山岭区高速公路选线设计探析 7页

山岭区高速公路选线设计探析　　摘要：根据我国山区高速公路发展，山岭地区的地形复杂，具有地形起伏大、沟壑纵横、平面展线位置狭窄、平纵配合困难等特点，并且山岭地区的生态环境也极其复杂，路线在平、纵、横三方面都受到约束，同时地质和气候条件多变，这些都影响线路的选择。关键词：山岭区高速公路；选线设计；选线的原则与特点中图分类号：U412文献标识码：A一、前言随着社会经济的快速发展,公路建设逐步向山区延伸,而山区地形、地质复杂,公路路线布设的限制条件和影响因素很多，山区公路的设计在技术和经验方面面临着前所未有的机遇和挑战。因此,对山区公路的设计进行更深入的研究,探讨出新的设计理念以指导山区公路的设计十分必要。二、山岭区高速公路线形设计标准的掌握7 山岭区高速公路线形设计标准掌握的合理程度直接影响到工程安全、工程造价和环境破坏,也影响了行车安全和实际运营车速。线形设计中,平曲线指标是视距及行车安全的首要影响因素,而纵坡指标是行车速度的主要影响因素。规范规定了各级公路的设计车速和相应线形设计控制指标,同时也规定了各级公路的适应交通量,这就使线形指标的采用有了很大的选择范围。1、平纵指标的选用尽量结合地形，应抛弃原来追求高指标、大填大挖的设计思路，在“六个坚持、六个树立”指导思想下，坚持“安全、耐久、节约、和谐”的设计理念，灵活选用。2、如果一条高速公路沿线地形基本相同,为了在安全前提下保证形式速度的一致性,设计时在一定路段内应注意所采用线形指标的均衡性和一致性,避免平面指标的突变。3、高速公路分段采用不同设计车速时,宜选择分离式隧道等路基分合流段、互通立交等交通转换段、视觉上比较明显的特大桥段等作为不同设计车速标准的分解点,以达到设计标准的自然过渡,并注意避免不同设计车速过渡段前后平面指标的突变。三、山岭区公路选线的特点7 山岭区公路选线的特点是山高谷深,高差大,地形、地质复杂,工程艰巨,可比选方案多。在地形方面,路线平、纵、横3个方面均受到约束;在地质方面,山区土层薄、岩层厚,岩层产状和地质构造变化复杂,影响线位布设;在气候方面,山区暴雨多、山洪急,溪流水位变化幅度大,是公路定线中不可忽视的因素。因此,在山区选线必须深入调查,认真勘测,精心研究,综合考虑,解决好越岭的垭口、展线的方案等重大问题，总之山岭区具有地形起伏大、沟壑纵横、平面展线位置狭窄、平纵配合困难等特点；具体自然特征如下:1、山高谷深，高差大，地面起伏大（地面自然坡度一般大于20以上）、地形复杂；2、石多、土薄、地质复杂，不良地质现象(如岩堆、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等)较多；3、气候条件多变。昼夜温差大，山高雾大，气压较低；4、水文条件复杂。山区河流曲折迂回，河岸坡陡，水流比降大，洪水短暂，水位涨落变化大，流速快，流量集中，冲刷及破坏力较大；四、山区优化选线的几点原则公路线形是构成公路的骨架,它支配着整个公路规划、设计和施工。线形设计良好与否,对行车安全、舒适、经济、协调、美观等都具有决定性影响。路线设计要综合考虑平、纵、横3者的关系,恰当地掌握标准,做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理。1、山区公路选线的特点7 山区公路选线的特点是山高谷深,高差大,地形、地质复杂,工程艰巨,可比选方案多。在地形方面,路线平、纵、横3个方面均受到约束;在地质方面,山区土层薄、岩层厚,岩层产状和地质构造变化复杂,影响线位布设;在气候方面,山区暴雨多、山洪急,溪流水位变化幅度大,是公路定线中不可忽视的因素。因此,在山区选线必须深入调查,认真勘测,精心研究,综合考虑,解决好越岭的垭口、展线的方案等重大问题。2、山区沿河(溪)线的选择沿河(溪)线的选择,要处理好河岸的选择、线位高低和跨河换岸地点3者间的关系。利用有利地形,避开工程艰巨和不良地质路段,如泥石流、滑坡、崩塌、岩溶、岩堆、泥沼、冻土等等。跨河换岸时,一般情况下以选择横坡平缓的河岸为佳。有些河岸横坡虽然平缓,但地质不良,岩层倾向于路线,开挖后易产生顺层滑塌的病害,而对岸虽横坡稍陡,但岩层背向于路线,开挖后不易产生顺层滑坡,路线走向则应选择后者。深汕高速公路陆丰路段就出现过这种情况。所以跨河换岸时,要特别注意地质情况的好坏,不能单凭横坡陡缓来决定采用哪一岸的问题。3、采用新型技术手段改进设计方法现代道路勘测设计水平飞速发展,GPS、DTM等勘测手段大大提高了基础资料的利用率,CARD/1、纬地等现代道路设计软件极大提高了道路线形设计的效率。在定线过程中,如能充分利用这些现代高科技手段快速调整路线,检验路线方案的合理性,设计者的意图就能够被充分体现，并且在DTM的支持下，动态可视优化线位，使得设计人员摆脱了烦琐的计算过程，更加专注于优化线位，方案对比更加充分，使得工程更趋合理。7 4、越岭线垭口的选择问题越岭路线选线时,应结合水文地质情况处理好垭口选择、过岭标高和垭口2侧路线展线方案3者间的关系[3]。垭口是越岭线方案的重要控制点。垭口最好选择与路线总走向一致且标高较低和2侧利于展线的垭口,可缩短公路里程。不需展线或少量展线而又靠近路线总走向的较低垭口为最理想。但有的垭口虽然在路线总走向的位置上,但从垭口到山脚间的距离较短,高差也较大,需要长距离展线时,反而不如展线条件好,离开路线总走向稍远的垭口。有的垭口虽然相对高差较大,但如垭口2侧有较开阔的山坡或山谷可用来展线,或可采用稍长的隧道以降低越岭的海拔标高时,可大大缩短公路运输里程,营运经济效益显著,亦应认真考虑,仔细比选。5、关于坡长限制7 我国规范对各级坡度坡长作出了限制,一般在山区高速公路纵面设计时,为了满足规范对坡长的限制,习惯上将纵坡设置成台阶坡。实际上,台阶坡的设置未必适宜。台阶坡有时很难与地形符合,往往使平纵组合不当,并造成工程量增加;变坡点增多,驾驶者需频繁换挡。而对于下坡车辆来说,设置过多的变坡使行车舒适性降低;两端长陡坡间夹短的缓坡,再配上竖曲线以后,变坡点之间的直线坡段实际上很短或几乎不存在,汽车在频繁换挡的情况下也未必能真正得到休息。如果对各路段都加以对应坡度的坡长限制,而强行将纵坡设计成台阶坡,纵面线形未必能得到有效改善,可能与地形不符,反而会造成工程量增大。6、长大纵坡应做好安全评价随着公路建设向山区延伸，长大纵坡引发的交通事故越来越引起人们的重视，八达岭、107粤北段等多个国家级交通黑点都是此类设计问题造成的。针对不可避免的长大纵坡应对路段的通行能力和服务水平进行检验，避免由于通行能力不足导致交通事故增加。分析设置爬坡车道、紧急避险车道、紧急停车带的必要性。五、结语山区公路路线设计是公路设计中非常重要的关键环节,路线设计的好坏,影响到公路路网结构的合理、汽车运营的安全舒适、线形指标的合理、工程造价的控制、地形景观的协调等等。设计中应把握好最佳线形选择的科学指标,合理采用路线标准,较客观地选择出综合考虑各主要影响因素的公路最佳路线线形方案,使用最短的路线长度实现最大的综合效果。参考文献:[1]中交第一公路勘察设计研究院,高速公路勘察设计论文集,陕西人民出版社,2006[2]7 梁勇.山区公路平面线形设计方法适宜性探讨.路基工程,2005(3)[3]张映雪,张起森,张重禄.山区高速公路选线方案评价[4]方向池.山区高等级公路的地质选线与原则.云南公路科技.7