何軍紅

（湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，湖北武漢 430051）

山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題的分析

何軍紅

（湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，湖北武漢 430051）

對(duì)于山區(qū)高速公路復(fù)雜的自然條件而言，路線設(shè)計(jì)是提高工程質(zhì)量、控制工程造價(jià)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的主要因素。本文立足于山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)要分析了山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題，主要包括橫斷面、縱坡、視距、隧道線形等方面的內(nèi)容，旨在探討山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的有效方法，確保路線線形的均衡性，明確山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)，以供參考指正。

山區(qū) 高速公路 路線設(shè)計(jì) 橫斷面 隧道線形

傳統(tǒng)的山區(qū)高速公路路線的設(shè)計(jì)方法是“設(shè)計(jì)速度法”，其基本原理在于:根據(jù)一定的設(shè)計(jì)速度，參考工程的地形以及具體規(guī)模大小，全部的設(shè)計(jì)參數(shù)均在平面指標(biāo)以及縱面指標(biāo)兩者的范圍之內(nèi)選取。在該設(shè)計(jì)方法之下，公路的線形指標(biāo)與車輛的運(yùn)行速度相互脫離，容易發(fā)生安全事故。因此，根據(jù)我國(guó)交通部［2004］45號(hào)文件的精神，結(jié)合山區(qū)的地形特征與車輛的行駛速度，對(duì)路線線形設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的優(yōu)化，彰顯“以人為本”的現(xiàn)代化山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)理念。

1　山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)需要掌握的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)而言，最為突出的影響因素是平曲線指標(biāo)以及縱坡指標(biāo)兩個(gè)方面。整體而言，山區(qū)高度公路路線指標(biāo)的選擇范圍比較廣，設(shè)計(jì)人員需要深入了解道路性質(zhì)、沿線地形變化、分段交通量等重要參數(shù)，依據(jù)地形以及地質(zhì)條件合理設(shè)計(jì)。山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)需要掌握的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)具體如下:

（1）即便兩條山區(qū)高速公路位于同一交通量水平，并且兩者的地形條件非常相似，在進(jìn)行指標(biāo)選擇的時(shí)候，同樣需要對(duì)交通量中的道路環(huán)境以及車型構(gòu)成等不同的要求進(jìn)行考慮，進(jìn)而選擇出合適的指標(biāo)。

（2）如果遠(yuǎn)景交通量與本級(jí)公路的下限值非常接近，則需要依據(jù)地形進(jìn)行平縱線形指標(biāo)的選擇，不必強(qiáng)求與本級(jí)公路高限保持一致，避免對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。

（3）若一條山區(qū)高速公路的沿線地形基本一致，基于確保安全的重要目的，在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，必須要注意所用的線形指標(biāo)的一致性以及均衡性，如果平面指標(biāo)突變，將會(huì)直接影響到公路設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。

（4）如果山區(qū)高速公路分段需要采取不同的設(shè)計(jì)車速，建議有限選取互通立交、分離式隧道等轉(zhuǎn)換段或者是合流段，并將其作為不同設(shè)計(jì)車速標(biāo)準(zhǔn)的具體分界點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)自然過(guò)渡的目的，防止車速過(guò)渡段前后平面指標(biāo)的變化幅度過(guò)大。

2　山區(qū)高速公路路線平面設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

2.1設(shè)計(jì)方法

一般而言，平原地區(qū)的地形條件比較單一，控制的難度小，因此可采用交點(diǎn)直線法的設(shè)計(jì)方法，以提高定線的速度。但是，山區(qū)的地形條件非常復(fù)雜，定線效率過(guò)低，再加上平縱組合的可行性不高，難以體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想。山區(qū)高速公路的路線設(shè)計(jì)需要緊密結(jié)合沿線的地形，踐行曲線定線的方法，保證平面線形指標(biāo)的均衡性。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，合理應(yīng)用DTM、GPS等現(xiàn)代化的勘測(cè)手段，便于調(diào)整路線，檢驗(yàn)方案。

2.2橫向視距

橫向視距專指“橫向凈距”，是檢驗(yàn)平曲線指標(biāo)的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)之一。山區(qū)高速公路同樣需要設(shè)置中央分隔帶，在行車道的右側(cè)，存在著土路肩、邊溝、硬路肩等，因此公路的橫向凈距＞3.8m。再加上開(kāi)挖面需要進(jìn)行整體防護(hù)，對(duì)視線造成阻隔，無(wú)法滿足設(shè)計(jì)車速下的停車視距要求。一般而言，山區(qū)高速公路的中央分隔帶最小寬度是1.5m，路緣帶寬度為0.5m，若平曲線半徑選用失誤，會(huì)直接導(dǎo)致橫向凈距不足，容易發(fā)生安全事故。山區(qū)高速公路在地形的影響之下，平曲線指標(biāo)一般采用的都是中低值，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)盡量選用較大的平曲線半徑，保證停車視距充足，也可以對(duì)緩和曲線進(jìn)行適當(dāng)延長(zhǎng)，以便強(qiáng)化視線誘導(dǎo)。

2.3平面線形協(xié)調(diào)橋梁、隧道

作為山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵制約因素之一，橋梁和隧道往往會(huì)直接影響到路線設(shè)計(jì)方案的合理性。以往，受技術(shù)條件的限制，高速公路的選線需要服從橋梁與隧道兩者，路線布設(shè)方面無(wú)自由性可言。在進(jìn)行山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)之時(shí)，在直線的要求之下，橋梁和隧道均需要位于直線段，因此采用的都是最小半徑與短直線的畸形組合，降低了線形的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

伴隨橋梁和隧道技術(shù)的進(jìn)步，其設(shè)計(jì)與施工方面的經(jīng)驗(yàn)均已比較成熟，間接解除了對(duì)山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的束縛，尤其是在特殊地形地質(zhì)的環(huán)境之中，彎斜坡橋以及彎隧道等特殊設(shè)計(jì)方法的出現(xiàn)，使得山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)得以立足于安全與環(huán)保的角度看待事物本身，重點(diǎn)需要確定標(biāo)準(zhǔn)線形，盡量保持山區(qū)高速公路路線與橋梁、隧道相互協(xié)調(diào)，而不是被兩者限制，立足于地形地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等方面綜合考慮。

3　山區(qū)高速公路路線縱面設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

3.1坡長(zhǎng)限制

山區(qū)高速公路縱面設(shè)計(jì)基于滿足坡長(zhǎng)限制的目的，縱坡一般被設(shè)計(jì)為臺(tái)階坡。但是，臺(tái)階坡與山區(qū)的地形難以相符，導(dǎo)致平縱組合失誤，增加工程量，并且過(guò)多的變坡點(diǎn)，駕駛員需要頻繁地變換檔位，影響其駕駛體驗(yàn)。針對(duì)下坡車輛而言，太多的變坡嚴(yán)重影響行車的舒適性，再加上豎曲線的存在，變坡點(diǎn)間的直線坡段被縮短。在混合交通方面，山區(qū)高速公路之上所行駛的車輛性能比較好，當(dāng)載重車爬坡之時(shí)，基本上不會(huì)影響后面的車輛。因此需要針對(duì)各個(gè)路段所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度加以限制，改善縱面線形，對(duì)于地形比較特殊的路段，如果縱坡段坡長(zhǎng)限制在4.0%以下，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)放寬。

3.2豎曲線半徑設(shè)置

山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)在工程量以及地形地貌的影響之下，一般采用的均是小半徑短平曲線與大縱坡半徑豎曲線相互搭配的組合形式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)平縱一一對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)目的。部分設(shè)計(jì)人員認(rèn)為這種平縱組合的設(shè)計(jì)形式是比較理想的，但是卻忽略了視距方面的要求，平縱組合本身的指標(biāo)比較低，容易造成安全事故，即便是對(duì)平曲線半徑進(jìn)行調(diào)整，所取得的效果也不明顯。鑒于此，針對(duì)不可過(guò)多增加工程量的山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)方案，可根據(jù)實(shí)際情況加大凸曲線的半徑，以起到拓展視距的的作用，確保司乘人員在山區(qū)高速公路路線的曲線任何一點(diǎn)之上皆可以比較清楚地看到前方平曲線的變化情況。

3.3爬坡車道現(xiàn)階段我國(guó)的山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)工作，很少會(huì)采用爬坡車道的設(shè)計(jì)方法，伴隨山區(qū)高速公路的持續(xù)發(fā)展，這方面的問(wèn)題逐漸突顯。山區(qū)高速公路的縱面線形受越嶺標(biāo)高的影響非常明顯，在地形地貌條件的限制之下，客觀存在的高差無(wú)法通過(guò)地形加以克服，所以解決越嶺問(wèn)題的難度比較大。

如果山區(qū)高速公路的越嶺線形式是連續(xù)長(zhǎng)大縱坡，則建議采取最大縱坡的設(shè)計(jì)方法，可設(shè)置爬坡車道。但是，設(shè)計(jì)爬坡車道需要開(kāi)挖山區(qū)路面，在增加造價(jià)成本的同時(shí)，也會(huì)對(duì)山區(qū)高速公路沿線的自然生態(tài)境造成不利的影響。鑒于此，在山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，設(shè)置爬坡車道與否，需要根據(jù)實(shí)際情況而定，如果連續(xù)上坡坡度與坡長(zhǎng)均比較大，并且大半徑平曲線以及直線路段的距離比較短，車輛的行駛時(shí)間不長(zhǎng)，不必設(shè)計(jì)爬坡車道，反之則需要設(shè)計(jì)爬坡車道。

4　結(jié)語(yǔ)

總而言之，山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工作，其所涉及的范圍比較廣，影響因素也比較多。因此，需要在把握山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，立足于平面設(shè)計(jì)與縱面設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，注重橫斷面設(shè)計(jì)、生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)等內(nèi)容，嚴(yán)抓細(xì)節(jié)，以期全面提高我國(guó)山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的水平。

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