山区公路路线设计

TRANSPOWORLD 2012 No.14

(Jul)

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当

今公路交通运输飞速发展，公路路线设计人员需要根据车辆性能

不断提高的特点，设计出适合现代交通车辆快速行驶要求的公路。山区公路的设计对于设计人员来说更富有挑战性，因为山区地形复杂，限制条件及影响因素较多。现根据实践中一些粗浅体会，简单阐述对山区公路路线设计的几点认识。

前言

山区公路设计是决定山区公路建设项目工程价值和使用价值的重要阶段，设计质量对工程的总体质量和安全有着决定性的影响。因此，对于每一个公路建设项目，均面临着在保证公路行车安全与将所设计公路充分融入周围环境之间寻求一种协调和统一的任务。

山区公路的选线

山区公路选线的原则

公路线形是构成公路的骨架，它支配着整个公路规划、设计和施工。线形设计良好与否，对行车安全、舒适、经济、协调、美观等都具有决定性影响。因此，路线设计要恰当地掌握标准，做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理。山区公路选线的特点

山区公路选线的特点是山高谷深，高差大，地形、地质复杂，工程艰巨，可比选方案多。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，影响线位布设;在气候方面，山区暴雨多、山洪急，溪流水位变化幅度大，是公路定线中不可忽视的因素。因此，选线应在充分理解路线标准的前提下，使用最短的

路线长度实现路线标准高、构造物少、造价省等效果。

山区沿河( 溪) 线的选择

沿河(溪) 线的选择，要处理好河岸的选择、线位高低和跨河换岸地点三者间的关系。利用有利地形，避开工程艰巨和不良地质路段，如泥石流、滑坡、崩塌、岩溶、岩堆、泥沼、冻土等等。在这些特殊路段，就应做多个路线比较

方案，进行全面的比选。跨河换岸时，要特别注意地质情况的好坏，不能单凭横坡陡缓来决定采用哪一岸的问题。大高差、短直线距离路段展线的升降坡问题

在山岭区选线，经常遇到从山坡脚到山垭口的相对高差较大，而直线距离较短的地形，如何利用有利地形展线是选线成败的关键。在这些区域，一般

要利用突出的山梁螺旋展线升降坡并借助修建桥梁、隧道等构造物才能解决问题，如果没有突出的有利山梁地形时，也可以利用山凹螺旋展线升降坡及修建桥梁等构造物来实现。越岭线垭口的选择问题

垭口是越岭线方案的重要控制点。垭口最好选择与路线总走向一致且标高较低和两侧利于展线的垭口，可缩短公路里程。不需展线或少量展线而又靠近路线总走向的较低垭口为最理想。但有的垭口虽然在路线总走向的位置上，但从垭口到山脚间的距离较短，高差也较大，需要长距离展线时，反而不如展线条件好，离开路线总走向稍远的垭口。有的垭口虽然相对高差较大，但如垭口两侧有较开阔的山坡或山谷可用来展线，或可采用稍长的隧道以降低越岭的海拔标高时，可大大缩短公路运输

里程，营运经济效益显著，亦应认真考虑，仔细比选。

山区公路选线的步骤

全面布局

全面布局主要是解决起、终点间路线的基本走向问题。这是在路线总方向确定后，从大面积着手由面到带进行总体布置的过程，选定出可能的路线方案，然后进行踏勘与资料收集，根据需要与可能结合具体条件，通过比选落实必须通过的主要控制点，放弃那些避让的控制点，逐步缩小路线活动范围进而定出大体的路线布局。逐段安排

在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。这一步工作的关键在于探索与落实路线方案，为实现具体定线提供可能的途径。具体定线

有了上述路线轮廓即可进行具体定线，定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。做好上述工作的关键在于摸清地形情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横协调关系，恰当地选用合适的技术指标，以期使整个线形得以连贯协调。

公路平面线型设计

山区公路线形设计是山区公路规划设计的重中之重。合理的线形设计不但可以降低公路的工程造价、施工难度，还可以改善行车条件、保障交通安全、提高行车的顺适性，同时有利于水

山区公路路线设计

文/邢琳琳

P

LANNING & DESIGN

规划设计

土保持，将公路建设对环境的影响降低到最小。

设计方法

由于山区公路地形条件相对复杂，路线布设时的限制条件多，所以它不能像平原区那样单纯的采用直线法，而是应与沿线地形相结合，采用直线法和曲线法综合的定线方法，在利用曲线法生成线位后，拟合出道路导线，这样设计者可通过直线法再次均衡曲线与直线的关系，对半径相近的同向曲线重组，利用曲线法重新拟合线位而得到一条布局合理、规模适中的线位。在经过多次的平衡、拟合后最终会得到一条最佳的路线线位，使线位布设与沿线地形吻合，减少高填深挖，同时，也可保证一定路段内平面线形指标的均衡。

曲线间最小直线长度的限制

规范对平曲线间最小夹直线长度作出了规定。山区公路设计中规定，同向曲线间必须大于6V，反向曲线间，必须大于2V。平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；两相邻的同向曲线间应设有足够长度的直线段，不得以短直线相连，否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋线组合成卵型、凸型、复合型等曲线，以免产生断背曲线；两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜，否则应调整线形或运用回旋线一组合成S型曲线，使其连续、均衡；曲线线形应特别注意技术指标的均衡与连续性；应避免连续急弯的线形，曲线间应插入足够长度的直线段或回旋线，以利行车安全。

缓和曲线长度与超高过渡

对于山区公路来说，设置缓和曲线的作用不仅是为了满足超高需要，同时也是平面线形中除直线和圆曲线以外的另一个重要的线形要素，缓和曲线的灵活设置，可使曲线径向对接，线形圆顺；可以灵活调整曲线长度，避免短直线的不足;能较好地与地形相适应。但

由于地形的限制，缓和曲线的长度往往

不能取的太大。因小半径曲线所需超高

过渡段(缓和曲线)长度较大，而设置较

小半径曲线的地方往往是地形限制较严

的地方，缓和曲线又不宜取大，若刻意

追求满足规范要求，势必造成工程数量

的增大及投资的增加。再者，从路线

平、纵、横美观的角度来看，较大的曲

线半径需配以较长的缓和曲线，而过长

的缓和曲线若在全缓和曲线段进行超高

过渡，超高渐变率较小，影响路面排水

效果；若不在全缓和曲线段进行超高过

渡，超高过渡的起、终点必然在缓和曲

线的某一点上，这样由平、纵、横构成

的线形的美观程度将受到影响，长缓和

曲线带来的美观效果也会大大降低。

纵面设计

纵断面设计比较突出的是竖曲线

半径的选取和平竖曲线个数比或两者的

一一对应关系问题。

凸形竖曲线半径设置

山区公路由于受地形地貌等因素

的制约，连续小半径短平曲线与连续大

纵坡小半径竖曲线的组合时常出现。这

种情况下很容易做到平纵一一对应，满

足规范要求。但这种组合往往忽略了视

距要求。

由于受地形地貌和茂密植被的影

响，驾驶者视觉范围较小，当采用上述

平纵组合时，本身平纵指标较低，难以

判断前方路线去向，若出现纵面上的断

背曲线，对行驶安全更为不利。而这种

情况下往往难以通过调整平曲线半径来

解决。此时，宜在不过多增加工程量的

前提下适当加大凸曲线半径，以便增大

视距，保证在曲线上任何一点均能看清

前方平曲线的变化，保证行车安全。也

就是说，在条件允许的情况下，应适当

选取较大的凸曲线半径。

凹形竖曲线半径设置

一般凹曲线半径容易满足规范

要求，但有时设计者往往为了追求凹

凸曲线指标的均衡，增大凹曲线半

径。这样势必造成工程量增加，对造

价控制不利。而且由于山区公路纵坡

较大，起伏频繁，凹曲线半径设置过

大，导致填土太高，增加了防护及排

水设施。如果在挖方路堑路段，对大

多采用集中排水方式的山区公路来

说，可能会因排水困难而对行车安全

不利。因此，在设计中不宜一味追求

高指标而增大凹曲线半径。

横断面设计

山区地面横向起伏较大，若整个

横断面设计为同一标高是不可取的(主

要指多车道的高等级公路)，势必增加

挖方的工程量，对原有地形植被破坏较

大，半填部分路基的稳定性也较差，因

此，横断面设计不必强求左、右车道同

一标高，半填部分路基可适当降低也可

设计成分离式断面。其更加注重顺应自

然环境，值得设计推广。

山区公路半填半挖路基或填方路

堤较常用。公路外侧由于自然坡度大，

填方边坡一般是伸得太远或难于填筑，

因此，多为砌石挡土墙，这种路基型式

有许多弊病如:与自然环境不吻合，不

能绿化，缺乏安全感，路基稳定性差，

且造价高。

结束语

路线设计是一项综合性的设计工

作，它涉及并影到道路设计的各个方

面。尤其是山区公路，只有综合考虑各

种影响因素，经过反复的平面定线、纵

断面设计、横断面检查、平面调整，才

能设计出经济上合理、技术上实用的路

线来。目前，各种计算机路线设计软件

为路线设计者提供了很多方便条件，设

计人员可以有更多的精力放在怎样使设

计更为经济合理、线型组合更为美观

上，从而确定出最优的设计方案来。

作者单位：邢台市公路勘测设计处

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2012年第14期《交通世界》

(7月下)