山区高速公路路线设计问题若干思考.doc 7页

山区高速公路路线设计问题若干思考随着高速公路逐渐向山区延伸，其所在区域复杂的地形、地质、水文条件导致了山区高速公路的路线设计、总体设计具有其自身的特点，且明显地区别于平原区高速公路；山区高速公路的工程规模大、路基宽度宽、服务设施齐全，亦远非以往的山区低等级公路所能比拟。因此，如何准确地把握山区高速公路的特点、难点，合理地掌握技术标准，灵活地布设线位，不仅关系到公路的使用功能、服务水平，也是降低工程造价和运营成本的关键，迫切需要加以认真研究和探讨。一、更新设计理念。把握路线设计的关键山区高速公路的特点要求我们在继承以往成功经验的基础上，设计理念要有所提升，设计思路要有所创新。1、山区高速公路路线设计的理念(1)把握总体设计的理念，达到辩证的统一。不管是我们的习惯做法，还是有关规范标准的条文规定，高速公路的路线是"纲”，桥、隧、交叉附从于路线。所有这些，并不是说构造物位置选择的合理性、设置的经济与否等属于次要的地位而不去充分地研究；而是将这些问题或矛盾“拜托”给了路线组。在进行线位的布设过程中，需要充分研究诸如路基横断面的位置及形式的选择，桥梁轴线 的选择，隧道的形式、轴线位置及洞门位置的选择，交叉的位置及形式的考虑，对环境的破坏程度等等，并且将所有这些问题（或称之为“矛盾”）作为各控制因素，结合地形、地质、水文条件进行综合地、全面地分析，筛选出哪些是主要的、要充分考虑的因素，哪些是次要的因素，然后抓住”主要矛盾”、兼顾（有时或是”牺牲”）”次要矛盾”，最终布设出总体上经济、安全、合理的线位。（2）尽可能避免高填深挖、缩短隧道长度。高填深挖段落多、边坡高、桥隧占路线里程的比重大，是山区高速公路给人们最直观、最深刻的印象，也是直接导致造价高昂的重要因素。高填深挖路基不仅对环境造成严重的的破坏，而且其安全性、耐久性也令人忧虑不安；而隧道不仅造价高，而且隧道尤其是长隧道的通风、照明、消防等增加了运营养护费用。因此，”以桥梁取代高路堤，以隧道取代深路堑，以隧道群取代特长隧道，在可能的情况下调整线位以桥换隧的思路应贯穿平、纵面布设的始终，反复优化线位，以降低工程造价、更好地保护环境。（3）合理掌握线形指标，忌”左”防”右”。由于公路发展的进程是从等级公路（含山区等级公路）发展到高速公路，而高速公路又从平原区延伸至山岭医，如 此的发展进程难免会干扰我们对山区高速公路线形指标的掌握。其表现为，一是习惯于平原区高速公路的“大手笔”，追求高指标，结果造成工程量大、造价高，与地形及自然景观不协调；二是受缚于山区低等级公路的思维定势，”畏手畏脚”，不敢合理地设置隧道、高架桥，极限指标、低指标采用过多，造成工程数量节省有限而公路的使用功能、服务水平却大大降低。为此，山区高速公路线形指标的掌握要谨防这两种思想导向，积极把握地形、地质特点，综合选用能保证服务水平且均衡、连续、适应地形的技术指标。综合几条山区髙速公路的实践，主要遵循以下原则：%1当出现较高和较低指标时，要分别通过降低指标和改善指标验证其适应性、合理性；%1一般情况下，采用超高值为2%〜4%的平曲线半径。迫不得已的情况下方可采用极限僮；%1连续上下坡的缓和坡度应控制在2.5%以内；%1前后段落的指标要均衡、连续；%1平曲线占路线总长控制在60%以上，竖曲线占路线总长控制在40%以上。2、山区高速公路设计的关键(1)合理安排纵坡越岭 山区高速公路往往需要在集镇附近设置互通，而这些集镇往往都是四周群山环绕，集镇间关山阻隔。因此，克服高 差是山区髙速公路路线设计的要点，如何合理地安排纵坡越岭、并据此选择合适的平面位置是节省工程造价的关键。(1)安排纵坡越岭、选择平面位置的方法及步骤安排纵坡越岭、确定平面位置的方法可以借鉴以往山区等级公路”放坡定线“的做法。具体步骤为；(1)按2%〜3.7%的平均纵坡，找出大段落的控制高程。确定长大隧道的位置、进出口标高，确定互通的跨越形式、标高；(2)根据地形情况，逐段放坡，计算出一定间距(或50皿或100m)的控制高程;(3)根据逐点的控制髙程,结合横断面的布置，得出一系列平面控制点；(4)采用线法”定线,使得平面线位尽量多地穿过或靠近这些平面控制点。当然,对于一些过于离散的、或突变的点可以舍去，也就是说，这些区段是需要设桥梁跨越或隧道穿过的,(5)进行纵断面设计，对不理想的段落再重复第(2)〜(5)点的工作，如此反复直到得出较为经济合理的平纵面。3、对长距离连续下坡路段，应在线形设计上采取安全措施如上述的地形原因，山区高速公路的长陡纵坡是难以避免的，这必然给行车安全带来不利的影响，尤其是面对目前屡禁不止的严重超载现实，若仅仅从交通工程方面采取措施，只能是”没有办法的办法”，最根本的办法应该是从最 基本的线形设计上采取措施。(1)连续陡坡路段平纵面线形应均衡、顺适，严禁在陡坡底设置小半径平曲线、孤立的平曲线。(2)不得在连续陡坡路段出现平、纵面的不良组合。(1)注意长距离陡坡底的互通立交的选型。其一，应尽量采用主线下穿的立交跨越形式，使匝道上坡驶出。其二，当主线超高24%时，不应采用在超高外侧内环驶出的B型单喇叭互通立交；当主线超高〈4%时，若受交通量的流向及地形限制，需布设为在超高外侧内环驶出的B型单喇叭互通立交时，则应将内环匝道设计为”水滴型”。(2)结合地形及平面、纵坡情况，选择适当的位置设置供失控车辆驶出、并安全减速的避险车道。二、结合不同的地形地质条件，灵活布线1、拓展路基设计的空间，根据地形灵括地布线平、纵、横组合是路线设计的最基本原则，针对山区高速公路地形差异大的特点，应该拓展路基设计的空间、较准确地把握新技术，以合理的路基断面形式来验证线位的合理性、经济性，避免由此引起对线位的把握不定或舍去合理的路线方案。2、髙架桥位置的选择为缩短桥长，高架桥的桥轴线一般应尽量避免与等高线 平行。或是选择在凸出的山鼻间跨越、或是选择在沟谷较为狭窄的位置跨越。另外，当髙架桥需跨越大的河流或等级路时，应注意桥梁的斜交角度，一般控制在45。以内，能小尽量小。3、隧道形式、轴线及洞门位置的选择山区高速公路为克服地形，往往综合造价、里程、环保等因素选用隧道方式穿过山体。此时，隧道的形式、轴线及洞门位置的选择就成为线位布设时考虑的重要因素，其直接影响到隧道的长短、洞身的安全、工程造价、施工的难易程度、营运费用等。其实路线设计没有一个绝对的、固定的模式和方法可遵循。笔者认为，本质上说，路线设计是综合多种影响因素基础之上的矛盾妥协，也就是说抓住主要矛盾、忽略或牺牲次要的矛盾以达到辩证的统一。