浅议山区公路勘察设计

朱力 付晖

目前，公路建设已经从沿海经济发达地区和腹地中心城市扩展到边远的山岭重丘区，山区公路建设如火如荼，为改变不通公路、通等外级公路的落后面貌，等级公路和高等级公路建设显得十分重要。然而，山岭区公路的勘察设计尚缺少经验，现行标准、规范涉及内容少，也有不尽合理之处，因此，在总结设计施工经验的基础上对其进行基本的探索、研究有十分的必要性。

1、路线方案问题

山区社会经济落后，待开发的物产资源丰富，其公路建设不仅受社会因素的制约，也受地、地质、海拔高度、气候、水文、人文等因素的影响。公路不仅是建设难度大，费用高，其建成履的营运、养护也较为复杂。路线既要适应地形变化，又要避免对山体的剧烈切割，生态环境破坏，还要在规定的道路等级条件下做到线形要素指标的运用及相互间的组合合理，保持线形的顺适、连续和均衡；还要尽量减少工程病害，降低运输、养护成本，保证正常运输功能。是山区公路勘察设计的基本要求。

山区公路的最佳路线是沿河线，线型也是普遍应用的，一般走低位，以节约工程数量，因此，设计者必须了解山区河流特点。如：地形地质复杂，灾害地质层出不穷；坡面呈直线形或曲线线形，河谷断面为发育不完全的“V”或“U”形；沿途多为峡谷段与开阔段相间；洪水持续时间不长，暴涨暴落。危害性极大；河床比降大，有的河段远大于路线平均最大限坡；流速大，冲刷强烈等。是山区公路路线设计方案和工程措施的重要因素。

山区原有公路标准低，路窄坡陡，线形曲折，大多连接城镇。在原有公路上改建等级较高的公路线形指标相差大、难度大，应尽量开辟新的走廊，以保证技术标准，路线短捷。然而，往往是原有低等级公路占据了最佳的路线直廊，更有条件差者，仅有唯一的走廊，且旧路为底线位，占用地形地质条件较好的一岸。山区公路设计路线方案时常常碰到的问题。这种情况下，应主张沿旧路建设以提高公路标准，山区公路由于受经济条件的约束，交通量一般较小，主要以公路等级提高后诱增交通量为主，因此，对公路建设施工干扰相对较小，只要做好施工组织安排，是可以实施的。因此。在山区修建等级公路时不要硬性地避开旧路而辟新线，应多方案详细比较。

路线方案有大方案与小方案之分，大方案是指影响全局的路线方案，属于选择路线基本走向的问

题，也叫做确定路线走廊，在山区从主要的选线原剐上来讲，一般选择余地不大。局部性的路线方案，属于线位方案，叫小方案。在山区公路中大方案确定后，小方案是影响技术标准和工程造价的主要因

素。常用的沿河线，是有其它线型没有的有剩条件，如：纵坡受限制不大，便于为居民点服务，有丰富的筑路材料和水源可供施工和养护，路线标准、使用质量、工程造价均优于其他线型。但其主要问题是河岸的选择，路线放在什么高度（洪水位问题）；其地形情况主要是山麓缓坡，较低阶地等，选择在岩层倾向背向山坡的一岸，分析清楚岩性、产状、裂隙情况，避开崩塌、滑坡、泥石流等不良地质，这些都是在研究小方案时应充分考虑到的。沿河线路线选择分析如下：

开阔河谷（图1）：

a线位好，岩层稳定，填挖平衡，少占田地拆迁。但由于坡面变化无穷，公路等级稍稍提高，其线形尤其是平面线型就难予满足路线标准的需要，线位处于这样的位置其实不多。

b和c线位在满足前后路线要求上选择余地大，满足路线标准要求也较为容易，在较为开阀的河谷段，这种线位占的比例较大。特点是前后路段弃方较多，弃方作填方时更有价值，但占田地多，拆迁量大。

d线位差，破坏岩层稳定性，因而路基稳定性差，顺层防护处理十分困难，路线方案应尽量避开这一侧，由于山区地质的特殊性，岩石的力学性能的多变性采用的工程措施一般都不理想。且费用高，

营运期养护工作量大。

狭窄沟谷（图2）

a对于狭窄沟谷，其自然坡度都较大，线位越离，挖填方量越大，上、下边坡都伸得较远，对自然环境破坏大，防护工程较多。由于河床太窄或前后路线高度的控制可走此线位。

b线位的特点是尽量少破坏山体，减少对环境的影响，适当占用河岸，在行洪较紧张的河床断面可适当开炸对面河岸，以增大泄洪面积。路基抗冲涮防护应慎重，做到万元一失，否列有断道的可能，狭窄沟谷常采用此线位。

c 由于自然坡度大，顺层稳定性特差，处理十分困难，有可能导致公路顺层下滑斯道，且恢复处治费用高，在设计过程中应尽量避免采用此线位。

2、纵断面问题

山区公路以大中型载重汽车、大客车为主要交通流量，其纵坡不宜过长，过长则不利车辆运行质量，也不利与地形相结合，增加工程数量，也不利排水设计，高等级公路的缓和坡段应小于2%，一般公路可按3%，长度大于l50m即可，充分利用大纵坡在满足坡长限制的条件下去克服高差以争取高程。一般情况下，结合地形特点，排水要求等，坡长控制在最小坡長的2～4倍为宜。

纵坡小则展线距离增长，增加高架桥和挡防工程量，有对隧道增长，这样加大了工程建设费用；纵坡过大，严重影响行车速度和通行能力，必要时还增设爬坡车道，因而选择经济合理的纵坡设计方案应从工程措施、建设费用、营运费用，技术标准等多方面进行综合比较。随着经济的发展，汽车工业技术的进步，汽车的动力性能得到充分的改善。我国现行技术标准中则为5%，其中注明在受地形条件或其它特殊情况限制时，经经济技术论证，可增加1%。结合山区公路的特点，为了争取有利地形。减少对自然环境的破坏，尽快越岭，必要时可采用最大纵坡，在条件特殊的情况下，如里程不长且展线困难，需过长的绕线等山区的各级公路均可将最大纵坡提高l%～2%，但纵坡坡长必须按现行技术标准控制，设计中注意平纵线型的优化组合，使线型顺势、流畅，汽车正常运行是没有困难的。

3、交通安全问题

尽管《公路工程技术标准》对交通安全设施有规定，但主要是针对高等级公路的，并没有考虑低等级公路的特殊性。因此，对于低等级公路的交通安全设施的设置应作出硬性规定。在进行山区低等级公路设计时首先应尽量做到全线的技术指标均衡、协调。主要由直线段或大半径曲线组成的路段上，尤其是在驾驶人员前面不容易观察到的地方突然出现半径较小的曲线时，对行车极不安全；在平地和下坡的长直线尽头采用小半径的平曲线危险性最大。因此，设计中应尽量避免，否则就应设立相应的安全车速标志；其次是平曲线的超高值达不到设计所规定的标准值，设计中危险路段超高不仅应满足标准值，还要对超高为内倾的弯道的超高坡度可适当增大；对悬崖陡壁路段可按路拱坡度设置内倾的单向横坡，以增加安全感；视距不良地段设置视线诱导设施，高岩绝壁路段可设置简易防撞墙等都会达到较好的效果。