公路路线方案合理性分析

黄禹博

（承德市交通运输局，河北 承德 067000）

0 引言

常用的路线合理性评价是依据现阶段调查交通量和未来几年经济规划及交通量的增长预测，路线设计指标按照评价后的道路等级进行设计，以更好地服务交通[1]。随着科技进步，信息化逐步惠及道路建设中，加之智慧公路、环境友好型、集约型道路建设的逐步推进和实施，传统的评价方法已经不能更好地适用于新时期的公路建设，本文基于现代化建设要求，在现有传统设计基础上提出了新时代公路建设方案的分析方法，旨在对现代公路建设提供参考。

1 路线设计的影响因素

1.1 地质断裂构造影响

地质断裂构造常见的基本类型有：断层构造、裂隙构造、节理构造等。断裂构造在公路建设中会影响公路建设的安全性能，若岩体的稳定性较差，岩体的强度和承载能力会影响工程建设造价与工程的建设难度。

节理、裂隙会导致地下水位沿缝隙上升，使道路建设受水害影响增大，地质岩层断层构造会直接影响道路边坡、隧道的稳定性，使道路产生严重病害，施工时导致原岩体受理破坏也会对山体的稳定产生影响。修筑机械的振动碾压、开挖作业等都会产生断层危害，导致地质灾害发生；对深挖路堑而言，岩层的构造、岩体的破碎程度也会造成坡体失稳，经常年风化作用下裂隙的发育引起边坡崩塌。

节理较发育、裂隙地段的岩体承载能力低，坡体稳定性差，在该地层布设桥梁时不能将其作为桥梁桩基的持力层，断层地段地质复杂，更不宜布设桥梁桩基[2]。

1.2 岩溶地质影响路线

岩溶地质的形成是由于易溶岩在水的作用下，发生化学腐蚀和溶解使得岩体产生空洞，水流冲刷腐蚀的过程。岩溶地质形态分为：隐伏岩溶、裸露岩溶两种岩体，路线设计时尽可能避免选择绕过裸露岩溶路段。在我国隐伏岩溶地质分布较广，对道路建设穿越岩溶地段危害大，判断较为困难。路线设计时只能够根据地质勘探来判断岩溶路段，由于岩溶空洞大小不一样，探明较为困难，能探明的隐伏岩溶地质分布，路线选择要尽可能避让。

2 指标体系建立

2.1 指标选取方法

2.1.1 分析法

将总目标按照不同的目标分解成多个子项的方法称为目标分析法，形成范围所取值仅次于总目标，称之为第二级指标目标，然后根据具体的分解指标确定不同的分解目标，形成第三级指标目标，按照先后顺序依次对各个目标指标进行分解，直至每个影响目标因素可以被定量分析。

2.1.2 复合法

将各个相关性或独立性指标按照逻辑排列方式进行有规律的排列组合，称之为复合指标法，形成具有一定顺序的目标符合性指标，将这些指标形成一个统一的组织体系，然后得到更高一级的指标，通过不同的过程组合各个指标，使每个目标之间能发挥自身的优点，相互弥补不足，在一个体系中，能够通过这种方式来反映不同问题。

2.1.3 路线特征分类法

路线设计中的不同指标设计特点不一样，根据设计路线的要求建立各个指标相应的体系，形成完整的路线规划设计图，设计阶段路线通常从动态角度、静态角度类型进行分析。根据不同的设计要求和方法确定具有特殊意义和代表特征的控制因素，作为指标体系建立的重要控制因素。

2.2 评价指标分析

2.2.1 安全性能评价指标

对于线形指标要求较高的高速公路，线形安全性评价能够很好地保证道路的通行安全，重要的安全指标包括圆曲线半径、最大平纵坡、平纵线形组合、行车视距等。道路弯道位置，在车辆行驶过程中，为更好保证道路与轮胎的摩擦力符合安全性要求。当车速保持不变时，圆曲线半径较大时，行车较安全，发生侧滑的可能性会减小[3]。在进行公路纵断面设计时应避免大纵坡的出现，减少交通事故的发生。在进行平纵线形组合时应进行合理安排，保证行车舒适度。

2.2.2 经济评价指标

我国国民经济的主要评价指标是内部收益率，辅助指标是经济净现值率和投资效益率。

经济净现值是指公路全寿命周期内的经济效益，而内部收益率是指项目的经济净现值为零时的折现率。

2.2.3 路线技术评价指标

技术指标直接关系到项目的造价、施工、运营情况等各个方面，所以技术评价指标是最为关键的。具体指标包括：路线长度、土石方数量、占用耕地和林地数量等。路线长度、构造物类型及结构、路线纵断面的选择决定了项目的建设工程量、工程造价、沿途经济效益等。路线选择所经之地尽可能少占用林地、耕地，对于有严格保护要求的用地严禁占用。必要时可以通过结构物减少道路放坡占用土地，常采用挡土墙进行收坡。取弃土场等临时用地的选用在使用完毕后要按照相关要求尽可能恢复原地貌形态，以更好地保护好建设带来的生态环境破坏。

2.2.4 沿线环境影响性评价指标

公路建设的目的是服务交通，选线要与周边环境和道路建设的需求相结合，以便更好地协调周边的环境。公路建设与环境结合是现代公路建设的最基本要求，具体涉及环境中包括水土保持、地形结构的改变、水流变化情况、行车和施工噪声等影响。

2.3 指标体系建立

通过以上路线方案指标体系的相关叙述并结合工程实际特点进行体系的建立，具体指标体系影响划分如表1所示。

表1 指标体系影响划分表

3 公路路线涉及要点

3.1 路线的直线段设计

路线的直线段在整个线形设计中占有重要地位，设计方案的科学合理性，直线段能够很好地体现出来。工程建设中直线段设计方案和施工相对简单，行车的安全性更容易保证，建设工程的风险较低。路线直线设计问题主要是由于直线段过长导致行车疲劳，造成行车安全隐患。若驾驶员行驶在长直线路段，行车中长时间保持一定的驾驶姿势导致疲劳，更容易发生交通事故，因此直线段设计过程中应避免长度过长，适当增加曲线更有利于路线安全。

3.2 缓和曲线的设计

路线设计中缓和曲线设置的合理性直接影响行车的安全性，因此对于缓和曲线设计过程中需要充分考虑视距、半径等影响因素，从而进行重点强化设计。由于建设条件和建设环境的不同，对于设计线型的选择也不相同，山区地势路线的设计无法避免曲线线形的使用，而且山区限制条件较为严格，因此不能过度地放大曲线半径，采用缓和曲线进行连接过渡对于保证行车的安全性是非常重要的。

3.3 纵断面设计重点

纵断面的设计最重要的是避免长大纵坡的设计，根据地形地貌特点，控制填挖高度，是建设工程经济性的重要影响因素。根据地形起伏变化、水流的变化等建设限制条件，保证线形的起伏平顺，不宜产生过大的起伏变化。另外考虑行车因素，避免由于车辆熄火等不确定因素带来驾驶风险。

3.4 路线设计横断面的影响

路线横断面设计有利于交通安全行驶，横断面是根据道路的等级不同设计，横断面设计宽度对路线选线设计有着重要的影响，相对于直线和曲线设计的影响，横断面设计不能忽略线形的问题，通过不断调整和完善横断面和设计线型，能够更好地保证设计的连贯性。

4 结论

本文通过对路线方案综合评价分析得出以下结论：

①路线方案确定过程的影响因素有城镇规划，断裂构造和岩溶等。断裂构造可以降低岩体强度，使路基出现不均匀沉降；路线方案确定时应尽可能避开岩溶地区。

②评价指标体系在建立过程中的评价方法有分析法、复合法、特征分类法，评价指标涉及安全、经济、技术、环境以及示范性评价指标等。

③在进行路线方案评价时，可通过层次分析法和模糊综合评价法共同确定。