山区公路平纵线形组合设计要点分析

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热度0票  浏览76次 时间：2021年2月04日 16:04

周 锋

（安徽金城工程设计研究院有限公司 安徽 合肥 230000 ）摘要：近年来，随着城乡一体化的发展，在不断加强城市道路建设的同时，关于山区公路的建设与设计也在城乡的发展中凸显了其重要的交通运输作用。对此，在山区公路的设计中，本文主要针对山区公路在平纵线形组合中的设计原则进行简单介绍，进而结合山区公路平纵线形组合设计中存在的一些影响因素，分析山区公路平纵线形组合设计要点，以期为公路线形组合设计方案的选择以及公路施工质量的保障提供一定的参考。

关键词：山区公路；平纵线形；组合；设计要点

随我国交通运输业的不断发展，与之相匹配的基础交通设施也需要结合时代的发展进一步跟进。而山区一般具有地形复杂，地质条件不稳定等特点，设计与施工的难度都比较大，因而就需要进一步结合周边地形展开分析，将公路线形结构骨架的作用发挥出来 , 促进山区公路平纵关系的协调性 , 减少对当地生态的破坏，确保公路质量与交通运输安全。

1.山区公路平纵线形组合设计原则分析

首先，关于沿河 ( 溪 ) 线路的设计原则。从山区公路的设计来看，沿河( 溪 ) 的情况是比较常见的，因而就需要在设计中充分重视河岸线位的高低以及跨河换岸地点之间的关系，通过对地形的合理选取避开部分不利于公路施工的路段。比如可能会导致泥石流、山体滑坡或崩塌以及有冻土层的一些地质区域都需要有选择性的绕开，以确保公里路施工的安全，确保公路投入使用后的安全性。比如，在设计跨河换岸的过程中，一般来说就需要选择横坡较为平缓的河岸 , 同时也需要将实际地质条件考虑其中，确保岩层背向设计路线，以免开挖到滑坡 [1] 。

其次，关于山岭区线路的设计原则。通常山岭区从山坡脚到山垭口具有较大的高度差，直线距离也比较短，针对这种地形就需要依地形设计为主，充分利用突出的山梁螺旋展线升降坡 , 或是采取桥梁、隧道等构造物辅助修建完成公路施工。

再次，关于越岭线垭口线路的设计原则。这一部分的设计关键就是对垭口、过岭标高由于垭口两侧路线展线间关系的处理。其中垭口的确定尤为重要，一般来说要结合以下三点进行评定：第一，垭口需要与路线总走向一致；第二，若垭口处于路线总走向上，但与山脚间距离短、高差大，就需要选择条件好但离路线总走向稍远的垭口；第三，在垭口相对高差较大时，需要综合分析其两侧的山坡和山谷，并以此展线，借助隧道降低标高。

2.山区公路平纵线形组合设计的影响因素分析

对山区公路平纵线形组合设计产生影响的因素一般有以下几点：其一，复杂的地理环境。山区地形、地质与平原地区相比在结构与组成上都具有一定的复杂性，况且山区地形条件比较多变，尤其在一些极端的天气环境下还会出现泥石流、山体滑坡或是部分地面塌陷等危害问题 [2] 。同时，在山区复杂的地理环境影响下就导致山区的气候也处于不稳定的状态，洪水、暴雨等天气很常见，而这些因素也会对山区公路平纵线形组合设计产生不利的影响因素。另外，山区常见的沟壑交错，也会在具体的施工中为路线的铺设带来不利影响，使得施工中不得不采用高填深挖的施工方式，加大了人力、物力的消耗。

其二，保护环境难度较大。近年来伴随环境保护意识的提升，部分山区生态环境得到了很好的保护，植被数量、种类都比较多，自然景观非常美，但是这对于山区公路的路线优化与布局设计来说并不是一个优势。通常情况下，在设计路线的过程中，需以环境保护为基础，在兼顾便捷性的同时避开对环境的破坏，对此，复杂繁盛的自然景观反而成为了设计的难点。

其三，可利用资源较少。在山区公路平纵线形组合设计的过程中，由于山区资源的稀缺以及地形的陡峭，就导致路线设计的过程中能够利用上的地形与小路非常少，而山区地形一般可以直接影响路线的走向，对此，极少的林间通道就进一步加大了路线设计难度。

3.山区公路平纵线形组合设计要点分析

3.1 平纵线形组合设计要点

首先，在设计山区公路平纵线组合的过程中，必须要综合山区的地形地质以及自然生态环境等多种因素进行分析，从而合理确定平纵线设计指标，保证山区公路的平纵线能够确保平缓与顺畅，从而为驾驶员的行车过程提供开阔的视野，确保出行安全。其次，在公路路线中，平、竖曲线具有较小半径，所以就需要对此加强控制，以保证平曲线的平衡性。从实践中分析可以发现：一旦公路平曲线半径在小于 1000m ，那么平、竖曲线半径应该将比例控制在 1/20 ～ 1/10 之间；若半径在 1000-2000m ，则需要将半径控制在 1/50 ～ 1/25 之间 [3] 。其三，要避免重合设计凹形曲线底部与 S 形曲线。其四，一旦公路路线中，出现凸形曲线顶部与小半径曲线重合，就要尽可能将重合部分的平滑度提高，避免出现急转、急停，影响驾驶员的视线，使驾驶员没有足够的时间反应。其五，公路平面设计中需要避免出现 S 形等导致路面扭曲的情况，以免驾驶员因错觉引发交通事故。

3.2 平纵线形组合中平包竖的设计要点

目前，在我国很多山区公路的路线设计中都会采取平包竖的设计方式，在部分公路平纵线形组合设计中也提供了一定的科学设计方案，然而在实际设计中在设计流程方面仍存在一定的问题，设计方法还需要进一步改进。综合多种实践设计来分析，在实际设计中还需要注意下述几点：

第一，变坡点的确定。在进行平包竖设计的过程中必须综合山区公路的实际路线情况进行考虑，并在平曲线与直线段的中间位间隔一定的长度合理的设置变坡点。同时，还要结合路段长度科学的安排变坡点数量，从而确保山区公路路线设计的科学性与安全性。第二，变坡点确定后，需要对公路工程高程进行计算与设计，实际设计中可运用切线控制法，通过科学的计算确定曲线半径，而后竖曲线确定下来，在这一过程中需注意要结合一定的半径比例关系进行设置。第三，在设计的现场勘察阶段，一旦发现已有建筑工程存在，就必须更改断面设计形式，并通过对变坡点位置的移动确保公路设计方案能够满足线形组合设计需要。

3.3 平纵线组合设计中需注意的要点

通常情况下，为了确保公路设计的科学与安全，针对公路的平纵线组合设计还需要注意以下两个要点：其一，在检查山区公路路线设计方案的可行性的过程中，需要注意是否有拐点重合的情况出现，详细来说就是要注意在凸形竖曲线的顶部（或凹型竖曲线的顶部）要结合实际情况运用反向拐点分离的设置形式，从而避开拐点重合或曲线扭曲情况出现。其二，山区公路设计中对于时速控制也需要科学设计，一般在 40k m/h 以上的驾驶中，当驾驶员行驶至顶部时，能够及时发现平曲线，从而将交通事故出现的概率降到最低。

4.结语

综上，在我国公路交通网络中，山区公路是非常重要的部分，因而必须要在公路设计阶段把握好其中关键的设计原则与设计要点，同时还要综合分析影响公路路线设计的因素，从而不断建设和完善公路交通系统。

对此，在分析山区公路平纵线形组合设计要点的过程中，就要将平面、纵断面线形的设计指标在实践分析中合理应用，从而确定最佳的组合方案，构建科学的山区公路线形结构，确保公路质量。

参考文献：

[1] 杨少伟 , 杨荟 , 潘兵宏 . 高速公路连续长大下坡终点与主线收费站间的净距研究 [J]. 公路交通科技 , 2019(3):117-123.

[2] 陶辉 . 新晋高速公路山区段路线总体优化 [J]. 中国市政工程 , 2019(3):123-126.

[3] 张纪宏 . 山区公路路线线型设计的影响因素解析 [J]. 黑龙江交通科技 , 2019(2):44-45.