山区高速公路路线设计问题及应对措施

赵 伟

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550000)

1 设计标准方面的问题与对策

对于山区高速公路，其线形设计标准的选择和掌握会对工程安全、造价与环保造成直接影响，同时也影响到行车安全与运营车速。但目前经常产生设计标准选择不当或掌握不全的问题，对此，在线形设计过程中，首先要充分考虑平曲线指标，这是确保视距和保证行车安全的基础，然后要选择适宜的纵坡指标，这是影响行车速度关键因素。相关规范针对不同等级的公路的线形指标及车速都提出了明确要求，并对适应交通量也给出了规定，初步确定了指标选取范围。基于此，对设计人员而言，应在了解道路基本性质和分段交通量的基础上，根据沿线范围内地形条件和变化及车型构成，选择适宜的线形指标。

(1)如果远景交通量已经达到或者是十分接近下限，则要以地形为依据选择适宜的平纵线形指标，不可盲目追求高限。否则将导致投资增加或严重的环境破坏。

(2)即便两条公路的交通量水平完全相同，而且地形条件也比较相似，在选择具体指标的过程中也要对交通量及车型构成进行综合考虑，并结合环境要求确定适宜的标准。

(3)若山区高速公路段落中存在一条长距离山岭重丘段，则这一路段要采用相应的线形指标，用于降低造价，并减小对环境造成的破坏。

(4)若山区高速公路整条线路范围内的地形大致相同，则为了使速度保持一致，在设计过程中可在部分路段范围内保证线形指标达到一致与均衡，防止平面指标产生突变。

(5)当高速公路不同段落的设计车速存在差别时，应采取有效措施设置标准分解点，以此使设计标准能够自然过渡，同时还应注意防止过渡段产生指标突变。

2 平面设计方面的问题与对策

(1)平原地区的地形条件比较单一，控制条件很少，在这种情况下采用交点直线方法即可提升定线的速度。然而，在山岭重丘区中，地形条件较为复杂，在路线布设过程中存在很多限制性的条件，若依然采用交点直线的方法，不仅定线效率较低，而且线形将显得比较呆板，和地形之间的符合性很差，设计基本意图无法体现。因此，在平面定线过程中，需要和沿线范围内的地形条件充分结合，通过曲线定线，确保线位的布设和沿线地形完全吻合，避免产生高填深挖，并确保平面线形指标达到均衡。

(2)在对山区高速公路进行设计的过程中，只使用直线与圆曲线相组合的形式确定的平面往往难以和地形相符合，但通过对缓和曲线合理使用则能有效解决直线与圆曲线存在的不足。在采用曲线定线的方法时，在山岭重丘区，两个圆曲线之间的直线，其长度可能无法达到要求，但在设置缓和曲线后，能使曲线之间实现径向对接，保证线形的圆顺程度；对曲线长度进行灵活的调整，还能解决短直线存在的不足，与地形之间良好吻合，克服地形地物上存在的障碍。基于此，对山区高速公路而言，采用缓和曲线除了能满足超高方面的要求，还应成为除直线与圆曲线之外有一个关键要素。

(3)考虑到侧向障碍进入到视线是对纵向视距有较大影响的因素，对此，横向净距必须达到要求，这是对平曲线指标进行检验的重要标准，在设计过程中，通常对深挖方区域右侧横向视距有较高的重视度。然而，在实际情况中，当高速公路中间设有中央分隔带时，在行车道的右侧，因设有碎落台、路肩与边沟，所以横向净距通常都超过4 m。同时，因开挖面采取整体防护措施，通常不会由于障碍物进入到净空内而对实现造成阻隔，大多能满足设计车速条件下的视距要求。但行车道内侧，其横向净距没有得到设计人员的重视。设计中，如平曲线的半径选择不当，将导致横向净距不足，使纵向视距无法满足设计和规范的要求。针对以上问题，设计过程中应以地形条件为依据，在不至增加太多工程量的情况下，适当放大平曲线半径，或加强视线诱导与增加缓和曲线长度。

3 纵面设计方面的问题与对策

(1)相关规范对不同等级坡度和坡长都提出了限制，在纵面设计过程中，为切实满足限制要求，大多将纵坡都设置为台阶。事实上，这种设置方式未必在所有情况中都合适，表现为台阶和地形之间无法符合，导致平纵组合不合理，使工程量大幅增加；另外，变坡点的数量增多，车辆不得不频繁换挡。对下坡车辆而言，如果边坡数量过多，将导致行车舒适性大幅降低；在两个长陡坡之间存在一个长度较小的缓坡，则变坡点间存在的直线坡段将变得很短，甚至不存在，影响行车安全和舒适性。

(2)在当前的高速公路设计工作中，对爬坡车道进行的设计还相对较少，虽然规范中提出了相关规定及原则，但设计中并未严格遵守或体现。如今，山区高速公路不断发展，该问题更加突出。对于纵面线形而言，会受到越岭标高这一因素的影响，在受到地形条件的影响后，平面上很难采用有利地形来展线，或需要通过长大隧道或桥梁来解决实际问题，这样无疑会增加造价和施工难度，因此大多会优先考虑越岭线方案。如果越岭线是一个连续且长度很大的纵坡，则为了保证行车安全，就需要设置爬坡车道。然而，山区公路对环保的要求很高，在设置爬坡车道时，因开挖面很大会对环境造成很大影响，所以该方法需要通过反复对比才能确定。只要纵坡符合规范要求，则大多数车辆的性能都能满足爬坡要求，但设置爬坡河道的目的在于分离重载汽车，确保小汽车能在速度较高的主干道以设计要求的速度行驶，保证道路的服务水平，防止车速相差过大导致追尾。

(3)对于山区高速公路，因受到地形和工程量等因素的限制，连续分布的半径较小的短平曲线和连续分布的纵坡较大的小半径竖曲线相组合的情况经常出现。在这种情况中，虽然平纵相对应较为容易，但忽略了对视距提出的要求。因此，在不会增加太多工程量的情况下，可适当增加凸曲线的半径来保证视距，尽可能确保曲线上所有点位都能看清前方路线发生的变化。

对凹曲线而言，其半径较容易达到规范的要求，但也有设计人员为了使曲线指标达到均衡，盲目增加凹曲线的半径，这样一来，除了会使工程量大幅增加，还会增大纵坡，不得不采用集中方式进行排水。因此，在设计工作中不可为了追求高指标而盲目增大凹曲线的半径。

4 结 语

综上所述，路线设计属于综合性工作，尤其是山区高速公路的路线设计，因受地形与环保等要求的影响，在路线设计过程中必须考虑很多影响因素，而且线形设计和其它专业的设计也存在一定相互影响。对此，应针对设计中存在的不同问题，采取有效措施加以解决，并采用先进设计手段为实际的设计工作提供有效帮助。