摘要：完善交通运输基础设施建设，提升公路设计与运营质量，是现阶段公路设施建设的主要目标。然而，由于我国地域广阔，人口散布，为了满足不同区域的经济交流和社会沟通，不可避免需要在山区环境建设高速公路。山区环境地形和地貌复杂，高速公路的建设面临各种各样的问题和难题，而选线是决定高速公路基本走势的蓝图，决定了路网系统所联系到的区域，也对沿线道路、桥梁、隧道等关键节点工程的建设具有非常重要的影响。因此，路线选线时需要综合考虑诸多原则和方法，并基于这些原则的权重比较，确定较优的路线方案。在明确大体的路线走势后，基于给定区域的地质和地形条件、环境特点、区域经济发展等因素，选择满足需求最大化的路线方案。
关键词：山区公路；路线设计；质量控制措施
1.路线设计现状
在“多挖少填、纵向利用”、“填挖平衡、降低造价”传统设计思路根深蒂固的影响下，经济性作为最重要指标很难扭转的局面下，出现了很多因考虑经济性而造成线路破坏的的值得吸取教训的案例。2004年全国公路勘察设计工作会议提出了“六个坚持，六个树立”的理念成为当前设计的主流理念，设计中做到“安全设计、环保设计、适应地形、合理降造”。随着西部大开发的加速推进，优先加快边远地区交通基础设施建设成为前奏，高速公路逐步向西南边远山区延伸，曾经极少遇到的全新的地形地貌和地质条件更加复杂，沿线动土点及环境敏感点数量增多，不同地质条件变化更大，一条线甚至出现跨越多个地貌单元和地质构造单元的情况，山区高速公路选线变得尤为复杂。山区高速公路路线要求既能很好的适应当地地形的复杂变化，又能很好的避让对自然山体的过大干扰，破坏沿线生态环境;还能在要求的高等级道路条件下，达到全线的线形要素指标等合理科学，保证了线形的连续、均衡和顺适的基本要求;还能最大可能把工程可能遇到的病害变成最小，极大的降低运营及管养成本。因此，山区高速公路路线方案现状受到多种因素的控制，主要包括地形、地质、水文、生态以及人文等自然环境等条件控制因素，以及经济性，安全性、环保低碳等几点综合优化比选最佳路线选线。
2.山区高速的路线设计方法和要求
高速公路的道路线形是道路使用状态和车辆运营安全的基本保障，不好的路线设计容易造成交通拥堵、交通事故频发、路段交通流量明显差异等问题。因此需要在设计阶段，充分考虑线形设计因素，规避上述风险。山区高速公路的路线设计包含竖向线形、平面线形、线形组合和路线交叉四个主要方面。
2.1竖向线形设计
竖向线形是公路路线在竖向的变化情况，主要体现在坡度、坡长、竖曲线半径和行车视距等参数。这些参数则与车辆的行车速度高度相关，由于山区环境海拔变化的剧烈性，必须要对竖曲线的最小半径和最短坡长进行限制，保证路线设计符合行车安全要求。此外，诸多安全事故的统计发现：-2%～2%的纵向坡度变化是较为合理的，这种坡度组合基本能够满足行车视距要求，同时也使得车辆的驾驶速度能够很好地调整变化，降低安全事故的发生；坡度达到7%后，事故率增长非常迅速，车辆行驶极其不安全。因此山区公路的纵坡设计需要谨慎考虑。
2.2平面线形设计
平面线形由直线和平曲线组成。平面线形内车辆的驾驶属于离心运动，因此车辆必须提供足够的横向摩擦力以维持其运行速度在曲线内的运动。平曲线内行驶的离心力与车速平方成正比，而与曲线半径成反比，由于离心力的作用，车辆将产生横向倾覆或者可能的侧向滑移，容易引发驾驶员精神紧张，从而造成失误引发安全。这就要求一方面，平曲线需要有最小曲率半径限制；另一方面平曲线的连接上需要有缓和曲线过渡。相关数据调查表明：当平曲线的曲率半径低于400m时，或曲率半径转化过大且过渡连接长度低于100m时，很容易引发交通安全事故。这一要求，在山区公路的设计中尤为重要。
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2.3竖向与平面线形组合设计
公路线形的设计必须满足路线的规划要求，因此会有不同种类的绕行，需要将不同的纵向线形和平面线形进行有效组合。线形组合的适宜性也与交通安全直接相关，对于线形过渡不平缓的区域，应该设置相关的交通标志标线、视线诱导设施和安全防护设施等方法，将可能的交通事故影响降低至最小。为了降低交通安全事故的发生，设计方法就是综合运用直线、圆曲线和缓和曲线。例如，在地形条件很好的地区，则尽量选用直线减少工程量，但为了避免长直线带来的疲劳驾驶问题，则需要引入部分圆曲线和缓和曲线。总体而言，在进行平纵曲线的线形组合设计中，应该避免使用长度较大的平曲线包含众多较短的曲线，也应该使得长度很小的平曲线不和长度很小的竖曲线进行组合，总体上保持行车视觉的连续性和平缓过渡性。
2.4路线交叉设计
山区高速公路需要联系各重要区域的道路，因此会存在路线交叉的问题，其中尤为重要的是互通立交的设置，而山区环境的立体路线交叉，使得其设计变得更加困难。山区高速公路的路线立体交叉主要难题在于：①交叉范围小，山区地形限制，在路线交叉口也不容易拓展较大的面积作为交叉；②道路坡度大，较大的坡度不仅降低车辆行驶的稳定性，也给行车舒适性带来问题，在交叉口较大的道路坡度，也进一步增加交通风险；③交叉口视距不足，较小的视距极大地增加了行车风险，特别是山区有限环境下的路线汇集，撞车风险更大。
3.山区公路质量控制的措施分析
3.1优化设计，保证技术指标
山区高速公路设计优化还需紧密结合技术指标规定，确保符合规范规定。一般通过分离式断面形式来保证最大坡长的限制;利用曲线半径最小值研究来保证曲线指标要求;同时还要通过设计优化来保证弯道外侧超车车道视距及爬坡车道设计技术指标等。
3.2加快推进新技术的应用
山区，地貌复杂，对线路具有关键控制作用的大型滑坡、崩塌、采空区、大型岩溶管道、特殊地质等地质灾害区域通过传统勘察手段已捉襟见肘。传统技术方法对选线存在的狭隘和弊端日益突出;只有加强如雷达测绘技术、遥感技术、数码摄影测量技术以及激光扫描技术等应用以及进一步研究工作，才能应对极其复杂的工程地质问题。
3.3注重运行车速
行车速度也是山区公路路线设计过程中需要考虑的问题之一。在设计之前，对行车速度进行计算和分析，通过分析结果进行线路设计，以此为山区的行车提供安全的环境。此外，为了提供行车的安全性，需要将相邻路段的差值控制在合理的范围之内，如果相邻路段的运行速度差值过大，就需要采取一定的措施进行线路优化，进而提高山区公路质量水平，从而为行车安全提供基本保障。
3.4加强“地质选线”意识，优化线路设计
“地质选线”意识不够强，是当前勘察设计人员普遍存在的问题。西南山区高速公路建设过程中，是无法避免的地质灾害区域及不良地质区域;只有将地质工作前置性展开，尽可能做到先普遍调查，利用国家国土资源部门普查及遥感数据和相邻已建工程的形成的成果、经验和教训，结合大范围的普调，做到心中有数;再针对性选线，再进行详勘，并做到前、中、后有对照、纠偏和优化。达到彻底绕行避让大型不良地质条件，确保施工及运行安全。
总之，山区环境建设高速公路，需要对选线和路线设计进行特别要求，以符合高速公路的高效通行需求，同时满足公路运营安全与长期性能的标准。论文针对山区环境的高速公路建设，对选线和路线设计进行详细分析，总结了相关设计经验和方法，可为山区高速公路的规划设计提供参考。
参考文献：
[1]王峰娟. 环保视角下的公路路线设计问题探讨[J].交通科技.2014(02)
[2]龙坤蓉,李仕顺. 山区公路路线设计中存在的问题研究[J].黑龙江交通科技.2014(01)
论文作者:赵丽
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/18
标签：线形论文; 山区论文; 路线论文; 曲线论文; 高速公路论文; 公路论文; 地质论文; 《基层建设》2017年第26期论文;