区公路的建设过程中，我们要进行山区公路边坡工程的优化，以实现日常山区交通环境的稳定，满足山区公路的交通流量需求。影响公路边坡的因素较多，如其周围山体的滑坡、崩塌等现象、土层的不稳定现象等，都容易导致山区公路建设的不稳定运行。在进行路线设计过程中，我们需要进行山区公路施工环境的研究，积极做好相关的勘察工作，实现对路基环节、陡坡路段环节及其高路堤环节的优化，进行路基施工设计系统的健全，以有助于山区公路边坡的稳定性。我们也要进行边坡治理技术的优化，保证其锚索加固环节、抗滑桩环节等的协调。山区公路线位较复杂，若以交点法进行设计时，控制单元在导线，动一个交点则牵动两条导线，两条导线则关联三个交点，按基本型则影响9个平面线型单元。若考虑到山区线位较少直线，多以反向曲线连接的话，则会影响到一连串的交点。若以曲线法进行设计时，前后均为固定单元，只需在本交点内作调整即可，而与前后固定单元的连接则会由程序自动计算，故只有3个平面线型单元是需要修改的。
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3.路线设计要注意河谷地带的路线选择
在河谷地带，公路路线线位选择需要跟河流和山体有一定距离。由于河谷地带的山体风化严重，河水的流量也可能起伏性很大，距离山体过近，建成的公路在雨季可能被泥石流破坏；距离河流过近，在雨季可能被山洪破坏，在旱季可能受到河床干裂的影响。因而公路的路线选择需要距离山体、河流有一定的安全距离。对山体有悬石的地方采用隔离网或隔离墙来防范落石，对其他存在安全隐患的地方也应采取相应的安全措施。路线设计要分析河流不同季节的水位情况，确保公路高于河流的最高水位线。另外公路的坡度要合理，避免在空气湿度大的环境下过大的坡度由于道路湿滑而造成交通事故。
三、山区公路路线设计要素
1.平面线形设计
山区公路的路线平面布设与平原区及微丘区公路有很大区别，平原区及微丘区公路地形条件单一，限制条件较少，一般采用交点直线法定线可提高效率。山岭重丘区地形条件复杂，路线布设时限制条件很多，若采用交点直线法，定线效率就很难提高，而且线形往往显得呆板，与地形的拟合性差，平纵横组合不佳。故在山岭重丘区定线，应采用曲线定线方法，使线位布设与沿线地形吻合，减少高填深挖，保证一定路段的平面线形指标均衡。这样，就要充分利用好缓和曲线，做到因地制宜，灵活运用。缓和曲线的灵活运用，可以避免直线和圆曲线组合的不足，克服单纯使用直线和圆曲线组合确定的平面线形与实际地形不符的问题。再者，山岭重丘区平面线位布设时，相邻圆曲线之间的夹直线长度往往不能符合要求，采用曲线定线法时，缓和曲线的灵活设置，可使曲线径向对接，线形圆顺，还可以灵活调整曲线长度，避免圆曲线间短直线的不足，使线形较好地与地形吻合，达到有效克服地形地物障碍的目的。
2.纵断面设计
纵断面包括直坡段和凸形、凹形竖曲线，直坡段的最大纵坡度需要考虑自然条件和公路的经济性，最关键的因素是汽车的动力特性，由于载重汽车受坡度影响较大，一般考虑以具有代表性的载重汽车能以一半的计算行车速度上坡为标准。
3.平纵配合
（1）山区公路平纵面组合设计，要把平曲线与竖曲线一一对应起来，最好不要错开，即竖曲线顶点应于平曲线中点或中点附近，同时平曲线要比竖曲线稍长一些。平竖曲线的半径要协调，竖曲线的半径一般为平曲线半径的10~20倍可以取得良好效果。当平、竖曲线半径均较小时，两者不得重合，应避免出现不宜重合的曲线。但实际设计中是难于做到的，在山岭区，强调平竖曲线组合一一对应，有可能会造成大填大挖。
（2）关于平曲线包含竖曲线问题，结合山区地形实际条件，提出以下建议：①在条件允许情况下，平纵面组合设计应尽可能满足一一对应关系。②若确因地形、地物等限制，在纵坡差不大情况下，一个平曲线包含的竖曲线个数根据纵断面设计需要确定；在纵面起伏的坡差较大时，一个平曲线包含的竖曲线个数不宜超过3个，且须经透视图的视觉检验。③要保持平、竖曲线大小的均衡。④平曲线和竖曲线不宜相互重叠，以免公路有扭曲的感觉而不美观。此时，当一方接近最小值时，要设法使另一方提高指标。
四、结束语
山区公路路线设计制约着山区公路自身功能的发挥，并关系着山区公路在公路交通系统中的作用。由于山区公路工程施工受山区复杂的地质环境、气候条件等自然条件影响，好的路线设计可以有效的提高山区公路的施工质量，降低工程的耗费，并保护了公路附近的山区环境。随着政府和人民群众对环保问题的逐渐关注和重视，山区公路的路线设计也要加大对环保问题的重视，在山区公路的整个施工过程尽量不破坏原有的生态环境，这要求路线设计要在保障科学、安全的同时，注重环境保护的问题，促进山区公路经济效益、社会效益和环境效益的和谐统一。
参考文献
【1】赵汐权.浅谈山区公路路线设计[J].北方交通，2007（12）
【2】王建强.山区公路设计中挡土墙设计初探[J].科技信息（科学教研），2008（13）
【3】徐俊.山区公路设计中的问题探讨[J].科技创新导报，2008（35）
论文作者:施爽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/31
标签：公路论文; 山区论文; 路线论文; 曲线论文; 岩层论文; 地形论文; 条件论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;