农村公路选线的优化设计

2023-01-08钱定柱

交通世界 2022年11期

关键词：选线农村公路岩溶

钱定柱

（云南省曲靖市师宗县地方公路管理段，云南曲靖 655700）

0 引言

农村公路承担村民日常出行和运输任务，虽然技术要求不高，但如果选线不合理，存在多处危险路段，将直接威胁人们的生命财产安全，因此应重视农村公路选线，需在明确选线原则的基础上，探讨合理可行的选线及优化方法。

1 农村公路主要特点

农村公路主要具有以下几方面特点。

（1）部分农村公路的地形较为复杂，不得不长距离展线，使山脊线、沿河线与越岭线都有可能成为公路主体部分。这些农村公路的路线除了会受到平面障碍的影响，还会被高程障碍影响，使路线纵断面产生矛盾，需结合地形及其产生的变化，对山脊线、沿河线与越岭线予以灵活布设，使路线得以展长，满足高程要求[1]。

（2）农村公路的地质构造相对复杂，不仅地层岩性有很大的差异，而且存在很多不良地质，如坍塌、滑坡与断裂带。另外，气候条件复杂多样，同时变化速度很快，如果生态环境遭到破坏，将很难恢复。如果在选线过程中没有充分考虑地质条件，将导致地质和环境都受到很大破坏，进而产生新灾害。

（3）从功能性角度讲，农村公路不仅交通量较小，而且技术标准很低，以集散和地方服务为主，不论是建设规模还是投资，都远小于高等级公路。此外，由于其主要注重的是可达性，所以车速也不高。

（4）在旧路改造中，因受到资金方面的影响和限制，只完成了路基拓宽及路面维修，其平纵线形未发生变化，导致农村公路仍有很多不良路段，如半径较小的平曲线段、急转弯与陡坡等[2]。

而新建的农村公路工程主要处在山区，地形复杂，工程任务艰巨。当资金有限时，为达到预期的通达目标，很多路段都采用较低的技术指标，由此出现很多危险路段。

2 农村公路选线基本原则

在农村公路选线中，应严格遵循下列各项基本原则。

（1）对于农村公路，其主要特点为地形较为复杂，因此进行地形选线可以最大程度提高选线的安全性与经济性。为防止深挖高填，对工程规模予以有效控制，减少造价，并兼顾环境保护，应确保所选择路线与地形相适应。在不提高造价和确保行车安全的基础上，遵循因地制宜的原则，均衡且灵活选择各项技术指标，使路线和地形条件达到良好协调，不可刻意提高技术指标，当然也不能为了减少造价而降低指标，导致不良线形组合产生。

（2）农村公路除地形复杂外，地质构造也相对复杂，分布很多地质灾害，且灾害的产生也比较复杂。部分灾害隐藏性很强，路线测试过程中难以被发现，给公路正常运营造成威胁。相比之下，农村公路工程的投资往往很少，无法在不良地质处理方面投入过多的资金。基于此，路线选择过程中需在掌握工程地质条件基础上，保证路线选择的合理性，尽可能躲避所有不良地质。另外，由于农村公路的实际交通量比较小，工程规模不大，建设及运营过程中不会对地质造成太大的扰动，如果为了躲避不良地质而使路线长度显著增加，或无法躲避，则应从中选取最优地带，同时以最小的扰动加以通过[3]。

（3）生态选线对于风景秀丽的农村地区公路而言也是较为重要的。作为具有面广线长特征的人工构造物，公路建设及运营难免会破坏沿线生态环境。因此，要想使公路的建设和环保实现良好协调，必须做好生态选线工作。在编制路线方案的过程中，除了要考虑路线及方案，还要把环保考虑其中，以此保证最终路线方案不仅技术可行，而且有利于生态环保[4]。

3 农村公路选线方法

3.1 地形选线

对于处在山岭区的农村公路，在选线时要注意以下几点：充分运用平均坡度，尽量争取高度，避免过度展长；如果路线中有高程障碍存在，当按照短直方向进行定线时，无法达到要求的高度，对此，需充分运用平均坡度并与地形相结合进行展线；结合沿线的自然条件，如环境、地形和地质，为路线的纵坡设计预留足够的余地；如果展线地段没有特殊的要求，则不可使用反坡，否则会造成不必要展长；展线应从相对困难的地段开始向平易地段进行，在个别情况中，如受到山脚控制点影响，可以从山脚开始向垭口的方向进行展线[5]。

对于处在丘陵区中的农村公路，在选线时要注意以下几点：最大限度利用对选线有利的地形，主要采用曲线定线的方法；对各项技术指标的运用应达到适中，如果地形相对开阔，则对技术指标的运用可相对偏高，而如果地形有很大的起伏，则应适当降低技术指标；在路线的总体布局过程中，要充分考虑平纵面良好配合，充分利用丘陵区中存在的有利地形进行布线，以提高线形的美观性。

3.2 地质选线

对于处在滑坡段的农村公路，首先要明确滑坡规模与性质，在设计中应严格遵循以下原则：当滑坡规模较大或多个滑坡并存时，因滑坡整治难度较大，所以应优先考虑躲避方案；当滑坡规模不大时，若技术可行，则可将线路设立在滑坡影响区域以外；当工程地质与地形存在滑坡的条件时，需要在确定平断面具体位置时予以充分考虑，尽量减少对山坡平衡造成的破坏；如果路线的位置受到很大控制，难以躲避滑坡段，应制定有效措施加以解决，以保证工程安全[6]。

对于处在崩塌段的农村公路，在选线设计时要注意以下几点：当山体稳定性较差且岩层较为破碎时，在选线时应尽量躲避；如山坡经过处理可以达到相对稳定，则路线可以从中通过；在落石段中，需将线路布设在落石区之外，并考虑设置合理的拦截建筑物，避免落石给公路施工及运营造成危害。同时还要提高基底及衬砌结构的强度，如果情况无法查明，应进行躲避。

对于处在泥石流段的农村公路，在选线设计中要注意以下几点：当泥石流的分布较为集中且危害严重时，需尽量躲避，如果沿河两岸存在泥石流，则应从危害相对较弱的一侧通过，在必要的情况下可通过多次跨河实现躲避；当路线需要从泥石流沟上通过时，应优先考虑河床相对稳定且冲淤变化较小的部位。然而，这样会使平面线形变得很差，容易引起滑坡与崩塌；若路线必须从泥石流段中通过，则要防止从沉积区中通过。技术等级超过二级的农村公路，建议采用设桥的方式从中跨过，且桥位要和主槽或主流保持正交。若由于受到高程的控制难以设桥，则不建议设计路堑，建议采用明洞或者隧道的形式通过，同时将其进出口处均布置在影响区之外，并保证埋藏深度充足；当泥石流的危害程度较低，可在沉积区设桥穿过，也可放低线路，采用明洞或者在明洞上部增设渡槽的方式穿过。当采用隧道或者明洞的方式从泥石流段中穿过时，除了要注意洞口应躲避影响区，还要避免淤泥不断上涨侵占隧道。对于傍山隧道，其厚度需要以隧道旁边岸坡实际冲刷程度为依据，在保持稳定的山坡范围内预留足够安全厚度。如果将隧道布置在泥石流沟的下部，则隧道的埋深应能达到使围岩保持稳定状态的程度[7]。

对于处在岩溶段的农村公路，在选线设计中要注意以下几点：首先线路要躲避岩溶相对发育及面积较大的溶洞区域，可以在岩溶轻微发育且保持稳定的区域中通过；线路要躲避对岩溶发育较为有利的段落，包括节理较为密集的区域、断层破碎带及褶皱带等，这是因为这些段落均为岩溶水活动较为频繁的段落，有强烈的岩溶作用，若未能躲避，将导致线路和岩溶通道发生正交或斜向交叉，给路基稳定性造成很大影响；线路应尽可能从第四系覆盖厚度相对较大且不容易形成土洞的段落中通过。这是因为这样可以起到避免岩溶持续发展的作用。根据相关实践结果，砂土和碎石土与其他类型的土体相比很难产生土洞，同时有良好胶结性与黏性，且非亲水的土体也很难产生土洞，而湿化性相对较强和亲水的土体则容易产生崩解，导致土洞产生；处于孤峰平原区的农村公路，其线路应尽可能躲避因取水产生的薄覆盖层及下降漏斗区，同时选线还应注意躲避石芽及水草相对发育的段落，对所有可能影响路基稳定性的岩溶形式予以充分考虑。

4 农村公路选线优化

4.1 重视线形美学和景观

处在边远地区的农村公路，其沿线范围内的各类资源实际开发力度还比较小，相应的生态环境与景观都没有遭到太大的破坏，所以在农村公路设计中，应加强其沿线范围内的环境保护工作，尽可能减少工程给环境及景观造成的影响及破坏，不可为了建造公路而没有考虑环境保护方面的问题，导致沿线环境遭到严重破坏，使资源损失、浪费，或对环境带来很大的污染。就目前来看，美学设计理念正不断渗透到公路工程领域，并得到了相关人员的高度重视和实际应用。从相关研究成果可知，对公路而言，其美学往往是和景观设计直接相关的，两者都要得到重视，缺一不可。将美学与景观设计合理引入到实际的农村公路设计，是达到良好美学效果的关键与重要基础。基于此，农村公路选线的过程中，除了要注重和周围地形及存在的地物良好协调，还要充分考虑公路线形自身发生的变化。无论是环保路、景观路，还是当下主流的生态路，都将绿化作为具体表现，需要对包含色彩搭配、形状改变与植物运用等在内的所有内容引起重视。伴随人们生活质量日益提高，尤其是农村地区居民生活水平的提升，对公路提出的要求已经不局限在安全、舒适和高效方面，而是在满足以上要求的同时，提供良好的景观，尤其是在以旅游业为主的乡村，这一点格外重要。基于此，对农村公路的设计人员而言，要不断拓宽自己的思路，对农村公路的美学及景观设计保持全局观与前瞻性。

在对农村公路开展环保与景观方面的设计时，应充分考虑下列各项因素：其一，对农村公路沿线范围内的景观及可以营造出的视觉效果和特点进行综合考虑；其二，对农村公路沿线范围内的原始地貌及景观予以保护，将工程建设可能给二者造成的不利影响及破坏降至最小；其三，避免对沿线内存在的河流等自然排水系统造成影响与破坏；其四，对包含挡墙、防护网及路肩等在内的所有构造物进行必要的美化设计，同时还要通过适当的设计使路基的边界也变成一个优美的线条；其五，确保公路和远处的自然景观达到良好协调，如地平线、山脉与水体等；其六，尽可能创造良好视野。农村公路的选线会受到诸多因素的限制及影响，除投资、路线长度及实际工程量要求外，还会受到环保与安全等方面因素的影响，所以在选线时不仅要加强地形与地质选线，还要充分考虑环保、安全与经济。除此之外，在农村公路选线时还应考虑和农业之间的配合，并处理好路和桥之间的关系。