浅析山区农村低等级公路选线

发表时间:2021/4/9   来源:《工程建设标准化》2020年24期   作者:唐毅
[导读] 近年来,随着 “脱贫攻坚”工作的大力实施,国家对农村政策的大
        唐毅
        平昌宏创公路勘测设计院  四川平昌636400

        引言:近年来,随着 “脱贫攻坚”工作的大力实施,国家对农村政策的大力倾斜,农村公路建设成为当前国家重点基础建设项目之一。我国大部份贫困山区道路基础设施较差,公路建设面宽量大,是“脱贫攻坚”工作的重中之重。同时山区地形地质复杂,自然条件差,公路建设工程量大、造价高、病害多,后期运营安全风险高。因此,在山区道路的测设过程中如何把握技术标准,选择经济合理、有利带动农村发展的路线是关键。山区农村多贫困,“要想富、先修路”,道路建设已成为山区经济发展的必然、成为“脱贫攻坚”是否顺利“收官”的必然。作者在川东北山区从事公路勘测设计工作长达20年,参与了山区公路建设近1500公里的前期设计工作,其中二级公路勘测设计约300公里,三、四级公勘测设计约1200公里。作者根据长期从事山区勘测设计工作的一些工作总结和体会,就山区农村公路选线方法和措施和同事、同行间进行交流学习。
        关键词:山区道路;路线布设;道路规划
         一、山区自然条件及公路布线的要点
        川东北属大巴山,自然条件极差。一是山高。大巴山山高谷深,沟谷纵横,历来以“高、奇、秀”著称,其错综复杂的地形造成了山区公路坡陡、弯急,同时工程建设难度巨大。二是地质复杂。山区土层薄、岩层厚,坡脚多为土、石堆集,地质层理和地壳性质在短距离内变化很大,地质构造较为复杂。三是水文情况复杂。山区河流曲折迂回,河岸陡峻,比降大、水流急,一般多处于河流的发源地和上游河段,雨季暴雨集中,洪水历时较短,猛涨猛落,流速快、流量大,冲刷和破坏力极大。但,任何事都具有两面性,虽然山区自然条件很差,为公路建设带来了极大的困难,但同时大巴山山脉水系清晰,公路走向不是顺山沿水就是越岭穿脊,为我们的选线工作带来了便利。前期设计工作中如何利用地形、地貌进行合理布线是山区公路选线的关键。
        二、山区低等级公路采用的主要线形
   (一)山脊线
        1、路线特征
        山脊线是指公路沿分水岭方向所布设的路线,实际上连续而又平顺的山脊往往很少,所以较长的山脊很少见,一般多与山坡线结合,作为越岭线垭口两侧路线的过渡段。一般服从路线走向,分水线平顺直缓,起伏不大,脊肥厚,垭口间的地形、地质情况较好的山脊是较好的布线条件。
        2、山脊线布设的利与弊
山脊线布设的主要有利因素在于,一是当山脊条件好时,山脊线一般里程短,土石方工程量小;二是水文、地质条件好,路基病害少、稳定、地面排水条件好;三是山脊线河谷少且小,桥涵构造物少。不利因素在于,一是线位高,远离居民点,服务性能差;二是山势高、海拔高、空气稀薄、冬季云雾、积雪、结冰较大,对行车和养护都不利;三是远离河谷,砂石材料及施工用水运输不便。
3、山脊线的布线
        由于分水线的引导,山脊线大的走向基本明确。布线主要解决以下三个问题,一是控制垭口选择。在山脊上,连绵布置着很多垭口,每控制一个垭口代表着一个方案,因此,选择控制垭口是山脊线布线的关键,一般当分水岭顺直,起伏不大时,几乎每个垭口均可暂作控制点。选择垭口时,应与两侧布线条件综合考虑,选择前后与路线联系较好的、路线较短的垭口为控制点。二是侧坡的选择。选择那一侧山坡,要综合分析比较确定。一般情况下,在坡面平缓、整齐、顺直,路线短捷,地质稳定,横隔支脉较少,向阳的山坡布线较为理想。三是试坡布线。山脊线有时因两垭口控制点间高差较大,需要展线;有时为避免路线过于迁
回要采用起伏纵坡,以缩短里程。因此常常需要试坡布线。一般常见的的情况有3种,一是垭口间平均纵坡超过规范规定;二是垭口间有支脉;三是垭口间平面线形差。
   (二)越岭线
        1、路线特征
        越岭线是翻山越岭布设的路线,其主要特征是两个主要控制点分别位于山脊的两侧,路线从山的一侧升坡道山脊,在山脊上呈马鞍状的明显下处(垭口)穿过,在山脊的另一侧陡坡而下。

其主要特点是:路线需要克服较大的高差,路线的长度和位置取决于路线的纵坡安排,也正是因为如此,在越岭线的选线中,以路线的纵断面设计为主导。
        2、山脊线布设的利与弊
        越岭线布设的主要有利因素是布线灵活,可选方案较多,遇到不良地质或艰巨工程及地物限制时,避让较容易,也不受洪水的影响。不利因素是线形较差,受纵坡控制,往往因升坡展线,使路线增长。越岭线线位较高,远离河谷,施工、养护、运营条件相对较差。
        3、越岭线的布线
        克服高差是山区农村公路越岭线的关键,因此布线时,应以纵断面为主导安排路线,结合平面线形和路基的横向布置进行。越岭线布线的要点就是处理好垭口的选择、过岭的标高和展线布局三个问题娅口的选择就确定路线的走向,过岭的标高控制了纵坡的大小,展线的方法决定了路线的长度,这三个方面相互联系,互相影响,布局时需要综合考虑。
   (三)沿溪线
        1、路线特征
        沿溪线是指公路沿一条河谷方向布设路线,其路线特点是傍山临水,路线总的走向也与等高线一致。
        2、沿溪线布设的利与弊
        沿溪线布设的主要有利因素在于,一是路线走向明确;二是线形较好;三是施工、养护、运营条件较好;四是能更好的为沿线居民点服务,发挥公路的使用效益。沿溪线的不利因素主要在于,一是受洪水威胁较大;二是陡岩河段,工程艰巨;三是布线空间较小;四是桥涵及防护工程数量较大;五是路线布置与沿线耕地矛盾较大;六是河谷工程地质情况复杂。
        3、沿溪线的布线
        山区农村低等级公路布设的首要任务就是利用有利条件,降低造价,服务居民点,防止和避让不利条件。沿溪线布局的决定因素是水的问题,由于路线自始至终都要与河流打交道,因此解决好路线与水的关系是布局的关键,主要问题有三个方面,一是路线选择走河流的哪一岸;二是路线线位放在什么高度;三是路线选在什么合适的地点跨河,这三个问题对于沿溪线的布置是互相影响的。在农村公路设计时,应根据实际情况,因地制宜地去解决。
        (四)山腰线
        山腰线也称为山坡线,它的高度在沿溪线之上,山脊线之下,沿山腰布置山腰线随山坡而行,平面弯曲较多,纵面上较平缓,在选线过程中,需要注意以下几点,一是山坡一般下部比上部平缓,如对耕地影响不大,布线尽量选择平缓的地方;二是注意避让不良地质地形,岩层松散和破碎严重的山坡不易布线,山坡大于45°时,路基稳定性会受到影响,也不宜布线;三是按地形布设路线,应尽量减少填挖工程数量;四是横断面结构形式,当山坡横坡不大于20°时,宜设计为半填半挖,且断面挖方宜大于填方,当坡度为30°以上时,宜设计为路堑。


  (五)回头曲线
   当路线起、终点位于同一很陡的山坡面,为了克服高差过大,一方面要顺山坡逐步展线,另一方面又需一次或多次地将路线折回到原来的方向,形成“之字形”路线,这种顺地势反复盘旋而上的展线形成回头曲线。常见的适宜回头的地形有山包回头、山脊平面回头、垭口回头以及平缓山沟回头、山坡回头、山坳回头等,回头地点对线形、工程量、行车都有较大影响,一般应选择地形平缓、有利展线的位置回头。回头曲线的主要优点在于可以有效克服路线高差,缺点主要是线形差、安全隐患大等。
         三、结束语
        公路工程建设的质量关键在于施工,但前期的设计和后期运营的养护也致关重要,而设计工作的重点又在于线形的布设这个环节。因此,合理选用沿溪、越岭、山脊、山腰等线形方式不但可以节约建设工程投资,而且可以有效降低运营行车安全和养护成本,提高道路使用年限。所以,设计经济合理、技术上可行的最佳路线方案,对于加快农村公路网络的建设对促进区域经济发展、提高农民生活水平、改善农村消费、助推“脱贫攻坚”有着十分重要的战略意义。

参考文献
[1]唐旻,欧阳路明.高速公路路基设计分析[J].黑龙江交通科技,2016, 40(1): 65-66.
[2]张威.基于路线布设及路基设计的公路设计要点探讨[J].工程技术(文摘版),2016(12):254.
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