高速公路路线设计的基本思路及选线方法

高速公路路线设计的基本思路及选线方

法

摘要：设计高速公路中的路线属于高速公路建设工程中的关键环节，需要综

合性地考虑到多种因素，还要结合所选建设的环境和具体要求，再选用科学合理

的高速公路路线总体设计方案，以此充分保证整体公路工程建设的质量和应用效果，文章将针对如何科学合理设计高速公路路线所选用的基本思路和选线方法进

行详细的研究和分析，以此为相关工程提供可行性的建议。

关键词：高速公路；路线设计；选线方法

高速公路设计标准随着地形以及地质的复杂程度而不同，地形地质情况越复杂，公路设计相关要求越高[1]。针对高速公路设计，不管是公路安全部门，还是

公路环保部门，都相应地制定了新的要求，促进高速公路设计思路可以不断创新。在进行高速公路的设计过程中，必须转变旧观念，应用新技术，确保高速公路建

设可以和谐发展。

1高速公路路线设计基本思路

高速公路是铺设在自然环境中的三维带状构造物，不仅要满足交通运输功能，还应与外界自然环境相协调。高速公路在设计时应遵循以下思路[2]。

（1）技术指标和地形相协调

路线方案在设计时如果选择技术指标较低，不利于行车安全性和舒适度。反之，盲目追求高指标则会大幅增加公路填挖、边坡防护等工程量，破坏沿线自然

环境，导致工程造价增加。在选择技术指标时，应根据地形条件合理选择绕避或

穿越方案，使路线与地形相协调。

（2）按地质选线

高速公路建设里程长，少则几十公里，多则数百公里，地质情况不易查明，

且地质灾害成因复杂。地质灾害的出现会直接影响建设区域内的自然环境，甚至

诱发连锁式不良反应。如果在勘察阶段及选线阶段不能清楚地识别地质灾害，可

能造成后期路线方案大变更，特殊路基处治费用提升。因此，高速公路在选线时

必须深入研究路线走廊带范围内的地质条件[3]。

（3）尽量土石方平衡、减少土石方量

高速公路建设的最大难题之一就是土石方工程量过大，比如在山地丘陵地区

挖方往往大于填方，导致大量废方无处利用。挖方会直接破坏山体植被，影响区

域生态环境，造成严重地水土流失；再比如在平原地区，路基基本以填方为主，

由于耕地限制寻找取土场十分困难。路线方案设计时，应结合借方或利用方的实

现路径，减少运距，追求土石方平衡。同时，应做好公路沿线取土场和弃土场的

土地复垦及植被恢复设计。

（4）与沿线景观相协调

高速公路在设计时往往追求低成本，在前期选线工作中对公路沿线环境保护、景观恢复方面的考虑不足，导致不同地区的公路千篇一律，缺乏地域特色。随着2016年交通运输部发布了《关于实施绿色公路建设的指导意见》，此后各地方交

通系统纷纷响应这一新型设计理念，也越来越重视高速公路与沿线自然环境和历

史人文景观的协调，以求丰富路域文化内涵，为司机营造安全、舒适、和谐的行

驶环境。

2高速公路选线方法

高速公路选线方法主要有实地选线、纸上定线，而随着航拍和计算机技术的

发展，自动化选线技术逐渐开始应用[4]。

（1）实地选线

实地选线要求路线设计人员依据设计任务书，到现场实地踏勘测量，并反复

比较得到最终的路线方案。该方法能清楚掌握地形地貌、工程地质和水文地质条件，定出的路线可靠性高，但是野外工作量较大，且部分路段可能不可穿越，设

计人员和设计成本不易控制，主要适用于地形变化小、地质情况简单、路线方案

比较明确的路段。

（2）纸上定线

纸上定线顾名思义是在地形图上进行路线方案比选，主要流程为:实地敷设

导线→实测地形图→纸上选线→实地放线。纸上定线总体意识好，能综合考虑路

线周边各种环境，但是需要大比例尺的地形图。地形图的测量会耗费大量的人力、物力、时间，即使设计单位直接向相关主管单位直接购买地形图，也可能出现地

形图信息与现状不对应等问题，导致路线方案有所偏差。

（3）自动化选线

自动化选线是利用先进的航测技术测出地形信息，建立数字地形模型后将测

量数据导入计算机，利用相关软件代替人工自动选线、优化路线方案等，省工省时，是未来高速公路选线的发展趋势[5]。

3高速公路选线流程

选线工作贯穿于整个高速公路设计阶段，是一个循序渐进的过程，各阶段的

工作相互依托。随着设计任务的不断深入，路线方案的研究范围由大变小，研究

深度由浅变深，研究内容由宏观变微观，这样有利于缩短设计时间，减少设计变更，降低设计成本。

高速公路的路线选择大致可分为走廊带选择、路段方案比较、局部线位优化

三个阶段[6]。其中走廊带选择主要应用在工程可行性研究阶段，以解决高速公路

的起点、关键控制点、终点及基本走向问题。在这一阶段应结合实地踏勘资料选

择多条路线方案进行同深度比较，不刻意挑选用来衬托推荐方案的不必要方案；

路段方案比较是工作量最大，研究最深入，主要应用于项目的初步设计阶段。在

走廊带基本确定的前提下，选择路线的细部控制点，完成路线总体布局，并对路

线长度、桥隧比、工程规模、环境影响、占地等参数进行对比；局部路线线位优

化是路线方案比选的最后一步，主要应用于项目的施工图设计阶段。在此阶段，

必须充分听取咨询单位、专家审查意见，保证路线设计基础资料齐全可靠，各项技术指标满足规范要求，路线方案经济、合理、安全。

4路线方案比选

所选的路线比选案例位于某小镇规划区内，建设标准为双向4车道一级公路标准，将设计速度设置为80km/h，路宽暂定为两种，分别为24.5m、21.5m，对路线设计产生的控制因素具体有规划区、地震观测台、路线的顺直性以及拆迁。最初在进行设计时，将长隧道的A1线方案和隧道较短的K线进行了对比。如表1所示为K线与A1线技术经济比较表。

表1 K线与A1线技术经济比较表

序号指标名称单

位

K线A1线

1起讫点桩号

K218+600-

k224+300

A1k218+600-

A1k224+133

2路线长度k

m

5.671 5.432

3平曲线最小半径

m

/个

750/1800/1

4最大纵坡%

/处

3.769/1 3.94/1

5路基土石方数量

m

3

291329800230