越岭线公路路线设计要点控制

戴立平

（宁德路兴设计有限公司，宁德 352100）

近年来随着我国经济快速发展，普通国省干线的建设在逐年增加，给千万百姓带来了切实的便利与机遇，同时也对公路建设的设计理念提出了更高的要求，更多地强调“以人为本”，注重行车的安全、舒适与快捷。

福建地区依山傍海，地形复杂多变，高差起伏大，公路建设中“越岭线”占据着较大比例，为了更系统地设计一条安全舒适的越岭线，本文结合福建省普通国省干线公路建设中的设计实例，对越岭线设计要点的控制做出一些总结，以期为类似的工程提供参考。

1 越岭线技术标准拟定的原则

越岭线的建设标准，主要取决于相对高差的大小，高差越大时，标准的采用越重要，它直接影响着项目建设的可行性与工程造价的合理性。 因此，前期的路线方案应在大比例、大范围的地形图上深入研究，不应遗漏任何有价值的路线廊带，再根据区域地形、地质、工程经济等，结合远景交通量的预测，经充分论证后再选用合理的设计时速、路幅宽度等各项技术标准。 目前，随着国高网的不断完善，福建地区各市县基本辐射了高速公路，国省道过境交通压力相对有所缓和，普通国省干线公路现阶段更多地承担起“集散功能”。 因此，普通国省干线公路中的越岭线在相对高差大于200 m 时，建议采用“二级公路”标准，应避免研究不深入，盲目推崇“超前理念”选用高标准，对山体进行过度破坏，而造成工程投资建设的不合理。

2 越岭线的设计要点

2.1 越岭线平均纵坡的控制

二级公路、三级公路、四级公路的越岭路线的连续上坡或下坡路段， 路线规范规定相对高差为200～500 m 时，平均纵坡应不大于5.5%；相对高差大于500 m 时，平均纵坡应不大于5%。 任意连续3 km路段的平均纵坡宜不大于5.5%[1]。

在平均纵坡控制的过程中，还应重视以下几点对纵坡分布有影响的关键点，避免设计过程出现反复。

（1）项目沿线的地形、地质情况及古文物等其它的控制点。

（2）设置平面交叉口路段，主要公路在交叉范围内的纵坡应在0.15%～3%内。

（3）设置桥梁处，大、中桥上的纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%。

（4）设置隧道处，隧道内的纵坡应控制大于0.3%并小于3%。

如普通国省干线“纵三”周宁城关至宁德蕉城界公路，路线经过周宁县梧柏洋垭口标高为814.7 m，根据国省干线实施方案路线途经的周宁咸村镇的标高为99.4 m，相对高差达715 m。在路线方案研究阶段，根据大比例的地形图分析，路线途经的咸格村所在的山脊线标高为连续下坡段中部的最高点， 是15.5 km连续长下坡必须经过的路段，因此，该路段原地面标高就成为了本项目平均纵坡分布的重要控制点，整个下坡段以咸格村为界分成了2 个路段进行控制，由于高差大于规范要求的500 m，故平均纵坡以不大于5%， 任意连续3 km 路段的平均纵坡不大于5.5%进行控制。最后本项目平均纵坡控制在4.6%，且未出现起伏坡等情况，达到整体连续均衡的效果。 若路线设计时未抓住这个地形变化关键点， 在整个平均纵坡的控制过程中将造成巨大的返工（详见图1）。

图1 普通国省干线“纵三”周宁城关至宁德蕉城界公路路线纵断分布简易示图

2.2 越岭线连续下坡段路线走廊带的选择

越岭线公路连续展线下坡，受地形控制，断面形式通常以半填半挖断面、全挖断面等形式为主，其特点是公路单侧为临崖、临水等高危情景，给驾驶人员带来较大的心理负担，若遇紧急情况，会造成无法挽回的交通事故。对于连续长下坡公路，有条件时，路线的布设建议选择下坡车道位于挖方一侧的廊带，这样对驾驶员的安全行驶心理较为有利，且有利于紧急避险车道的设置（紧急避险车道制动段为上坡），挖方侧顺应地形变化，有利于避险车道的布设。 如国道237屏南路下至屏西公路工程， 屏南县水竹洋段K47+100～K51+200 连续下坡段，路线于水竹洋村（谷底）南北侧地形各布置了一个方案，北侧路线下坡车道位于挖方一侧，南侧路线下坡车道位于临崖一侧，初设阶段做了同深度的方案比选，详见图2～3。

推荐K 线增加一座中桥，造价稍高，但线形较为平顺协调，下坡车道位于挖方侧，顺应地形设置一处避险车道，有利行车安全。 水竹洋比较线路线较长，平均纵坡较K 线平缓，但平面线形指标不如推荐K 线，下坡车道位于临崖一侧，避险车道设置难度大。 经综合比选，在工程造价与地质相当的情况下，优先采用了下坡车道位于挖方一侧廊带为推荐方案，详见表1。

2.3 路线穿越垭口位置及其方案的选择

图2 水竹洋段路线方案平面示意

图3 国道237 屏南路下至屏西公路工程纵断图

表1 主要技术指标及工程数量比较

越岭线设计中， 公路展线所通过的垭口高程，通常影响着路线技术标准的采用及建设里程长度。根据越岭地形，存在不同高程的垭口时，通常选择标高较低的垭口，其展线里程最短，工程造价最省，但同时应做好垭口处地质勘察。 设计中建议根据拟建项目的起终点、控制点，在大比例1∶10000 的地形图上深入研究，利用CAD 设计中的“快速选择”命令，快速地选取出不同标高垭口处的等高线，快速清晰地判断出整个项目区域内的山形走向，此时不同高程的垭口较为明朗。 穿过垭口的方案，通常有修隧道或明挖路堑2 种。 （1）隧道方案：适用于山体陡高、瘦薄的地形，此时修建隧道方案里程短，能高效地改善线形指标， 并降低越岭线过岭的标高，缩短建设里程，性价比高。 （2）明挖路堑方案：适合于横坡平缓的地形，利用地形走势进行展线，采用明挖路堑的方案穿过垭口，路线里程得到绕长，能较好地改善越岭线的平均纵坡。

2.4 越岭线应避免穿越集镇区

普通公路多以集散功能为主， 道路辐射村庄较多。由于现阶段乡镇的居民，交通安全意识不够强，行人随意横穿公路较为普遍，农用车、摩托车等随意占道。 越岭线的连续下坡，会造成汽车长时间刹车引发刹车片热衰竭，导致刹车失灵，引发交通事故。如国省干线“横三”宁德蕉城至宁古交界公路，连续长下坡近10 km，平均纵坡约4.2%，坡底穿越金涵亭坪村，根据调查，通车10 年左右，目前已发生数十起大小不一的交通事故。 因此，越岭线连续长下坡路段应严格执行“近村不进村”的设计理念，特别是对连续下坡坡底途经的村镇，应采用修建“连接线”的方式衔接。

2.5 越岭线平纵组合的控制

公路线形设计的习惯做法是先进行平面线形设计，后进行纵面线形设计。因此，在做平面线形设计的同时考虑纵面线形的配合，就显得十分必要。否则，只能以纵面来迁就平面，或者不得不“勉强凑合”。 同样在做纵面设计时，也一定要与平面线形配合。 在这过程中应重视平、纵线形组合“相互对应”的原则，做到平曲线稍长于竖曲线，即“平包竖”。

越岭线为了克服高差，路线纵坡通常会用到拟定标准、规范所规定的较大纵坡值，甚至最大纵坡值。此时于大纵坡坡底应接较大的平曲线半径，不宜接入小半径的平曲线，避免车速过快由离心力引起的翻车现象。平面控制同样不宜在连续长直线末端接入小半径曲线。有条件应采用超高大于4%的曲线半径，避免车速过快导致驾驶员反应不及时，造成交通事故。 设计中应采用“运行速度”进行检验。

3 越岭线连续长下坡辅助安全设施的布设的建议

3.1 紧急避险车道的布置

当公路处于连续长、陡下坡路段时，其平均纵坡应≥4%，纵坡连续长度应≥3 km；在车辆组成比例上，当大、中型重车占50%以上，且载重车缺乏辅助制动装置时， 为避免车辆在行驶中速度失控而造成事故，应在长、陡下坡地段右侧山坡上的适当位置设置避险车道。 如普通国省干线“纵三”周宁城关至宁德蕉城界公路， 连续下坡15.547 km，相对高差715.3 m，平均纵坡4.6%，分别于K19+880、K24+715、K30+887 共 设 置3 处 紧 急 避 险 车道。 国道237 屏南路下至屏西公路工程，连续下坡14 km，高差625.4 m，平均纵坡4.53%，考虑到纵坡的分布，分别于K38+675、K47+573 共设置2 处紧急避险车道。 设计实例均参照以上原则设置避险车道间距，根据近几年的运营观察，避险车道的选址及间距设置效果较好。

3.2 因地制宜设置 “绿化景观点及临时休息区”等人性化设施

普通公路不同于高等级公路， 工程建设资金主要由各县市自筹为主， 地方财政压力通常比较大。 因此，普通公路的造价通常需严格控制。 与高等级公路相比， 普通公路设置大型的综合性服务区难度较大，但在普通公路连续长下坡路段中，应结合地形适当调整路线布设，利用路基填方内侧填平区与平缓路段， 设置小规模的0.2～0.67 hm2左右、简化版的休息区或具有当地特色的文化展览场地与特色绿化景观点，可有效缓解驾驶员因连续下坡造成的紧张感，对汽车连续刹车制动引起的刹车片制热过度起到冷却作用，有利行车安全。

4 结语

路线设计是公路建设中的“灵魂”部分，是一条公路在运营过程中是否安全、舒适、环保、节能的关键。 因此，越岭线在设计时应合理选用技术标准，不宜过分追求高指标，应控制连续下坡段的平均纵坡均顺、平滑，尽量不设置起伏坡，重视平纵组合设计，在地形条件允许的情况下，设置适当间距的紧急避险车道及设置一定规模的人性化的长下坡休息区或绿色景观点，以提高行车安全。