山区高速公路路线设计有关问题的分析

何军红

（湖北省交通规划设计院，湖北武汉 430051）

山区高速公路路线设计有关问题的分析

何军红

（湖北省交通规划设计院，湖北武汉 430051）

对于山区高速公路复杂的自然条件而言，路线设计是提高工程质量、控制工程造价、保护生态环境的主要因素。本文立足于山区高速公路路线设计的相关标准，简要分析了山区高速公路路线设计的相关问题，主要包括横断面、纵坡、视距、隧道线形等方面的内容，旨在探讨山区高速公路路线设计的有效方法，确保路线线形的均衡性，明确山区高速公路路线设计的关键性技术指标，以供参考指正。

山区 高速公路 路线设计 横断面 隧道线形

传统的山区高速公路路线的设计方法是“设计速度法”，其基本原理在于:根据一定的设计速度，参考工程的地形以及具体规模大小，全部的设计参数均在平面指标以及纵面指标两者的范围之内选取。在该设计方法之下，公路的线形指标与车辆的运行速度相互脱离，容易发生安全事故。因此，根据我国交通部［2004］45号文件的精神，结合山区的地形特征与车辆的行驶速度，对路线线形设计进行全面的优化，彰显“以人为本”的现代化山区高速公路路线设计理念。

1　山区高速公路路线设计需要掌握的设计标准

针对山区高速公路路线设计而言，最为突出的影响因素是平曲线指标以及纵坡指标两个方面。整体而言，山区高度公路路线指标的选择范围比较广，设计人员需要深入了解道路性质、沿线地形变化、分段交通量等重要参数，依据地形以及地质条件合理设计。山区高速公路路线设计需要掌握的设计标准具体如下:

（1）即便两条山区高速公路位于同一交通量水平，并且两者的地形条件非常相似，在进行指标选择的时候，同样需要对交通量中的道路环境以及车型构成等不同的要求进行考虑，进而选择出合适的指标。

（2）如果远景交通量与本级公路的下限值非常接近，则需要依据地形进行平纵线形指标的选择，不必强求与本级公路高限保持一致，避免对周围的生态环境造成严重的破坏。

（3）若一条山区高速公路的沿线地形基本一致，基于确保安全的重要目的，在设计的过程当中，必须要注意所用的线形指标的一致性以及均衡性，如果平面指标突变，将会直接影响到公路设计的整体质量。

（4）如果山区高速公路分段需要采取不同的设计车速，建议有限选取互通立交、分离式隧道等转换段或者是合流段，并将其作为不同设计车速标准的具体分界点，实现设计标准自然过渡的目的，防止车速过渡段前后平面指标的变化幅度过大。

2　山区高速公路路线平面设计问题分析

2.1设计方法

一般而言，平原地区的地形条件比较单一，控制的难度小，因此可采用交点直线法的设计方法，以提高定线的速度。但是，山区的地形条件非常复杂，定线效率过低，再加上平纵组合的可行性不高，难以体现设计者的设计思想。山区高速公路的路线设计需要紧密结合沿线的地形，践行曲线定线的方法，保证平面线形指标的均衡性。同时在设计的过程当中，合理应用DTM、GPS等现代化的勘测手段，便于调整路线，检验方案。

2.2横向视距

横向视距专指“横向净距”，是检验平曲线指标的关键标准之一。山区高速公路同样需要设置中央分隔带，在行车道的右侧，存在着土路肩、边沟、硬路肩等，因此公路的横向净距＞3.8m。再加上开挖面需要进行整体防护，对视线造成阻隔，无法满足设计车速下的停车视距要求。一般而言，山区高速公路的中央分隔带最小宽度是1.5m，路缘带宽度为0.5m，若平曲线半径选用失误，会直接导致横向净距不足，容易发生安全事故。山区高速公路在地形的影响之下，平曲线指标一般采用的都是中低值，在实际的设计过程当中，应当尽量选用较大的平曲线半径，保证停车视距充足，也可以对缓和曲线进行适当延长，以便强化视线诱导。

2.3平面线形协调桥梁、隧道

作为山区高速公路路线设计的关键制约因素之一，桥梁和隧道往往会直接影响到路线设计方案的合理性。以往，受技术条件的限制，高速公路的选线需要服从桥梁与隧道两者，路线布设方面无自由性可言。在进行山区高速公路设计之时，在直线的要求之下，桥梁和隧道均需要位于直线段，因此采用的都是最小半径与短直线的畸形组合，降低了线形的标准，严重破坏了当地的生态环境。

伴随桥梁和隧道技术的进步，其设计与施工方面的经验均已比较成熟，间接解除了对山区高速公路路线设计的束缚，尤其是在特殊地形地质的环境之中，弯斜坡桥以及弯隧道等特殊设计方法的出现，使得山区高速公路路线设计得以立足于安全与环保的角度看待事物本身，重点需要确定标准线形，尽量保持山区高速公路路线与桥梁、隧道相互协调，而不是被两者限制，立足于地形地质、生态环境等方面综合考虑。

3　山区高速公路路线纵面设计问题分析

3.1坡长限制

山区高速公路纵面设计基于满足坡长限制的目的，纵坡一般被设计为台阶坡。但是，台阶坡与山区的地形难以相符，导致平纵组合失误，增加工程量，并且过多的变坡点，驾驶员需要频繁地变换档位，影响其驾驶体验。针对下坡车辆而言，太多的变坡严重影响行车的舒适性，再加上竖曲线的存在，变坡点间的直线坡段被缩短。在混合交通方面，山区高速公路之上所行驶的车辆性能比较好，当载重车爬坡之时，基本上不会影响后面的车辆。因此需要针对各个路段所对应的长度加以限制，改善纵面线形，对于地形比较特殊的路段，如果纵坡段坡长限制在4.0%以下，可根据实际情况适当放宽。

3.2竖曲线半径设置

山区高速公路路线设计在工程量以及地形地貌的影响之下，一般采用的均是小半径短平曲线与大纵坡半径竖曲线相互搭配的组合形式，进而实现平纵一一对应的设计目的。部分设计人员认为这种平纵组合的设计形式是比较理想的，但是却忽略了视距方面的要求，平纵组合本身的指标比较低，容易造成安全事故，即便是对平曲线半径进行调整，所取得的效果也不明显。鉴于此，针对不可过多增加工程量的山区高速公路路线设计方案，可根据实际情况加大凸曲线的半径，以起到拓展视距的的作用，确保司乘人员在山区高速公路路线的曲线任何一点之上皆可以比较清楚地看到前方平曲线的变化情况。

3.3爬坡车道现阶段我国的山区高速公路路线设计工作，很少会采用爬坡车道的设计方法，伴随山区高速公路的持续发展，这方面的问题逐渐突显。山区高速公路的纵面线形受越岭标高的影响非常明显，在地形地貌条件的限制之下，客观存在的高差无法通过地形加以克服，所以解决越岭问题的难度比较大。

如果山区高速公路的越岭线形式是连续长大纵坡，则建议采取最大纵坡的设计方法，可设置爬坡车道。但是，设计爬坡车道需要开挖山区路面，在增加造价成本的同时，也会对山区高速公路沿线的自然生态境造成不利的影响。鉴于此，在山区高速公路路线设计的过程当中，设置爬坡车道与否，需要根据实际情况而定，如果连续上坡坡度与坡长均比较大，并且大半径平曲线以及直线路段的距离比较短，车辆的行驶时间不长，不必设计爬坡车道，反之则需要设计爬坡车道。

4　结语

总而言之，山区高速公路路线设计是一项系统而复杂的工作，其所涉及的范围比较广，影响因素也比较多。因此，需要在把握山区高速公路路线设计的设计标准的前提下，立足于平面设计与纵面设计两个方面，注重横断面设计、生态环保设计等内容，严抓细节，以期全面提高我国山区高速公路路线设计的水平。

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