侯杰峰
陕西中宇交通规划设计有限公司 陕西 西安 710000
摘要：在进入21世纪的新时期，我国国土面积辽阔，且地质类型十分复杂。在我国的国土面积中，山区面积占我国总面积的一半以上，这其中包括了山地、高原、丘陵等不同的地质风貌，而这些特殊的山区地形和结构就会给公路的设计带来一定的困难。一般来讲，山区公路的设计比其他设计更加复杂，前期准备的内容也很多。因此，想要设计出符合山区特点的公路，需要设计师提高自身的专业水平，才能满足现阶段山区公路设计的需求。
关键词：山区公路；路线；设计
引言
山区公路线形设计作为山区公路设计的重要内容，关系着公路的使用功能以及对山区环境的保护，更对公路工程的造价有直接影响。为保证良好的线形设计效果，应当对山区复杂条件有充分的认识，做好充足的前期调研及勘查工作，并在改善山区交通条件的同时，注重对山区生态环境及原有景观的保护。
1.山区公路路线特点
1.1地形特别复杂
山区地形变化幅度比较大，在一定程度上增加了山区公路设计与施工难度。我国大部分山区地势落差大，山区公路路线设计环节，需要增加填埋与架桥等一系列内容。如果山区公路路线设计方案不合理，会影响后续的施工，降低山区公路的整体效益。
1.2地质复杂多变
我国大部分地区的山体属于多石少土山体，开挖难度特别大，再加上山体内部的组织结构比较疏松，增加滑坡与泥石流灾害发生概率。另外，在山区地质勘察环节，受当地的地形与环境因素干扰，地质勘察难度大。山区地质层结构具有多变性特点，要求施工单位综合运用多种施工工艺，使得山区公路施工成本不断提升。
1.3水文条件较为复杂
大部分山区的河流较为曲折，公路路线设计环节，无法完全躲避河流，河流对山区公路路基会产生一定冲刷，故设计人员要采取合理的措施，有效减小河流对公路路基产生的不利影响。此外，大部分山区存在暗河，若勘察数据不够全面，会严重影响山区公路建设质量。
2.山区公路路线设计的注意事项
2.1安全原则
鉴于山区复杂的地理环境和工程条件，在山区公路路线设计工作开展前，应对路域范围内的地形、地貌、地质条件等进行详细深入的外业勘察工作。山区公路选线的特点是山高谷深、高差大、地形及地质构造复杂、工程艰巨、气候多变等，因此，可比选方案也较多。如何在保证公路安全的条件下，选用较高的路线设计技术指标，根据合理的工程量大小，利用地形地势布线是路线设计的关键。例如，在高海拔的山区进行路线设计时，如需越过一座高山，一般采用明线越岭方案或者隧道方案来进行比选论证。明线方案能够使山区线路更好地适应周围环境，但是高差大、路线里程较长，且长段落的路基填挖对环境的破坏较大。同时由于山区工程地质条件较为复杂，受构造影响较大，明线方案易遇到较多不良地质，如滑坡、堆积体、顺层、泥石流等，工程处治难度和代价一般较高。除此之外，对于高海拔的明线设计方案来说，阴山面在冬季路面会出现积雪及暗冰，有较大的安全隐患，因此路线应尽量在阳山面展布，同时需要在运营期间加强养护管理。而隧道布设方案来说，建设施工对周围环境带来的影响相对较小，有利于山区的生态保护。同时隧道方案缩短了路线里程，节约了能耗，提高了冬季的行车安全度。一般来说，隧道方案在安全性、技术指标、环境保护、可持续发展等方面皆由于明线布设方案，从长远发展来看，应推荐隧道方案。
设计时应充分比选论证，尤其注意加强长大深埋隧道的地质专项勘察，合理确定隧道轴线，并重视弃土场的选址和防护。
2.2地形选线与线形设计
在进行选线和线形设计时，地形的作用不容忽视。在山区中更是如此，在小范围区域内标高差距明显，坡度大，地形起伏大，涉及的工程量大，存在很多安全隐患。与此同时，周围环境复杂，气候多变，不能够有效保证路基的稳定性和安全性。在进行地形选线过程中，不光需要选择顺直的平面，还应当充分考虑当地的地貌特点，根据已有经验进行合理的布置，减少人力和物力的浪费，尽可能保证当地生态环境的平衡性。另外，选线时过分追求高指标，会适得其反，不光影响工程的顺利进行，还会破坏当地的生态环境，得不偿失。因此，在选线时应当按照宜曲不宜直的原则，合理制定并选择工程重要参数，保证地形和自然环境之间的协调性。在进行平曲线形设计时，可以考虑多种曲线结合的方式；在进行困难段设计时，要因地制宜，进行合理的分离式、错台式等方式设计，提高工程施工效率，减少投入成本。
2.3平面设计
公路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种线形要素组成。直线作为公路平面线形的基本要素之一，在选线、定线时被广泛采用。规范规定直线的长度不宜过长，两圆曲线间以直线径相连接时，直线的长度不宜过短。设计速度大于或等于60Km/h时，同向圆曲线间的最小直线长度以不小于设计速度的6倍为宜;反向圆曲线间的最小直线长度以不小于设计速度的2倍为宜。设计速度小于或等于40kKm/h时，可参照上述规定执行。在实际运用时，因山区地形复杂，曲线间的直线长度较难满足要求，设计时若为满足指标要求而形成大填大挖，造成工程量增加，自然环境破坏，则为不可取的设计方案。一般情况，设计速度小于或等于40Km/h时，同向曲线间直线最小长度可采用2V，反向曲线间直线最小长度可采用1V。圆曲线是平面线形中常用的要素。公路平面不论转角大小，均应设置圆曲线。规范规定了圆曲线最大半径、不设超高的圆曲线最小半径、圆曲线最小半径一般值及不同最大超高值对应的圆曲线最小半径极限值。设置圆曲线时应与地形相适应，宜采用超高为2%～4%对应的圆曲线半径。但山区受地形、地质、生态等自然条件限制，在实际运用时，为了线形与地形更好地结合，减小工程规模，可以采用最小半径一般值进行设计，在地形条件特殊困难路段，在保证前后线形协调均衡，视距良好，并设置必要的安全设施，也可采用最小半径极限值。为使公路平曲线中的圆曲线与直线之间实现顺适的衔接过渡，直线与小于不设超高最小半径的圆曲线相衔接处，应设置缓和曲线，缓和曲线采用回旋线，四级公路由于设计速度低可不设，但应设置超高、加宽过渡段。规范规定了回旋线最小长度，在实际运用时，回旋线还应满足超高、加宽过渡段长度要求。回旋线参数宜依据地形条件及线形要求确定。三、四级公路越岭线中，在自然展线无法争取需要的距离以克服高差，或因地形、地质条件所限不能采取自然展线时，可采用设置回头曲线进行展线。平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形相适应，与周围环境相协调。平曲线应有足够的长度，实际运用时，圆曲线最小长度一般按不小于3S行程长度考虑，小偏角平曲线长度还应按规范要求单独设置。山区公路平面线形的组合实际运用中常采用基本型、S形及卵形组合，对于地形条件受到限制或特殊困难时可考虑采用凸形。
结语
设计师在设计山区公路的过程中，应该重视对山区地质的深度勘察，在设计出符合山体样貌的公路的同时，还要考虑好相应的安全设施，以此提高公路的安全性和稳定性，从而满足人们的出行需求，促进山区公路的良好使用。
参考文献
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