何伊娜

(廣西百色市西林縣交通運輸局，廣西 百色 533599)

0 引言

我國交通運輸業(yè)發(fā)展越來越迅速，相應(yīng)的交通基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè)步伐也應(yīng)該逐步跟進(jìn)。為進(jìn)一步推動我國公路建設(shè)，拓展和完善我國城鄉(xiāng)公路網(wǎng)絡(luò)，需要加強(qiáng)對山區(qū)公路建設(shè)的投入。由于山區(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜，設(shè)計施工難度較大，需要對其周邊地形環(huán)境進(jìn)行分析，充分發(fā)揮公路線形結(jié)構(gòu)骨架作用，實現(xiàn)山區(qū)公路平縱關(guān)系協(xié)調(diào)，盡可能避免公路修建對沿線生態(tài)的破壞，保證公路質(zhì)量，最大限度地減少交通事故率，保障交通出行安全。

1 山區(qū)公路線形組合選線原則

1.1 山區(qū)沿河(溪)線路的選線原則

山區(qū)公路沿河或沿溪的情況比較普遍，這就需要在設(shè)計過程中充分考慮河岸、線位高低和跨河換岸地點之間的關(guān)系，借助合理地形的選擇和開辟，避免不良地段對施工造成的諸如泥石流、滑坡、崩塌、凍土等不良地質(zhì)影響，減少施工阻力，同時最大限度降低日后運營過程中的安全隱患，并確保工程質(zhì)量。例如，在進(jìn)行跨河換岸設(shè)計時，通常優(yōu)選都是橫坡較為平緩的河岸，但同時也應(yīng)考慮實際地質(zhì)條件，要使得巖層背向于設(shè)計路線，以此來避免開挖到滑坡，而不能僅僅根據(jù)橫坡陡緩情況來決定跨河換岸的選擇地點。

1.2 山嶺區(qū)選線原則

山嶺區(qū)域從山坡腳到山埡口相對高度差較大且直線距離較短，對于這種地形的線形設(shè)計，要結(jié)合自身地形特點，特別是突出的山梁螺旋展線升降坡應(yīng)被充分利用，并且同時合理利用橋梁、隧道等構(gòu)造物的修建來施工。

1.3 越嶺線埡口選線原則

在對越嶺路線區(qū)域進(jìn)行選線設(shè)計時，關(guān)鍵是處理好埡口、過嶺標(biāo)高以及埡口兩側(cè)路線展線之間的關(guān)系。這其中埡口的選擇又是重中之重，要充分結(jié)合水文地質(zhì)條件來綜合評定。埡口的選擇主要從三個方面來考慮：(1)埡口和路線總走向盡最大可能保持相一致，且其標(biāo)高和兩側(cè)利于展線；(2)當(dāng)埡口處在路線總走向位置上，但其與山腳間的高差大且距離短時，應(yīng)當(dāng)選擇雖離路線總走向稍遠(yuǎn)但展線條件好的埡口；(3)當(dāng)埡口相對高差較大時，可以綜合考慮到其兩側(cè)有較開闊的山坡和山谷來展線，因而可借助隧道來降低標(biāo)高。由此可見，越嶺線埡口的選線不能只考慮單一因素，要確保公路運輸里程盡可能短，確保山區(qū)公路經(jīng)濟(jì)效益最大化。

2 山區(qū)公路平縱線形組合設(shè)計中需要考慮的因素

2.1 地質(zhì)條件影響

相較于平原地區(qū)，山區(qū)地質(zhì)氣候條件差異較大且更為復(fù)雜，容易受到自然地質(zhì)災(zāi)害如泥石流、滑坡、地表塌陷等影響。此外，山區(qū)氣候的無常性和突發(fā)性而引發(fā)的嚴(yán)重暴雨、洪澇等地質(zhì)災(zāi)害也對山區(qū)公路線形設(shè)計提出了嚴(yán)峻考驗。山區(qū)地勢起伏較大，坡面陡峭，在一定程度上給線路的鋪設(shè)增加了施工難度。

2.2 生態(tài)環(huán)境的影響

通常山區(qū)植被茂密，生物形態(tài)多樣，在進(jìn)行山區(qū)公路開挖修建的過程中就要將生態(tài)環(huán)境保護(hù)納入考量，這就相應(yīng)增加了山區(qū)公路修建的難度。因此，在其線路選擇時，要保證路線設(shè)計和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.3 稀缺資源的影響

由于山區(qū)地形的限制，可利用的地形通道較少，這就導(dǎo)致線路的走向設(shè)計必須滿足更高的要求，所以需要實現(xiàn)對有限資源條件的最大化利用，并充分發(fā)揮山區(qū)公路的實效性，在基于保護(hù)山區(qū)資源的情況下，實現(xiàn)山區(qū)公路社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益這三者的辯證統(tǒng)一。

2.4 技術(shù)參數(shù)的影響

在對山區(qū)公路進(jìn)行線形設(shè)計的過程中，要綜合考慮線路等級和技術(shù)參數(shù)因素。遵循山區(qū)的地形位置條件因素，加強(qiáng)公路容錯率，在有限的寬度條件下，滿足車輛出行需求；在確保路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下，最大限度提升交通負(fù)荷量。

3 山區(qū)公路平縱線形組合設(shè)計應(yīng)用

3.1 工程案例概況

本文以某山區(qū)公路路段為例。該山區(qū)位于山嶺重丘區(qū)，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，路段屬于越嶺路段，2 000 m以內(nèi)為平曲線半徑，500 m內(nèi)為其最小半徑，最大縱坡和最小縱坡分別為3.85%和2.4%，高差達(dá)到700 m，為保證該路段施工質(zhì)量和行車安全，要將陡坡和緩坡交替分布且坡度范圍控制在3%以內(nèi)，并將坡長控制在800 m以上，從而確保整體線形結(jié)構(gòu)不受影響。

3.2 平面線形設(shè)計應(yīng)用

在山區(qū)公路的平面線形設(shè)計中，應(yīng)主要考慮設(shè)計與地形及環(huán)境的相適應(yīng)性，確保線性結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和均衡性，不與縱斷面設(shè)計相沖突：(1)平面線形的設(shè)計首先要適應(yīng)地形地質(zhì)條件，和周邊環(huán)境協(xié)調(diào)；(2)同向曲線之間的長度必須>6 V，且兩相鄰?fù)蚯€之間的直線段要盡可能長，當(dāng)出現(xiàn)以短線段相連接的情況時，要及時調(diào)整其中一個成為單曲線或者復(fù)曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線；(3)反向曲線之間的長度必須>2 V，當(dāng)兩反向曲線通過直線段相連接時，要將該直線段長度設(shè)置成不小于最小直線的長度，或者將曲線調(diào)整為s型曲線；(4)平面線形設(shè)計切忌連續(xù)急彎，要在曲線之間插入足夠長的直線或回旋線來緩和；(5)通過靈活的緩和曲線的設(shè)置來滿足山區(qū)公路段超高需要，保持曲線的徑向?qū)雍晚槙尺B續(xù)，緩和曲線的設(shè)計不能過長，一方面是減少工程量，避免過大投資，另一方面是保持設(shè)計的美觀。

3.3 縱斷面線形設(shè)計應(yīng)用

在山區(qū)公路縱斷面線形設(shè)計的過程中，應(yīng)保持縱坡和豎曲線的整體連貫性，確保縱斷面、橫斷面、公路平面之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此，在設(shè)計時，需主要從六個方面入手：(1)要嚴(yán)格按照縱坡和豎曲線的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)來設(shè)計，合理規(guī)劃高程控制點和構(gòu)造物要點；(2)遵循縱斷面地形結(jié)構(gòu)，確保短距離內(nèi)無起伏陡峭，保證縱斷面的順暢連續(xù)；(3)縱斷面線形設(shè)計要統(tǒng)籌兼顧，切忌只顧頭尾，忽視中間地段，避免出現(xiàn)中間凹陷；(4)在同向彎曲線之間設(shè)置較長直線坡度路段，避免急轉(zhuǎn)坡度；(5)在設(shè)計連續(xù)上坡或下坡路段時，要結(jié)合運行速度的比對試驗，對路段通行能力作出評估預(yù)測，確保路段通行安全；(6)在直線部分的凹形縱斷面路段設(shè)計時要格外注意縱坡的緩和，通過插入平順曲線的方式構(gòu)建良好的立體線形，確保路段平緩安全。

3.4 平、縱面線形組合設(shè)計應(yīng)用

在完成山區(qū)公路的平面線形設(shè)計和縱斷面線形設(shè)計工作后，就要結(jié)合平、縱面線形的組合設(shè)計要求，來完成整個線形設(shè)計的后期工作：(1)要對平縱面線形的結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合考量，使兩者維度的平曲線和豎曲線在半徑及長度上相互協(xié)調(diào)適應(yīng)，通常情況下，保證豎曲線半徑為平曲線半徑的10～20倍，這樣既能保證設(shè)計質(zhì)量要求，又符合視覺美感；(2)平縱線形組合設(shè)計的合成坡度不可過大，必須要滿足路面排水需求；(3)在平縱曲線設(shè)計過程中，要保證平曲線長度略大于豎曲線，并確保豎曲線包含在平曲線之內(nèi)，以此來提升立體線形結(jié)構(gòu)的引導(dǎo)作用；(4)盡可能保證一個平曲線內(nèi)的斷面線形的平滑順暢，避免長直線、陡坡、半徑小且長度短的豎曲線相結(jié)合；(5)反向平曲線拐點不可和凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部重合。

綜上所述，本文所研究的山區(qū)公路路段因為具有較高縱面指標(biāo)，結(jié)合車輛行駛動力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)設(shè)置最大陡坡為3.85%，保持最大坡長在900 m以內(nèi)，并在陡坡間設(shè)置緩坡長度和較小半徑曲線組合。

4 結(jié)語

山區(qū)公路是我國交通公路網(wǎng)絡(luò)組成中的重要部分，把握好山區(qū)公路線形設(shè)計要點對于建設(shè)和完善我國交通公路網(wǎng)絡(luò)而言十分重要。本文結(jié)合具體工程案例，對山區(qū)公路線形組合設(shè)計中的原則和影響因素進(jìn)行研究分析，將平面線形和縱斷面線形設(shè)計指標(biāo)應(yīng)用到實際分析中去，合理選擇最佳線形組合設(shè)計方案，在保證公路施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，構(gòu)建綜合山區(qū)公路立體線形結(jié)構(gòu)，確保交通出行安全。