山區(qū)公路路線方案設(shè)計體會

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摘要：山區(qū)地形及地質(zhì)條件均較為復雜，路線設(shè)計方案對此區(qū)域內(nèi)擬建公路的工程規(guī)模及景觀效果有著較大的影響。文章結(jié)合某山區(qū)公路項目，分析路線設(shè)計時需綜合考慮的地形、地質(zhì)、構(gòu)造物設(shè)置、環(huán)保及景觀設(shè)計、運行速度協(xié)調(diào)性評價等因素，總結(jié)設(shè)計體會。

關(guān)鍵詞：山區(qū)公路；平縱面線形設(shè)計；安全設(shè)計

1項目概況

擬建項目連接的兩地區(qū)域內(nèi)分布有較多知名度高的旅游資源，受制于交通基礎(chǔ)設(shè)施的不完善，區(qū)域旅游資源開發(fā)程度及社會經(jīng)濟發(fā)展水平均較低。為響應(yīng)交通強國戰(zhàn)略、整合區(qū)域內(nèi)旅游資源、推動區(qū)域高質(zhì)量聯(lián)動發(fā)展，兩地擬共同建設(shè)本項目。根據(jù)項目交通功能，結(jié)合區(qū)域內(nèi)綜合交通體系、遠景發(fā)展規(guī)劃及設(shè)計交通量論證[1]，本項目定位為集散型二級公路，設(shè)計速度為60km/h。擬建公路位于山嶺重丘區(qū)，走廊帶內(nèi)山體陡峭、溝谷狹窄，路線布設(shè)困難，路線方案面對著復雜的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟條件[2]。在如此復雜的地形、地貌及地質(zhì)條件下，路線設(shè)計方案對工程規(guī)模及景觀與周圍環(huán)境的融合效果有著較大影響，下面結(jié)合本項目兩階段設(shè)計工作將項目特點及相關(guān)設(shè)計體會總結(jié)如下。

2項目特點

①項目位于山嶺重丘區(qū)，區(qū)域內(nèi)山丘連續(xù)起伏，具有較高的分水嶺和深谷，路線平、縱面線形受地形影響較大；同時項目區(qū)域內(nèi)發(fā)育有欠穩(wěn)定邊坡、崩塌及危巖等不良地質(zhì)，總體方案相對復雜，需在對現(xiàn)場充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，加強方案研究，確定經(jīng)濟合理的工程方案。②沿線自然生態(tài)環(huán)境較好，各專業(yè)設(shè)計方案均需注重對環(huán)境的保護，包括路線與地形的適應(yīng)性、路基防護有環(huán)境的協(xié)調(diào)性、野生動物過路通道的設(shè)置等，將項目真正融入自然，達到車行山水間、人在畫中游的效果。③作為旅游道路，景觀節(jié)點的合理選址及設(shè)計效果是特點之一，以滿足游客的使用需求，體現(xiàn)人文之路。④項目安全設(shè)施的設(shè)計，既要能滿足安全防護需求，又要體現(xiàn)出旅游道路的特點，不能一味照搬傳統(tǒng)的交安設(shè)施設(shè)計方案。⑤項目部分路段利用老路改擴建，設(shè)計中應(yīng)盡量利用既有工程，注重新老路基拼寬設(shè)計方案，以確保拼寬路基的穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生不均勻沉降，進而保證路面使用壽命和行車舒適度。⑥區(qū)域內(nèi)土地資源以林地為主，耕地較少，而土地是不可再生的寶貴資源。設(shè)計時應(yīng)在保證公路使用功能的前提下，對路線、平面交叉、路基等設(shè)計方案進行合理選擇，盡量避免或減少占用耕地，走可持續(xù)發(fā)展道路。

3路線設(shè)計方案

通過對區(qū)域內(nèi)交通路網(wǎng)格局、城鄉(xiāng)規(guī)劃及地形地質(zhì)條件的分析，本項目主要有2個走廊帶，分別是沿某鄉(xiāng)鎮(zhèn)北側(cè)和南側(cè)進行路線布設(shè)。北走廊帶內(nèi)地形條件較南走廊帶差，需設(shè)置長約6.2km的隧道；而南走廊方案僅需設(shè)置長約4.1km的隧道。由于南走廊帶方案工程規(guī)模小、更符合鄉(xiāng)鎮(zhèn)總體規(guī)劃，故總體采用南走廊帶方案。設(shè)計階段在南走廊帶內(nèi)選取了五個方案進行同等深度的比選，經(jīng)過定性、定量分析比較，選擇了建設(shè)里程短、地質(zhì)條件較好、對沿線環(huán)境影響較小且能充分帶動沿線村、鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展的路線方案，路線全長約31km，最小平曲線半徑251m，平曲線占路線總長約86%，橋隧比約72.1%，最大縱坡5%。

4相關(guān)體會

4.1平面線形應(yīng)以曲線為主，以充分適應(yīng)地形。為減小構(gòu)造物規(guī)模，降低工程造價，除了常規(guī)的基本型和S型組合之外，需靈活運用卵形、C型、復合型等組合形式，以構(gòu)成流暢連續(xù)的平面線形，與地形地物及環(huán)境相協(xié)調(diào)。同時對于此類項目不必拘泥于夾直線長度的要求，可根據(jù)行車安全、乘客的舒適性[3]及視覺效果論證后，采用合理的夾直線長度使得線形充分適應(yīng)地形條件，從而降低工程規(guī)模。如在某處繞山體路段，初設(shè)方案為保證同向曲線間6V的直線長度，路線整體偏離山體，導致橋梁工程規(guī)模較大；在施工圖設(shè)計階段，從運行速度協(xié)調(diào)性、避免斷背視覺效果、行車安全及舒適性等方面進行了充分論證，將此段夾直線長度調(diào)整至3V，路線整體向南調(diào)整，降低了橋梁工程規(guī)模及工程造價。4.2注重進行運行速度協(xié)調(diào)性評價，并據(jù)此進行設(shè)計方案的合理選擇。受地形限制山區(qū)公路往往存在大縱坡和小半徑圓曲線的組合以及長上坡路段等現(xiàn)象，這些對行車安全都有一定的影響。在路線設(shè)計過程中應(yīng)注重運行速度檢驗，根據(jù)運行速度計算結(jié)果進行超高設(shè)計及爬坡車道設(shè)計等。本項目存在一段長度約4.8km的上坡路段，根據(jù)運行速度計算，此路段大型車的速度折減較大，會明顯影響此路段的通行能力，經(jīng)論證后設(shè)置了爬坡車道，將低速車分流，有效地提高了此路段的通行效率及行車安全性。4.3路線方案受地質(zhì)條件影響較大。山區(qū)中地質(zhì)條件復雜，主要有滑坡、巖溶、巖崩[4]等不良地質(zhì)現(xiàn)象，應(yīng)加強地質(zhì)勘察工作，探明擬建項目區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件，據(jù)此合理選擇設(shè)計方案。本項目設(shè)計周期較長，施工圖設(shè)計外勘階段發(fā)現(xiàn)初設(shè)線位穿越新的山體滑坡區(qū)域，經(jīng)充分比選施設(shè)階段將此段路線向北側(cè)調(diào)整，以避開山體滑坡區(qū)域，調(diào)整的最大距離約120m，調(diào)整后的路線消除了安全隱患。4.4橋、隧等構(gòu)造物設(shè)置方案對路線方案影響較大。面對復雜的地形條件，此類項目通常需設(shè)置較多的橋梁及隧道，而這類構(gòu)造物對路線線形都有相關(guān)要求。本項目某中隧道的進口處平面線形面對緩和曲線和直線線形的選擇，根據(jù)規(guī)范此處理想的線形是直線和圓曲線，在地形條件特別復雜的地段，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟論證后可采用緩和曲線[5]。若此處采用直線方案，洞外需設(shè)置一座5m~20m橋梁一座，而若采用緩和曲線方案則橋梁規(guī)模可縮小至1m~20m，經(jīng)視距檢驗、線形組合、運行速度協(xié)調(diào)性分析等方面論證，采用了緩和曲線方案，降低了工程規(guī)模。4.5縱斷面應(yīng)針對建設(shè)類型選用不同的設(shè)計原則。本項目部分路段為利用既有道路改擴建，在縱斷面設(shè)計中對于此路段應(yīng)以充分利用既有道路為原則，根據(jù)路面改建方案綜合考慮老路標高、沿線設(shè)計水位、相交道路高程等因素進行設(shè)計；而對于新建段應(yīng)注重縱坡值、豎曲線半徑等指標應(yīng)用的均衡性及平縱面組合的合理性，以獲得舒適的立體線形。同時在滿足各類構(gòu)造物凈空要求的前提下，最大限度地控制填土高度，力爭做到填挖平衡，以降低工程造價。4.6長大縱坡路段的安全設(shè)計。山區(qū)公路長大縱坡路段普遍存在，此類路段出現(xiàn)交通事故的概率較大，應(yīng)加強對長大縱坡路段的安全設(shè)計。本項目下坡最長路段約4.8km（平均縱坡度3.3%），結(jié)合周邊環(huán)境主要采用了以下安全專項設(shè)計：①在連續(xù)下坡路段起點處設(shè)置下陡坡標志，輔助標注連續(xù)下坡的坡長，連續(xù)下坡總長超過3km后，重復設(shè)置；②行車道邊緣線采用震蕩標線，長下坡起點及區(qū)間內(nèi)合適位置設(shè)置一組橫向減速震蕩標線，每組減速標線由5道震蕩標線組成，標線顏色為黃色；③為避免失控車輛闖入對向車道或駛出路外而造成二次重大事故或單車特大事故,長陡下坡路段的路側(cè)鋼筋混凝土護欄均采用SB級；④沿線大型交口及事故易發(fā)路段設(shè)置了太陽能爆閃燈。4.7注重服務(wù)沿線村鎮(zhèn)。本項目定位為集散型二級公路，應(yīng)盡可能地服務(wù)沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以充分帶動其經(jīng)濟發(fā)展，但為縮短隧道長度、降低工程規(guī)模，項目設(shè)計高程與沿線村鎮(zhèn)高差較大，沿線居民上下本項目較為不便。為解決此問題，根據(jù)沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布情況全線設(shè)置兩條連接線與本項目主線相接，在平、縱面設(shè)計時，充分考慮設(shè)置連接線的建設(shè)條件。4.8應(yīng)注重環(huán)境保護、景觀設(shè)計與路線方案的協(xié)調(diào)性。項目區(qū)域內(nèi)景色優(yōu)美、自然生態(tài)環(huán)境良好，在路線設(shè)計時綜合考慮路基、路面設(shè)計方案，以避免大填大挖，在確保公路使用功能及安全性的同時，使項目充分融入自然環(huán)境中；同時根據(jù)地形條件選擇合適的平縱面線形指標，以設(shè)置觀景平臺拓展公路功能，使公路使用者在行程中獲得愉悅的感受。

本項目平面線形除長隧道段以為基本以曲線為主，全線填挖規(guī)模適中。在充分考慮道路周邊現(xiàn)狀地形地貌的前提下，在連接線平面交叉附近設(shè)置觀景平臺一處，此處位于半山腰，同時也是交通流和視線的交匯點，所處地段風景秀麗，可高眺遠望附近水庫及具有徽風皖韻的特色小鎮(zhèn)，充分地利用了“借景”和“透景”，使本項目融入到周邊環(huán)境景觀之中。同時作為休憩景點，設(shè)置了一套較為完善的配套附屬設(shè)施，選用具有鄉(xiāng)土氣息的材料，與場地周邊環(huán)境具有較好地融合度，地段小而精致，功能齊全，成為本項目的一個亮點。

參與文獻

[1]JTGD20-2017,公路路線設(shè)計規(guī)范[S].

[2]楊少偉.道路勘測設(shè)計[M].北京:人民交通出版社,2006.

[3]陳暉.道路平面線形中直線極限設(shè)計值的研究探索[J].工程技術(shù),2016(3):262

[4]隆海軍.山區(qū)工程地質(zhì)條件和地質(zhì)病害[J].湖北科技學院學報,2015,35(03):14-16.

[5]JTGB01-2014,公路工程技術(shù)標準[S].

作者:張培輝 單位:安徽省綜合交通研究院股份有限公司