赵思恩
广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司 广东广州 510630
摘要：在我国经济快速发展下，高速公路建设的质量和规模满足了各个地区的交通需求。由于山区限制条件及影响因素多，地形复杂，水文地质复杂，生态环境脆弱，山区高速公路设计面临着很多新的课题。以广东省龙川至怀集公路的设计为工程实例，提出了路线选线设计受周围地形地质情况、环境保护等因素影响时的选线原则。希望可以为同类工程提供参考。
关健词：山区高速公路；优化设计；路线探析
引 言
完善交通运输基础设施建设，提升公路设计与运营质量，是现阶段公路设施建设的主要目标。然而，由于我国地域广阔，人口散布，为了满足不同区域的经济交流和社会沟通，不可避免需要在山区环境建设高速公路。山区环境地形和地貌复杂，高速公路的建设面临各种各样的问题和难题，而选线是决定高速公路基本走势的蓝图，决定了路网系统所联系到的区域，也对沿线道路、桥梁、隧道等关键节点工程的建设具有非常重要的影响。
1、工程概况
广东省龙川至怀集公路段是广东省“九纵五横两环”高速公路网规划主骨架中“一横”的重要组成部分。项目位于广东省北部，路线基本为东西走向，沿线地形条件复杂、地质条件差、道路及河网密布、土地资源少、自然保护区和居民点多、工程规模大。全线不良地质主要有岩溶、浅层滑坡、崩塌和软基等。
2、山区高速公路选线的特点
山区的特点是山高谷深、地形高差大、地质复杂，工程艰巨，路线可选方案多；地形决定了选线的条件，同时技术标准也在很大程度上受地形的影响。在地形方面，路线平、纵、横三个方面均受到约束；在地质方面，山区土层薄、岩层厚，岩层产状和地质构造变化复杂，对线位布设影响大；在气候方面，山区暴雨多、山洪急，溪流水位变化幅度大；在自然坏境保护方面，部分区域为风景名胜区或水源保护区，对路线的走向方案有决定性的作用。因此山区高速公路线形的选择，要结合地形地质，遵循地质选线、地形选线、环保选线、安全选线、规划选线和造价选线的原则进行总体路线设计。路线设计时，应合理利用和珍惜山区稀缺的路线走廊，路线确定前认真调查研究，掌握路线所经区域的各种约束条件。
3、山区高速的路线选型设计要点
3.1满足路线安全性原则
公路安全性不仅涉及道路本身是否使用安全耐久，还涵盖车辆行车的安全。具体而言，所选路线应该尽可能避免不良地质灾害区域如泥石流、地震、坍塌、滑坡等发生频率较高的区域，也需要避免建设于软弱地基及活动断裂带上。如果无法规避上述危险区，则需要采用工程措施进行潜在灾害的加固与防护，保证运营安全。
3.2满足生态环保要求
公路建设不可避免对原有地区造成生态和环境的影响，但需要将这种影响降低至自然可恢复状态，以免形成生态和环境系统的破坏。具体而言：应充分考虑路线规划对人文景观和优秀生态系统的破坏，对于历史保护环境和受保护的生态系统，需要采用绕行原则尽量保护原有的生态构造；对于一般周边环境，同样以占地最少和减少工程开挖的原则，保护基础的地形、地貌和生态环境。对于已经形成破坏的公路建设，应进行后期的恢复设计。
3.3因地制宜进行设计
任何路线的设计都需要根据具体的地质环境特点，进行路线的局部优化的改造，使之适应实际的环境。以地形和地质选线为例，根据山区环境特点，高速公路的路线应该能够实现平面顺畅、纵断面均衡及横断面合理的目的，合理利用地形，巧妙应用环境布置路线，充分利用山区曲线，并融合缓和线型进行有效结合，达到与环境融合一体的选线效果。地质选线而言，就是根据区域水文地质的差异性，调整路线设计的不确定因素，达到运营安全和长期性目的。
4、地形对路线设计的影响
4.1方案提出理由及路线描述
田头至对橙坑路段(硒25+200一融29+000)路段，山体非常陡峭复杂，路线K线沿山侧进行布线，采用多设置桥梁的方案，且路线相对绕行。K线以高墩桥梁方案代替隧道方案，由于高墩桥梁具有工艺较复杂、实施难度较大的特点，其每延米造价并不一定低于隧道，故需增加从山体设置隧道路线取直的G7和G8线方案进行比选，以准确判断采用桥梁方案和隧道方案的造价情况。
K线在田头路线偏西南方向前进，沿陡峭山体山腰进行布线，至庙蛹路线偏西前进，同时路线继续沿山腰布线至G7和G8线比较终点。
G7线在田头K325+200从K线分出，路线偏西南方向前进，靠近K线布线，至庙蛹路线偏西方向，此时路线从山体中间设置约860 m的隧道穿越山体，出了隧道路线继续西行一小段距离后接上K线。
G8线在田头硒25+200从K线分出，路线偏西南方向前进，靠近K线布线，至仔苟滩路线偏西方向，此时路线从山体中间设置约750 m的隧道穿越山体，出了隧道路线继续西行一小段距离后接上K线。
4.2 K与G7线方案比选
K线和G7线的主要技术指标比较和主要工程数量比较分别见表1。在路线长度方面，由于K线相对绕行，路线长度比G7线增长了244 m。在平纵指标方面，K线最小圆曲线半径R=1128 m，G7线R=1 500 m，K线最大纵坡3.25％，G7线最大纵坡3.5％；两者路线指标相当，但G7线平纵指标略高，安全性较K线好。
综上所述，K线路线沿山侧布线，采用桥梁方案，路线长度比G7线增长了约244 m，但弃方较少，对环境影响较小，同时工程规模也较小，桥梁增长940 m，但隧道减短了860m，工程造价减少了3313万元，工程优势较为明显，故推荐采用K线方案。
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4.3 K与G8线方案比选
K线和G8线的主要技术指标比较和主要工程数量比较见表2。在路线长度方面，由于K线相对绕行，路线长度比G8线增长了134m。在平纵指标方面，K线最小圆曲线半径尺=1128m，G8线R=1300 m，K线最大纵坡3.25％，G8线最大纵坡3.5％；两者路线指标相当，但G8线平纵指标略高，安全性较K线好。
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综上所述，K线路线沿山侧布线，采用桥梁方案，路线长度比G8线增长了约134 m，但弃方较少，对环境影响较小，同时工程规模也较小，桥梁增长880 m，但隧道减短了750m，工程造价减少了2795万元，工程优势较为明显，推荐采用K线方案。
4.4环境选线
在设计山区高速公路的过程中，总体设计应充分考虑地形地貌因素，以避开大地质病害区和尽量减少开挖为前提，将山区高速公路的选线对环境的影响降至最低。在山区高速公路进行选线时，应充分结合山体的曲折与地形的起伏情况，尽量做到宜曲不宜直，对各种地形要素进行充分利用，以满足相关规范为基础，合理地与当地地形地貌进行结合。本工程设计方案如图1所示。具体施工方案有两种：
方案一：路线走向为东西防线，坡面为起点。纵面逐渐抬高后，沿着平缓的坡面行驶，在设计路线时应尽量避开不良地质条件地段和陡立坡面，然后驶入隧道。通过对图1进行分析可知，隧道的埋深度＞100m，地质情况相对较好，路线较为顺直，造价相对较高，但里程相对较短。
方案二：该种方案跨月沟壑次数较多，进入长度为3.7km的隧道，但具有以下优势：隧道长度较短，工程造价较低；具有以下缺点：受地形条件限制较为严重，很难避开三处滑坡位置。通过对两种方案进行分析得出，第二种方案对环境破坏程度相对较大，且废弃土石方的处理量较大，即使工程规模不大，但对环保十分不利，所以选择方案一进行施工。
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5、结束语
山区高速公路在建设的时候，路线的设计和选择具有非常重要的影响，同时为了保证山区高速公路的建设质量，需要提高对公路选线和路线设计的要求。这样不仅能够从根本上满足山区高速公路建设的特殊性要求，而且还能够保证运行过程中的安全性和稳定性。
参考文献
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