山区低等级公路设计困难探究

山区低等级公路设计困难探究

贾环宇 杨欢 沈璐璐

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西省西安市 710000

摘要：在山区低等级公路设计工作中，存在诸多困难。突出的问题为投资制约大、前期工作困难、总体及几何设计困难等，同时，沟通、审批等也存在部分问题，本文对设计中存在的主要困难进行探究。

关键词：山区 低等级 公路 设计

前言

自改革开放以来我国经济实现了四十余年的高速发展，公路建设也取得了长足进步。近年来建成的杭州湾大桥、港珠澳大桥等工程让世界看到了中国力量。同时，随着东部公路逐渐满足发展需求以及西部大开发战略的深入开展，基建项目的东部为主的建设思路逐步向东西平衡转变。“一部分人、一部分地区先富起来”业已完成，“先富带后富”的共同富裕目标需要从顶层架构开始引导，党的十七大报告及817中央财经委员会第十次会议提出初次分配和再分配都要处理好效率和公平的关系，再分配更加注重公平。这些发展指导思想也清晰地作用在了公路建设领域，形成了大力发展农村公路及山区公路、根本解决农民和山区人民出行难及加快农村和山区经济发展的原则。

在山区低等级公路设计工作中，存在诸多困难。这其实是一个共性问题，但因项目属性原因，服务人口数量少、公路等级低等，存在的问题或困难往往得不到重视，故有必要对山区低等级公路设计进行探究。山区低等级公路设计存在以下问题。

1投资制约大

无可否认，发展建设中经济性是极为重要的考量因素。山区低等级公路一则地处山区，二则等级较低，投资预算势必有限。由于地处山区，而我国对山区经济发展的关注直到近些年才逐步重视起来，与沿海平原地区蓬勃发展的经济形势存在一定的差距，山区的经济水平整体偏低，在经济发展上不具备优势。单位投资带来的经济效益有限，则降低投资确实为一种现实的折衷方案。山区低等级公路主管部门级别较低，接触的项目较少，在上级部门面前的话语权有限，也存在一些思想上的固有观念，对项目投资的把控较死，对项目设计、审批会造成不少困扰。

2前期工作困难

前期工作包括踏勘、路线条带选择、测量、勘察等。由于投资制约，及山区地形地貌复杂，不具备扎实进行前期工作的基础，较其他项目必然薄弱。加之山区低等级公路往往为一阶段施工图，可研工作、资料简单，前期工作的顺利进行更加捉襟见肘。部分项目甚至放线都无法保证基本的准确性。

山区公路不仅具有复杂的地形地质条件、连绵不绝的山脉、深切的冲沟、河谷及“十里不同天”的立体气候等特点，而且沿线地方经济还处于欠发达状态。因而在山区公路设计时，既要在满足公路正常运输功能的前提下，选择适当的公路等级，又要根据山区公路的地形、地质条件等的变化，进行细致、全面的平面、纵面和横断面的设计，以保证行车安全、顺适，减少工程投资、降低运输、养护及管理等成本。其较其他项目需要更细致的前期工作以支撑设计的正确性与合理性。在此情况下，踏勘、测量、地勘难度均处于高位，西南地区的多雨高山或高原密林尤甚。但同时又面临各种现实困难，实际的前期工作反而不及其他类型项目，给项目设计增添了极大困难。

根据治理工程的规模，妥善处理地质病害“防”与“治”的关系。在了解区域地质条件，明确病害的可知性、可治性的基础上，通过综合比较论证，最终合理选择路线位置和工程方案。但比较遗憾的是，虽然“地质选线”可以处理好地质条件和公路工程之间的关系，但由于费用限制和手段落后等原因，一般山区低等级公路仅能宏观地做到地质选线，对工程的位置、方案确定是较粗略的。

对于改扩建项目，原公路资料缺失亦是一个问题。进行山区公路改建，基本原则就是在原公路的基础上，通过最小改建施工达到改建目的。但是，原公路的相关资料出现缺失，就给公路改建工程带来了很大困扰。有些山区公路年代久远，在建设之初的施工组织管理本就存在一些不合理的地方，相关资料的管理工作也不明确，存在公路资料分散、遗失等多种问题。这些问题都给山区公路改建带来了一定麻烦，增加了公路改建的基础工作量，延长了改建工程施工的时间，增加了改建工程的成本。

3总体及几何设计困难

总体设计是公路设计中的决定性环节。在低等级山区公路设计中它包括以下方面：根据公路功能、设计交通量、沿线地形与自然条件等，论证并确定公路等级、设计速度和设计路段。恰当选择不同设计路段的衔接地点，处理好衔接处的过渡及其前后一定长度范围内的线形设计。路线设计应合理确定路堤高度，减小对沿线生态环境的影响，并做好防护、排水、取土、弃土等设计，防止水土流失，保护环境，使公路工程建设融入自然。当出现高填、深挖时，应同架桥、建隧方案进行比选论证。由面到带（走廊带）、由带到线（沿路线）查明工程地质、水文情况，重大自然灾害、地质病害的分布、范围、状态，及其对工程的影响程度，论证并确定绕越、避让或整治病害的方案与对策。确定同作为控制点的城市、工矿企业、特大桥、特长隧道等的连接位置、连接方式。其又关系到征地、路基防护、高填深挖、桥隧确定等方面。

进行项目的边坡设计时，需要对沿线情况进行深度研究。存在高填方路堤和深挖方路堑，设计前，如果没有对边坡性质以及土质情况等进行深入分析与研究，可能会导致边坡出现失稳破坏。

路堤的填土高度和路堑的挖土深度会对项目的造价产生影响，同时，还会影响结构的稳定性。坡高较低，地下水较为丰富的地段，当雨季来临时，会使路基土的含水量快速增加，形成水损害，造成结构失稳，影响行车安全。

更细致的几何设计方面，公路线形几何设计限制多，考量因素繁杂，既要满足规范，又要考虑征地拆迁、投资、业主诉求及总体设计中的问题。

在部分山区公路中，普遍存在路线线形差，视距不足，坡度过大，转弯半径过小等诸多问题，但限于征地、投资等原因，又无法做出更多的优化，设计面临两难的处境。

在小半径、短直线、大纵坡及平均纵坡的现实情况下，局部路段的超高、加宽也难以设计。《公路路线设计规范》中对缓和曲线的规定如下：

回旋线的长度应符合下列规定：①回旋线的长度应根据圆曲线半径的增大而增大；② 圆曲线按要求需设置超高时，回旋线长度应不小于超高过渡段所需的长度；③ 回旋线最小长度应符合规范中表格规定长度（略）的规定。

公路路线设计规范要求的缓和曲线、平曲线最小长度和最小超高渐变率的两项条文是必须要满足的强制性要求。但山区低等级公路设计中采用了小半径、连续曲线后，即使曲线长度满足要求，超高渐变率也难以满足要求。

满足各项技术指标之后，设计人员必须关注线路选择和设计的环保性。比如在施工期间，优先选择可以避免高填深挖工作的方案，并且对边坡进行生态防护，同时避免线路的建设对周围环境造成破坏。

同时，山区低等级公路项目由于种种原因，项目周期短，设计工作量大，投入人员少，更加剧了这一困难。也给项目施工、运营期运营期可靠性带来一定的挑战。