山区高速公路路线设计比选探究

山区高速公路路线设计比选探究

胡轩

中南勘察设计院集团有限公司,430000

摘要：本篇文章将以实际案例为依托，针对山区高速公路路线设计比选情况展开相关论述，首先从理论的角度分析设计特征及设计过程中需要遵循的相关原则，然后根据实际案例展开详细阐述，以便于找到最为有利的线路方案，促进高速公路建设发展速度。

关键词：高速公路；总体设计；路线比选

对于山区高速来讲，线路设计工作十分关键，其和一般地区的高速公路建设工程相比，区别较明显。山区高速公路受外界多重因素的影响，需要在熟悉掌握具体情况的基础上，方可明确设计细节。当前，我国不少山区的高速公路因为使用时间过长等原因而面临多方面的问题，公路使用安全性大大降低，且会对本地区的发展造成一定程度的阻碍，对此需要重视路线设计比选工作，以便于增进设计的合理性。

一、路线设计特征要点

对于山区范围内的高速公路建设工作而言，首当其冲的是路线的设计选择工作。在山区中，由于山多谷深，再加上其山势、地质等情况都要比平原地区都更为复杂，这使得路线设计工作所要承担的任务量十分庞大，而最终能够被用来具体实施的方案又较少。首先，从地形的角度加以分析，在山地区域中建设高速公路，其在路线设计方面往往需要考虑的东西众多，如平、纵、横等几个方面的情况都需要考虑到位。在天气方面，这类区域的大雨发生频次很多、又因为地理的特殊性，所以山洪都会特别急，而且流水的落差也很大。在地质方面，山地的土壤通常都相当稀薄，而且岩石也特别厚，所以地貌条件都非常复杂。故而，为了确保公路线路规划的合理性，就必须结合山区的自身优势进行开发。

二、路线设计的注意要点

（一）要合理规避复杂岩层

山地区域的地质构造具有较高的复杂性，从这一点来讲，山区开展高速公路项目，所面临的困难十分多，特别是在项目最初的路线设计工作，将面临较多的技术性的考验，就以现如今的高速公路建设水平来看，尤其是我国的施工技术及质量，尚不足以解决复杂岩层结构的问题，这会给高速公路施工所造成的障碍。故而在设计路线时，必须要尽可能规避这一方面的问题。

山区与山区之间存在的区别还是很大的，尤其是其形成因素，是各种各样的，这也因此造成了各自的岩石结构、地质各不相同，在公路的路线设计过程中应当尽量减少在复杂岩石构造上修建高速公路。要想实现这一点，则需要做的是：在进行设计时，减少在复杂岩石构造上的里程数，增加在土质及半土质岩层上的道路里程，以降低高速公路建设难度，提高其稳定性。

（二）要确保生态安全

山区高速公路是一种人为建设的建筑物，它相对于原始的自然环境而言是外来的。由于高速公路的通车建设，对动物的繁衍生息和迁徙活动的影响很大，因此设计适当的生态道路，以减少人对山地上自然生态环境的影响，是路线设计中必须着重注意的地方。所以，在实施路线设计时，应当在开展环境综合考察与科学研究的基础上展开适当的生态设计工作。在动物迁移所经之处预留自然路径，在生态脆弱地带设置适当的架高设置等，可促使山区环境保护的效果更为突出。

（三）要提高公路与山体及河流的距离合理性

首先，公路路线应当与山体保持安全距离，设有分隔网和修建隔离墙等，避免山石滑动。

其次，仔细研究河流的季节性规律，关注水流量的变化趋势，总结分析有关特点，确保公路路线处于水位面上。

第三，在公路路线设计时应确保路面的斜坡坡度合理，由于河谷地区的空气质量潮湿，斜坡太大对行车造成的安全危险性很大，故而要确保公路路线设计在一条合适的斜坡坡度上，这对高速公路的施工和后期运营都有很大的意义。

三、案例说明

（一）选线原则

项目的总体设计，主要从项目规模、车辆行驶和运行安全性、通行性能、环境影响以及工程经济等几个方面力求最优化。高速公路工程设计中需要充分考虑的情况许多，不但应合理利用地质条件，还需尽量避免高填、深度挖掘，维护环境，并尽可能避让地质情况不佳的路段。在具体实施过程中，由于内在和外界各类因素的限制，兼顾各层面效益的方案设计往往无法完美地实施。此次所介绍的案例项目属山区高速公路，同时具有城市环城的高速特性，因此在建设过程中不但要兼顾道路平纵指标、项目规模、环境影响等，更要对路线沿线地区的路网与村镇规划全面熟悉了解，并认真考察道路线位与城市规划的相互关联，给城市建设发展留有空隙的同时形成对外交通路网，从而为环线附近城镇上下高速提高便利，促进地方经济的持续发展。

（二）路线的布置设计情况

利川至咸丰高速公路新阳坝至海洋村段（K7-K19段）地形较复杂，山坡较陡、山谷较深、路线东侧存在大面积顺层坡。初设K线在工可线位的基础上布设，为了绕避不良地质，同时改善该段纵断面设计，K线设置了一座长3365m的白岩坪特长隧道。

图1 K线与A2、A3线平面图

考虑到K线较绕行，A2线隧道提前进洞，路线总体走向较为顺直，路线总里程比K线少约582m；但A2线隧道长3952m，比K线增加602m，A2线可避免K线隧道偏压浅埋问题。初设阶段A2线纳入同深度比选。

（三）方案比较

针对两种线位展开全面的比较分析，具体详见下表。

表1 K线与A2线主要技术经济指标比较表

（四）比选结果

综上上述对比情况来看，A2线从里程的角度分析虽然比较短，投资相对较少，但是其中存在不少问题。

一、A2线与K线对应段基本处在相同的地形地貌和工程地质构造区内，从建设条件上比较，K线与A2线相当。但A2线白岩坪隧道进洞施工条件相比K线较优。

二、K线最小圆曲线半径R=1200m；A2线最小圆曲线半径R=1500m。从纵面指标上看，A2线最大纵坡值为2.8%，K线最大纵坡值为2.8%，平纵面指标A2线较优。

三、两线位经过地势基本一致，A2线段桥梁规模860m/5座，K线段桥梁规模1475m/5座，K线比A2线桥梁长615m。

四、两线位均经过山区，A2线隧道规模3988m/1座，K线隧道规模3350m/1座，A2线比K线隧道长638m。

五、A2线段房屋拆迁量为843m²，K线房屋拆迁量为1039m²，K线拆迁协调难度和社会影响较大。从拆迁及协调工作上比较，A2线较K线拆迁量小，协调工作较小。

故而综合多方面的因素进行考虑，本阶段推荐优化后的K线，A2线展开深度比选。

总结

通过对实际案例中的高速道路工程的对比选择情况加以分析，我们对山区高速选线的认识是：路线设计比选是一个全方位、多要素的复杂任务，在高速公路选线工程中，不但要注意桥隧之比、建设规模等方面的比较考虑，而且要根据地形地质，尽可能减少高填挖的地段、减少对沿途自然环境的污染、破坏，还要对道路走廊带区域的城镇和交通道路网加以协调考虑，尽量与附近城镇连通成网，促进附近城镇的经济变得更为发达。综上所述，设计人员必须针对建设项目的主要特点和影响因素，并根据公路工程规模、地理环境、城市发展能力、环境保护、道路互通和服务区设计、地方意见等多方面的情况，对多种方案进行综合对比，以确定最佳路线设计方案。

参考文献：

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