山区高速公路路线方案设计研究

山区高速公路路线方案设计研究
摘要：本文简要介绍国内外对山区高速公路路线方案设计的理念、方法的研究
现状，并以云南华丽高速为例阐述具体选线的方法以及考虑因素。

关键词：山区高速公路；路线方案设计；华丽高速
0引言
在我国基础建设不断完善下，我国高速公路不断发展，尤其在平原、沿海以
及经济快速发展地区，其高速公路的路线密度不断扩大，而随着这些区域高速公
路的修建项目逐渐完成，对地势复杂、地质灾害较多的山区道路修建投入逐步扩大。

与平原地区高速公路选线不同的是由于高速公路本身对路线设计及道路修建
要求，且山区中地质变化多端、气候不定，因此这些因素不仅加大了山区高速公
路项目施工的难度，而且对保护道路周边自然环境的难度加大。

对此，需要对山
区高速公路的工程项目可行性、路线设计、山区地质勘测、施工安全性以及自然
环境保护等展开深入研究。

山区高速公路的载体为自然环境以及周边村庄农田，通常情况下山区的地势
地貌复杂多变，规律性小，其地下水、地表水丰富且贯穿四周，山体险峻陡峭，
在地震、大雨等自然条件下易发生各类自然灾害；而高速公路修建过程不可避免
采取深挖高填、穿山隧道、过河架桥等工程手段，对周边环境必然造成不可恢复
破坏，施工及后期处理不当还会进一步诱发其他不同地质灾害甚至破坏已建道路，加大工程项目总投资、延长工期。

对此，修建一条满足交通需求、保护生态环境、节约生态资源的高标准山区高速公路必须重视前期道路地质勘测，认真严格完成
选线任务，以此保证道路修建的顺利完成，确保安全施工及运营，减少多周边自然、动植物生活习性的影响，从源头避免地质灾害及对自然环境的破坏。

1国内外研究现状
对道路建设的系统性研究最早起步为欧美国家，经过几十年的发展这些发达
国家的基础设施建设以及规划基本完成且较为健全，他们的很多基础设计理论以
及工程应用经验可以为后面的类似工程提供良好的技术支持，尤其对于美国在经
过二次世界大战不仅国内经济建设未受到影响反而促进，其公路建设得到大力发展，建设等级处于世界领先水平。

由于西方发达国家对科学性、合理性的高水平
要求，在实际道路规划及修建中进行了大量研究，并取得丰富成果，具备完善的
路线方案设计方法体系，并创新出许多新设计理论。

其中，最具代表性的背景敏
感性设计（CSD）为欧美发展国家在总结过去道路建设的经验基础上提出的一种
具有系统的协调方法和新理念，其增加了沿线地区有价值的多种因素，可以较好
满足道路修建以及投入使用中安全、环保、快速、经济且美学的高要求。

CSD应
用中最大的特点为灵活用于道路设计标准，设计方法上较为注重将设计标准具体
投入到应用中，完成性能的转变，并预知设计中可能存在的对道路质量和安全影
响因素，由被动防治转变为主动预防。

国内相关研究由最初满足道路使用要求逐渐转变为保护生态环境和满足道路
安全的双向要求。

为满足此类要求，在国家大力倡导“以人为本”思想下先关研究
加强对设计标准以及指标的灵活应用，总结出“安全、舒适、环保、和谐”的新道
路规划设计新理念。

具体研究有：高进科在《基于ＡＨＰ方法的山区公路路线方
案比选》中创新提出利用层次分析法（AHP）对山区道路公路选线方案设计，达
到减少道路选线中设计者的主观性、盲目性、片面性，从而减少对线路比选结果
的影响，确定出最佳公路路线设计方案。

周林在《基于遗传算法的道路选线优化
方法研究》中提出采用GIS进行公路路线设计方案比选，通过利用GIS搭建路线
设计优选设计模型平台，建立相应数据库并采用遗传算法求解得出最佳公路路线
方案解。

2山区高速公路的工程地质选线方法
由于道路选线方案设计设计的范围较广，考虑因素复杂且多变，因此是一个
较为复杂的技术工程。

在过去国内对相应研究较少、对道路本身线路走向大多采
取原有路线，对周边自然环境、地势地貌、水文条件等因素考虑不周，在后期出
现不少问题，尤其在复杂环境的山区。

因此，如何合理利用周边原材料进行道路
修建、如何避免危险地区、合理进行公路路线选线，且达到保护生态环境、减少
生态资源浪费，成为道路工作者不断深入研究和创新解决的问题。

本文以国家高速公路网G4216即成都至丽江高速公路华坪至丽江段为例，下面，简称华丽高速。

其起点位于华坪县荣将镇可与在建丽攀高速公路华坪至滨界
段终点顺接（图1），终点设计两个方案均位于丽江市玉龙县拉市海，可与大丽
高速衔接（图2），全程长153.29Km，途经华坪县、永胜县、玉龙县、古城区
（图3）。

图1 起点示意图图2 终点示意图
图3 公路路线方案走向示意图
在考虑起终点以及中间点的控制，在前期大量的当地现场勘察以及后期深入
研究，以沿线地区地形、地质条件、周边路网情况、工程投资金额、施工条件、
施工期、生态环境保护等最终确定出A、B、C三条备选方案，其具体走向和途径
地区城市如图4。

图4 三条备选路线方案
A方案路线设计顺畅，总体布局良好，对周边良田占用较少，路线里程最好，相关安全设计指标、经济指标好，但需要大规模修筑桥梁隧道、施工难度大，对
周边环境有一定影响；B方案路线设计舒适顺畅，且对大型桥梁隧道修建相对A
方案较少，对于永胜县的交通运输方便，经济、安全设计指标良好，但设计里程
过长良田占用较多，穿越较长保护海域，施工安全性较低，后期的养护管理要求高；Ｃ方案路线设计顺畅且对周边村庄的衔接性较好可较好覆盖较多村庄，单体
桥梁隧道工程规模小，技术难点少，利于乡镇但安全性、经济性指标一般，且里
程长对资源占用大，施工安全性也相对较大，后期养护管理较困难。

3结论
以云南华丽高速路线方案选线设计方法可知评价方法科学可靠，评价结果准
确所构建的评价指标体系具有较强的适用性，建立的评价方法模型具有较强的可
操作性和应用价值。

参考文献：
[1]王恒．公路路线方案合理性研究［D］．长安大学，2006．
[2]吴华金.髙原山区公路勘察设计理念阴［J］.云南交通科技．2003.2
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[4]马瑞．高速公路路线方案综合比选研究［D］．长安大学，2014的新理念
设计指南（2005版）．交通部公路司［M］．北京；人民交通出版社，2005。