Ｃｈｉｎａ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ 工程设计施工与管理 山区高速公路路线设计有关问题的分析 何军红 （湖北省交通规划设计院，河北武汉４３００５１） 【擒要Ｊ对于山区高速公路复杂的自然条件而言，路线设计是提高工程质量、控制工程造价、保护生态环境的主要因素。本文立足于山区高 速公路路线设计的相关标准，简要分析了山区高速公路路线设计的相关问题，主要包括横断面、纵坡、视距、隧道线形等方面的内容，旨在探讨山区高速 公路路线设计的有效方法，确保路线线形的均衡性，明确山区高速公路路线设计的关键性技术指标，以供参考指正。 【关键词ｌ山区高速公路路线设计横断面隧道线形 传统的山区高速公路路线的设计方法是“设计速度法”，其基本 停车视距要求。一般而言，山区高速公路的分隔带最小宽度是 原理在于：根据一定的设计速度，参考工程的地形以及具体规模大 小，全部的设计参数均在平面指标以及纵面指标两者的范围之内选 取。在该设计方法之下，公路的线形指标与车辆的运行速度相互脱 离，容易发生安全事故。因此，根据我国交通部［２００４］４５号文件的精 神，结合山区的地形特征与车辆的行驶速度，对路线线形设计进行 全面的优化，彰显“以人为本”的现代化山区高速公路路线设计理 念。 １山区高速公路路线设计需要掌掘的设计标准 针对山区高速公路路线设计而言，最为突出的影响因素是平曲 线指标以及纵坡指标两个方面。整体而言，山区高度公路路线指标 的选择范围比较广，设计人员需要深入了解道路性质、沿线地形变 化、分段交通量等重要参数，依据地形以及地质条件合理设计。山区 高速公路路线设计需要掌握的设计标准具体如下： （１）即便两条山区高速公路位于同一交通量水平，并且两者的地 形条件非常相似，在进行指标选择的时候，同样需要对交通量中的 道路环境以及车型构成等不同的要求进行考虑，进而选择出合适的 指标。 （２）如果远景交通量与本级公路的下限值非常接近，则需要依据 地形进行平纵线形指标的选择，不必强求与本级公路高限保持一 致，避免对周围的生态环境造成严重的破坏。 （３）若一条山区高速公路的沿线地形基本一致，基于确保安全的 重要目的，在设计的过程当中，必须要注意所用的线形指标的一致 性以及均衡性，如果平面指标突变，将会直接影响到公路设计的整 体质量。 （４）如果山区高速公路分段需要采取不同的设计车速，建议有限 选取互通立交、分离式隧道等转换段或者是合流段，并将其作为不 同设计车速标准的具体分界点，实现设计标准自然过渡的目的，防 止车速过渡段前后平面指标的变化幅度过大。 ２山区高速公路路线平面设计问爱分析 ２．１设计方法 一般而言，平原地区的地形条件比较单一，控制的难度小，因此 可采用交点直线法的设计方法，以提高定线的速度。但是，山区的地 形条件非常复杂，定线效率过低，再加上平纵组合的可行性不高，难 以体现设计者的设计思想。山区高速公路的路线设计需要紧密结合 沿线的地形，践行曲线定线的方法，保证平面线形指标的均衡性。同 时在设计的过程当中，合理应用ＤＴＭ、ＧＰＳ等现代化的勘测手段，便 于调整路线，检验方案。 ２．２横向视距 横向视距专指“横向净距”，是检验平曲线指标的关键标准之 一。山区高速公路同样需要设置分隔带，在行车道的右侧，存在 着土路肩、边沟、硬路肩等，因此公路的横向净距＞３．８ｍ。再加上开 挖面需要进行整体防护，对视线造成阻隔，无法满足设计车速下的 １．５ｍ，路缘带宽度为０．５ｍ，若平曲线半径选用失误，会直接导致横 向净距不足，容易发生安全事故。山区高速公路在地形的影响之下， 平曲线指标一般采用的都是中低值，在实际的设计过程当中，应当 尽量选用较大的平曲线半径，保证停车视距充足，也可以对缓和曲 线进行适当延长，以便强化视线诱导。 ２．３平面线形协调桥梁、隧道 作为山区高速公路路线设计的关键制约因素之一，桥梁和隧道 往往会直接影响到路线设计方案的合理性。以往，受技术条件的限 制，高速公路的选线需要服从桥梁与隧道两者，路线布设方面无自 由性可言。在进行山区高速公路设计之时，在直线的要求之下，桥梁 和隧道均需要位于直线段，因此采用的都是最小半径与短直线的畸 形组合，降低了线形的标准，严重破坏了当地的生态环境。 伴随桥梁和隧道技术的进步，其设计与施工方面的经验均已比 较成熟，间接解除了对山区高速公路路线设计的束缚，尤其是在特 殊地形地质的环境之中，弯斜坡桥以及弯隧道等特殊设计方法的出 现，使得山区高速公路路线设计得以立足于安全与环保的角度看待 事物本身，重点需要确定标准线形，尽量保持山区高速公路路线与 桥梁、隧道相互协调，而不是被两者，立足于地形地质、生态环 境等方面综合考虑。 ３山区高速公路路线纵面设计问题分析 ３．１坡长 山区高速公路纵面设计基于满足坡长的目的，纵坡一般被 设计为台阶坡。但是，台阶坡与山区的地形难以相符，导致平纵组合 失误，增加工程量，并且过多的变坡点，驾驶员需要频繁地变换档 位，影响其驾驶体验。针对下坡车辆而言，太多的变坡严重影响行车 的舒适性，再加上竖曲线的存在，变坡点间的直线坡段被缩短。在混 合交通方面，山区高速公路之上所行驶的车辆性能比较好，当载重 车爬坡之时，基本上不会影响后面的车辆。因此需要针对各个路段 所对应的长度加以，改善纵面线形，对于地形比较特殊的路段， 如果纵坡段坡长在４．ｏ％以下，可根据实际情况适当放宽。 ３．２竖曲线半径设置 山区高速公路路线设计在工程量以及地形地貌的影响之下，一 般采用的均是小半径短平曲线与大纵坡半径竖曲线相互搭配的组 合形式，进而实现平纵一一对应的设计目的。部分设计人员认为这 种平纵组合的设计形式是比较理想的，但是却忽略了视距方面的要 求，平纵组合本身的指标比较低，容易造成安全事故，即便是对平曲 线半径进行调整，所取得的效果也不明显。鉴于此，针对不可过多增 加工程量的山区高速公路路线设计方案，可根据实际情况加大凸曲 线的半径，以起到拓展视距的的作用，确保司乘人员在山区高速公 路路线的曲线任何一点之上皆可以比较清楚地看到前方平曲线的 变化情况。 ３．３爬坡车道 ……下转第１ ３９页 ２０１ ５年７月下第１４期总第２１８期ｉ３７ Ｃｈｉｎａ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ 工程设计施工与管理 要具备非常的估价信息，在投标报价的时候可以掌握真实情 合作，将施工过程中遇到的各种分析进行有效的化解和消除。 况。其次，要不断更新工艺，积极借鉴和学习先进的技术以及经验， 对现有的管理模式进行有效改革，使施工技术得到进一步的发展和 综上所述，高速公路工程的施工是一项复杂的系统性工程，施 进步，为提高高速公路工程的施工质量打下坚实的基础。第三，对于 危险性比较大和事故频发的工程加强风险的控制与管理，单独编写 工的整个过程都会受到自然环境和社会环境的较大影响，因此在高 速公路的整个施工期间都存在着大量的不确定因素。然而目前我国 专业的施工方案，一般情况下，高速公路工程的施工过程中危险性 高速公路工程施工风险管理存在着缺乏风险管理意识、风险管理技 比较大的工程项目有基坑支护、隧道开挖、架梁工程以及脚手架工 为此我们要采取 程等，我们应当对这些工程进行有针对性的风险管理和监督，努力 术落后以及缺乏专业的风险管理人才等主要问题，积极的措施，从风险识别、风险评估、风险应对和风险监控四个角度 提高风险管理的水平，保证最终的施工质量符合相关的要求。 来对高速公路工程施工实施动态化的风险管理，同时要加强加强合 ２．４提高项目班子的风险管理能力 只有 在高速公路工程施工过程中，项目班子在风险管理中起着决定 同与技术的风险管理，并努力提高项目班子的风险管理能力，保证高速公路工 性的作用，因此项目班子的风险管理能力直接影响着高速公路工程 这样才能提高高速公路工程施工风险管理的质量， 施工风险管理的质量，为此我们要努力提高项目班子的风险管理能 程的最终施工质量符合施工要求。 力。首先，要做好项目班子成员的选择，挑选那些综合素质高和专业 参考文献：技术强的人员作为项目班子成员，并做好相关的责任分配。其次，要 ［１］石转花．加强高速公路工程施工项目竣工资料预管理工作的思考 实现各部门的相互配合，风险管理是一项复杂的系统性工程，必须 ［Ｊ］．黑龙江档案，２０１ ４（６）：８９． 要各部门之间加强沟通与联系，相互团结协作才能真正做好风险管 ［２］王凯．高速公路工程的桥梁施工质量监理分析［Ｊ］．中国建材科技， 理，因此在高速公路工程施工过程中一定要注意加强各部门之间的 ２０１４（Ｓ２）：１２３ ３结语 其所涉及的范围比较广，影响因素也比较多。因此，需要在把握山区 立足于平面设计与纵面设 现阶段我国的山区高速公路路线设计工作，很少会采用爬坡车 高速公路路线设计的设计标准的前提下，注重横断面设计、生态环保设计等内容，严抓细节，以 道的设计方法，伴随山区高速公路的持续发展，这方面的问题逐渐 计两个方面， 突显。山区高速公路的纵面线形受越岭标高的影响非常明显，在地 期全面提高我国山区高速公路路线设计的水平。・・・…上接第１３７页 形地貌条件的之下，客观存在的高差无法通过地形加以克服， 参考文献： 所以解决越岭问题的难度比较大。 ［１］奚勇．山区高速公路路线设计有关问题的探讨［Ｊ］．华东公路，２００３， 如果山区高速公路的越岭线形式是连续长大纵坡，则建议采取 ０３：５１－５４． 最大纵坡的设计方法，可设置爬坡车道。但是，设计爬坡车道需要开 ［２］康钦云．山区高速公路路线设计中常见问题［Ｊ］．交通世界（运输．车 挖山区路面，在增加造价成本的同时，也会对山区高速公路沿线的 辆）。２０１ ３，０８：１ ５４－１５５． 自然生态境造成不利的影响。鉴于此，在山区高速公路路线设计的 ［３］赵胜林．许刚，袁晓寅．山区高速公路路线设计基本思路及选线方 过程当中，设置爬坡车道与否，需要根据实际情况而定，如果连续上 法的研究［Ｊ］．公路交通科技（应用技术版）．２０１ １．０１：３８－４３． 坡坡度与坡长均比较大，并且大半径平曲线以及直线路段的距离比 ［４］刘晓明．基于运行安全的山区高速公路路线设计［Ｊ］．公路交通科 较短，车辆的行驶时间不长，不必设计爬坡车道，反之则需要设计爬 技（应用技术版），２０１ １，０４：８９—９１． 坡车道。 ４结语 ［５］袁佳杨．对山区高速公路路线设计中常见问题的探讨［Ｊ］．广东科 技。２０１ １。２４：１９８－１９９． 总而言之，山区高速公路路线设计是一项系统而复杂的工作， ……［６］宋文．山区高速公路路线设计［ ．科技传播。２０１２，１９：４６＋４９． 上接第１３６页 面层的抗剪强度。如选用较大空隙的级配沥青混合料，并将水泥浆 渗透到空隙内形成的半刚性面层材料时，可以有效降低低温中的胀 缩系数，并避免温度缩裂等情况的出现，同时在高温中可以有效提 弯沉进行了统一，并路桥工程竣工验收提供了可靠的保障。 ３．３路面材料设计参数 进而起到高温剪切抵抗的作用，并能对面层材料的作 选用抗压回弹模量对弯沉、抗拉强度验算指标进行计算，选用 升其凝聚力，半刚性路面的应用有利于减少面层厚 圆柱体劈裂试验对抗拉强度进行测定，在半刚性路桥路面材料设计 用进行充分发挥，由此可见， 中，不能选用梁试件进行抗拉强度的测定，这样可以有效防止 昆用２ 度、剪应力降低及提升抗车辙能力等。种模量取值，更能便于施工检验。 ４结语 ３．４路面厚度计算 综上所述，路桥工程因受到大气因素与行车荷载的直接作用， 为方便新、老规范中各结构层厚度的计算，本文通过表１进行了 在各种因素的长期影响下，往往会出现各种病害问题。路面设计作 分析，可以得出，在容许弯沉值设计路面厚度计算中，老规范相比新 为路桥施工的主要内容，只有确保其设计的合理性，充分掌握其技 规范要大出许多，但在老规范３层补强（４层体系）；｝Ⅱ新规范４层体系内 术要点，才能有效提升其整体质量。 具有相同性。由此可见，通过老规范经验补强过程中，如果选用双层 补强，选用的初年路表弯沉值应比选用的末年容许弯沉值要小出许 参考文献：多，使用路面时则加大了安全性。如选取３层补强，选用的初年路表 ［１］崔永日．浅析半刚性城市道路路面结构设计［Ｊ］．才智，２０１１（３６）． 弯沉值则符合选用末年容许弯沉值，此时路面极易产生损害，将大 ［２］苏凯．孙立军，石鸿．半刚性沥青路面结构组合优化设计研究［Ｊ］．石 家庄铁道学院学报．２００７（０１）． 大降低其使用年限（表２）。 ３．５面层剪应力与抗剪强度 选用半刚性基层，可以有效提升面层的剪应力，但将严重影响 ２０１ ５年７月下第１４期总第２１８期１３９
