浅谈山区高速公路线路设计

浅谈山区高速公路线路设计

刘金平

云南中航勘察设计院有限公司刘金平650217

摘要：随着云南高速公路事业的不断发展，高速公路设计越来越被人们所重视。本文笔者通过对近年来山区高速公路建设的总结，对山区高速公路线路设计中的一些问题提出建议。

关键词：山区高速公路；线路设计；

当前，我国高速公路的通车里程位居世界第二位，而云南的高速公路建设也进入跨越式发展阶段。云南省地处中国西南山区，地形地质复杂,公路路线设计的限制条件和影响因素很多。由于地形特点及高速公路对线形指标高要求,山区高速公路设计与平原区高速公路及一般山区公路有着很大区别,也困难的多,迫切需要对山区高速公路设计进行更深入的研究,总结新的设计理念以指导山区高速公路设计。通过以往山区各种等级公路路线设计所积累的经验和教训,对山区高速公路路线设计提出一些粗浅的认识。

一、山区高速公路线路设计的原则

随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，环保、美观的观念越来越深入人心了，因此在路线的设计中，在确保行车安全的同时，我们也要保证公路建设的环保与美观。下面，笔者谈谈线路设计时需要遵循的几个原则：

(1)、在线路的设计过程中，我们应该考察当地的地形，分析该地段的具体情况，尽量本着减少环境污染与破坏的原则，与沿线地形结合,使线位布设与沿线地形吻合,同时保证一定路段内平面线形指标的均衡。。

(2)、由于地形不断的变化，我们在设计线路时要重视线路的组合设计。根据实际路段的地形选择平纵相结合的设计路线。对于工程建造十分困难的路段，我们还可以选择分离式的路基设计。

（3）、在高速公路线路的设计过程中，我们应该本着“保护耕地、节约用地、少拆房屋、方便群众、保护环境、保护古迹”的原则，科学合理的布设线路。

(4)、路线的设计要结合沿途城镇发展的需求，以带动当地经济发展为原则，确定合理的路线设计方案。

（5）、在路线的设计中，我们既要保证路线设计规划的合理，还要适当的控制工程建造中成本的投入，要保证工程建造整体的效益。

（6）、对道路性质、分段交通量、车型构成和沿线地形变化等有深入了解，以便依据地形、地质条件合理选用线形指标，主要有以下几点：

.根据地形选择道路平纵线形指标,而不宜强求采用本级公路高限。

.指标选择时应考虑交通量中车型构成和道路所处环境的不同要求而选择不同的标准。

.山区高速公路，尽量采用山岭重丘区高速公路线形指标,以降低公路造价,减小对环境的破坏。

.设计时在一定路段内应注意所采用线形指标的均衡性和一致性,避免平面指标的突变。

.注意避免不同设计车速过渡段前后平面指标的突变。

二、山区高速公路线路设计中的几个问题

（1）、定线方法

山岭重丘区地形条件复杂,路线布设时限制条件很多,因此，山区高速公路平面定线时应与沿线地形结合,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,同时,也可保证一定路段内平面线形指标的均衡。随着现代勘测水平的发展，GPS、DTM等技术手段的应用，定线过程中可以采用这些科技手段快速调整线路，检验路线方案的合理性。

（2）、缓和曲线的灵活运用

在山区高速公路设计中,单纯使用直线和圆曲线的组合确定的平面线形很难与地形符合,而缓和曲线的灵活使用可以避免直线和圆曲线的不足。缓和曲线的灵活设置,可使曲线径向对接,线形圆顺;可以灵活调整曲线长度,避免短直线的不足;能较好地与地形吻合,有效克服地形地物障碍。因此,对于山区高速公路来说,缓和曲线的作用不仅仅是为了满足超高需要,而应作为直线和圆曲线以外的另一个重要的线形要素。

（3）、横向视距的控制

由于侧向障碍物侵入视线是影响纵向视距的因素之一,为此,提出了保证横向净距的要求,横向净距成为平曲线指标选用时的主要检验标准之一,设计中一般对深挖方段右侧横向视距较为重视。由于山区高速公路中央分隔带最小宽度为1.50m,对应左侧路缘带宽度为0.50m,如平曲线半径选用不当,可能造成横向净距不够,中央分隔带防眩树超过小汽车视线,容易导致小半径平曲线路段纵向视距不能满足停车视距要求。对于设计车速为80km/h和60km/h的山岭重丘区高速公路,由于受地形限制,平曲线指标往往采用规范中低值。如果小汽车占很大,从行车安全角度考虑应改善线形或控制中央分隔带植树高度。因此,在设计中应根据地形条件,在工程量增加不大的前提下,尽可能采用较大的平曲线半径,以确保满足停车视距要求,或采取加长缓和曲线、加强视线诱导等措施,以满足横向净距要求。

（4）、最小夹直线长度的采用

山区高速公路设计中,对于反向曲线,通过圆曲线半径和缓和曲线长度的调整,较易使曲线对接或满足间夹直线长度要求。但对同向曲线来说,强求曲线最小夹直线长度6V的要求,往往引起工程量的增大和环境的破坏。实际上,2V长度为对应设计车速下7.2s行程,可满足安全行驶的判断和操作时间需要。因此,山区高速公路设计时,同向曲线间夹直线长度不能一味追求6V的要求,应视地形条件等确定,但满足2V夹直线长度对保证行车安全是必要的。

（5）、平面线形与桥梁隧道的协调问题

桥梁和隧道往往是影响和制约路线方案的关键,路线设计时对桥梁和隧道考虑不当会严重影响路线方案的合理性。山区公路路线方案设计时,过多直线要求的制约,强求桥隧位于直线段,导致大量采用最小半径、极限半径与短直线的不良组合,线形标准大大降低,与环境的协调性差,生态环境遭受破坏严重。随着桥梁和隧道技术的不断进步,长大弯斜坡桥和长大弯隧道等的特殊设计、施工已有较成熟经验,工程造价也未必成为项目首要控制因素,这为山岭重丘区高速公路路线设计提供了更大的自由度。而且,山区高速公路建设对环保的要求越来越高,特殊地形地质条件下的防护工程不但造价很高,对生态环境的破坏相对严重,而且处理相对困难。近几年全国山区高速公路建设的经验表明,从安全和环境保护的角度出发,在确保高标准线形的前提下,为减少对环境的破坏,桥梁和隧道所占比例越来越高。因此,山区高速公路路线设计时,不应过多受桥隧限制,而应从地形、地质和环境等方面综合考虑。

三、路线设计的规范符合性检查

路线的设计是否符合规范，主要从路线的平面路线设计、纵面路线设计以及横断面的设计三个方面进行检查。

1、路线的平面设计是否满足规范，除一些常规指标外，重点检查下面几个方面考虑：

（1）路线的长直线设计是否过长；（2）检查是否有断背曲线检查；（3）在设计连续多个平曲线过渡的路段时，相连两个平曲线的半径之比要保证在0.2到0.8之间，若是形如S的曲线半径比一般控制在1到1/3为最佳。（4）缓和曲线长度符合要求；（5）小转角曲线应设置大半径；（6）平曲线最小长度。

2、路线的纵面设计是否满足规范，主要检查以下几个方面：

（1）路线纵坡要符合规范规定的最大纵坡度值；（2）最小坡长、最大坡长符合规范要求；（3）竖曲线半径不能小于规范规定的最小曲线半径；（4）合成纵坡满足要求。

3、路线的横断面设计是否满足规范，除常规性检查外，主要检查以下几个方面：

（1）横断面宽度要符合规范的规定；（2）爬坡车道的设置；（3）紧急停车带设置；（4）、避险车道设置。

四、路线设计的平纵组合

山区高速公路路线设计中的平纵组合，主要注意以下几个方面：（1）平包竖（平曲线内设置竖曲线）原则；（2）小曲线半径满足规范要求；（3）小半径曲线与缓和曲线不能重叠。总之、在平纵组合设计中，一定要对长直线、高填方、陡纵坡、短直线、曲线过渡、小半径、小转角等综合考虑及分析后选用合适的指标。

五、结束语

公路的路线设计在这个公路建设的工程中处于十分重要的地位。在路线的设计过程中，我们要进行实地的勘测，结合实际的地形情况，不断的提高设计的理念，将环保、美观等新的设计理念融入到高速公路的路线设计中去，同时路线的设计尽量符合当地的地形情况，减少高填深挖工程，提高高速公路建设的质量。为人们的安全出行做出贡献。

参考文献：

[1]公路项目安全性评价指南（JTC-TB05-2004）[S]．

[2]公路路线设计规范（JTJ001-94）[S]