山区公路路线设计探究

何尧懿

郴州市路通设计有限公司 423000

摘要：山区交通不畅，经济文化发展滞后。主要原因是交通不便直接影响资源交换，基础设施建设受到很大影响。因此，山区公路建设是发展的必然要求，对促进我国经济均衡发展具有重要作用。

关键词：山区公路；路线设计；

引言

在山区公路路线设计过程中，首先要保证路线线形指标符合相应规范的设计要求，即保证行车安全。在此基础上，尽可能根据山区情况优化走线，从而实现汽车能平稳协调的行驶，将成本降到最低，达到提高经济效益的目的。本文将对山区公路线路的设计进行分析探究。

1. 山区公路路线设计概述

1.1山地地形中路线的特点

山地地形的奇特多样和各种不同地质条件对公路线形的影响较大，因此山区公路路线具有以下特点：

1）特殊性。山地地形的蜿蜒起伏、巍峨奇特等地理环境特点决定山区公路需要考虑多种情况，山区公路路线需要选择沿山脊线、河道线或山越线。同时，山区公路路线首先考虑公路平面指标的各个最低限制，还受纵向指标的控制。因此，要满足设计指标是需要根据山地地形进行展线，延长路线长度等多方面考虑。

2）复杂性。山地地形陡峭，工程地质构造多样而且复杂，水系多种多样，气候千变万化。山区公路需要跨越不同的生态环境、气候环境、地形和地质。因此，需要根据工程地质、地下水和气候情况等来决定山区公路路线设计方案。

3）变化性。因为整个山区生态环境极其复杂，所以设计以及施工过程中经常会发生各种不同突发事件，需要解决各种情况。因此，在进行山区公路路线设计方案时，在确保山区公路质量、经济以及安全的同时，需要根据不同情况进行设计变更，不断调整和完善设计任务。

1.2重要作用

与平原区的路线设计相比，山岭重丘区路线设计更容易受到水文、气象、地形、地质等自然因素的影响。山路的选线会受到环境各方面的影响，如地质结构和土壤成分，季节性的降雨和泥石流等因素。所有的约束情况限制山路的路线设计。另外，山地地势普遍有一定的规律，因此山路的选线通常以山势为依据，特殊情况下需要进行桥梁工程或者隧道工程作业。因此，山路的定线在建设中起着非常重要的作用。

2.山区公路路线设计原则

2.1依据地形进行设计
  山区的地形与平原有很大的不同。山峰相连，每座山峰的高度都不一样。山与山之间可能存在较大的高差或沟壑，部分山区地形陡峭的悬崖，会使山区河流和山谷的走向复杂化。此外，山区河流多，具有水系发达、坡度陡的特点。因此，在设计路线时，道路设计师应综合考虑地形的竖向要素和水平要素，当公路等级为三四级时，可利用回头曲线，沿山脊线进行布线。对此，设计者在选择路线时，首先要进入山区调查，了解山体的具体走向和水系的走向，从而在设计中体现出整体道路布局趋势，结合当地地形特点，利用现代信息技术建立模型，制定设计方案，再通过多次实地考察，反复布局，确定最终的设计路线。

2.2依据地质进行设计

山区间的地质情况完全不同。部分山区地表坡度大，植被稀少，导致山体覆土厚度薄弱。山区多雨，当陆地植被稀少时，陆地上的土壤很容易被雨水冲走，山区的岩石直接暴露在空气中，通过长期的雨水或空气侵蚀，会导致岩石逐渐风化，产生剥落后易于形成崩塌现象。从而对公路边坡产生不利影响。

此外，如果当地土壤含水量大，在地下河流的长期作用下，地质结构的稳定性也会受到很大影响。另外山区气候多变，会产生一些不利的地质条件，如山体碎落、滑坡、泥石流、岩溶、软土地基等地质现象。一段山区公路的稳定性取决于当地地质结构是否稳定。因此，在设计山区道路时，设计者还应综合考察当地地质条件，分析当地岩石类型，判断岩层走向是否会受到地下河流的影响，从而通过地质构造正确判断岩层是否稳定。只有这样，才能避免恶劣地质对山区公路建设的影响，做好预防措施。

2.3依据气候变化进行设计
  山区的整体温度通常远低于城市地区。山区昼夜温差大，夏季暴雨较多。它通常伴随着山体滑坡、泥石流和山洪暴发等问题。因此，在山区公路设计过程中，设计师应考虑当地的地形地貌，以及降雨量大等特征，进行有效划分，避免滑坡或河水对山区公路造成侵蚀。对此，设计者在前期应充分调查当地山区的降雨量和每年的洪水位，合理选择落差的方式，保障山区公路使用安全。

2.4依据地貌进行设计

地貌是指地表的起伏的形态。山地地表形态复杂多样，成因也不一样。根据山地地貌具体形态的形成原因，地貌可分为形态类型和成因类型。设计者在设计公路时，应考虑当地地貌的形成条件，设计符合当地地貌特点的山区公路，保证山区公路的安全稳定。

3.山区公路路线设计方法

3.1山区公路路线的平面线形

一般来说，丘陵和平原地区的地形采用的圆曲线容易达到最小半径（一般值），选线面临的限制比较少。因此用交点直线法来进行定线，线路设计效率较高。然而，在山地地形，路线的设计需要考虑各种约束条件，如由于高差起伏较大、复杂的地形条件等。如果采用普通的交点直线法，不仅生产平面线形效率低，而且与地形条件不一致，导致山区公路线形僵硬。所以，在山地地形中为了实现沿线地形与线位布置的重合，可以采用曲线定线，控制好平面的最小半径，从而减少高填深挖，实现圆曲线最小半径、超高、圆曲线加宽以及平曲线最小长度等平面设计指标达到相应的公路等级标准。具体而言，应利用直线、圆曲线、缓和曲线、回头曲线、卵形曲线等多种组合，根据现场的视距情况，让直线部分与圆曲线部分结合得更加合理。为了实现曲线线形流畅和径向对接，可以让曲线的设计灵活一些，合理调整曲线长度，使山地地形造成的障碍得以克服。

3.2山区公路的纵断面设计

在设计竖曲线的过程中，山区公路主要需要考虑以下三个内容：

首先，在设计纵坡坡度时，山区的地形地貌对纵坡坡度的设置产生很大的阻力。山区设置的坡度一般都比较大，较大的坡度主要是为了使山体的开挖土石方量以及配套的防护工程量在经济合理的范围内。设置坡度应该避免高填深挖，保护好原始山区环境。

其次，在设计凹形竖曲线半径时，增大半径会造成路面积水，但道路的排水问题可以通过路面横坡散排、也可以通过增设涵洞排水等方式来解决。而这些问题大多数都是因为纵坡坡度较大，波动较大造成的。无节制的增大凹形竖曲线半径在纵断面的设计中并不能达到高指标的目标，所以应该根据地形设置合适的半径。

最后，在设计凸形竖曲线半径时，连续上坡路段、极限纵坡路段的竖向曲线和小半径平面曲线结合的情况非常多。这些都是由于山区地形造成的。行驶在山路上的车辆容易受到山地地形地貌的影响，驾驶员的视野范围会大打折扣。比较难的是判断前方山路路线的方向。在不增加大量防护工程和土石方量的前提下加大凹形竖曲线半径，可以保证成本的情况下减少上述问题的发生。

3.3山区公路路线的横断面设计

横断面设计的重点：如何实现预测的远景交通量是设计时要考虑的。 比如添加车道数，路面横向的宽度必定会相应增加。增加车道数量在平原地区很容易实现，可以让行车更方便，但在山区会因地形、环境、征地等因素受限无法满足空间宽度。因此，在山区公路横断面设计时，大多数情况把山区公路按照整体式道路来设计，特殊情况也可以将两者分开，按照分离式道路来设计。总之，横断面设计要根据山区的自然条件进行。

3.4山区公路路线的选线理念
  在可持续发展理念的倡导下，山路设计应注重环境保护，尽量减少山区公路建设对环境的破坏。在山路设计中，应尽量避免对山区地质结构和地形形态造成大范围破坏保护山区生态环境。山区公路路线设计应与工程方案建设相结合，有效保护周围的自然环境，从而达到更好的影响。山区公路工程建设应符合相关的技术指标要求，保证山区公路工程的质量要求。另外，山区公路线路设计也应该符合相关的效益，减少不必要的浪费，重视对成本管理。

结束语

山区公路线路设计是一项考验设计师综合能力的工作。尤其是山区公路路线设计，要综合考虑各种因素的影响，利用道路设计计算对路线方案的平、纵、横进行反复优化和反复调整，并结合合规性、科学性和安全性设计，确保设计质量，力求设计出安全、经济合理、技术实用的路线方案。

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