李丙银

摘要：本文将以国外某公路工程项目为例，首先论述在山区修建高速公路过程中的基本建设原则。然后对高速线路的局部优化以及选线工作中出现的问题进行分析论述，对于需要优化的工作进行详细的阐述，希望推动相关工程的进步与发展。

关键词：高速公路;线路优化;选线问题

1  引言

山区因为地形多样、环境复杂，所以在建设高速公路的过程中会受到多种条件的限制从而影响最终的建设质量。为了保证建设工程顺利高效完成，需要参与设计的工作人员对于不同的线路段落进行优化设计，采取有效的方法应对选线工作问题。

2  项目背景

本高速工程主要属于国外基建项目，位于埃塞俄比亚的北部某地区，属于大面积的山地施工，高速路线的整体长度为63km，经过优化和变更后的设计长度为58km。路面标宽为9m，山岭悬崖地区的宽度为8m。行车道路结构设计原本初定的方案为双层表面设计15cm，底层厚度为150mm。又因为山区的整体深度跨度较大，行车荷载对于底部的基础造成较大的冲击，因此重新拟定建设方案将原本5cm厚度的沥青层增加到18cm的级别厚度并且配备相应的碎石结构。

3  山区高速公路线路的优化设计目标

3.1  科学有效性原则

山区高速公路的线路设计工作需要满足内部建设的相关技术指标，并且将各项结构标准控制在合理的范围之内，例如直线段路的长度，纵向坡度的角度，平面线形的组合方式以及最小半径曲线等基本参数指标是否满足建设要求。相关人员在选择线路建设方式的时候需要保证其科学合理有效。另一方面，这种项目类型中的一些其他结构设计当前仍然没有统一的规范标准，需要设计工作人员通过自身的经验判定。例如平面线路和纵面线路的结合难以在实际施工中达到规定的技术标准，这也就需要工作人员在二者之间找到一个最为合适的搭配比例[1]。

3.2  环保节能性原则

山区地形多样，因为环境因素的影响，所以植被种类分布不同，但是有的地区因为植被整体稀少，温度较低，山区的地质较差。所以在该部分建设的过程中，应该尽量避免因为施工对于周围植被和土体造成的影响，采取少挖多填的工作方式，同时在完成之后在路两边增加绿色植被，防止出现后期水土流失或者山体滑坡的情况影响行人通行。在路线的走向问题中，线路的铺设应该首先遵循当地地形的分布规律和周围的自然环境协调搭配。山区公路路线在本次施工中选择螺旋展线的方式，不仅能够给司机带来有效的观感，同时起到环保的效果。

3.3  经济性原则

高速公路建设不仅是一项直接性的便民工程，同时也是国家经济基础建设的核心组成部分，需要社会各界力量投入加大的经济投资，建设成本颇高。在山区中修建高速公路能够完善周围地方的交通网络系统强化区域之间人们的交流，促进山区经济的进步发展。因为山区地形比较复杂，所以在前期的设计勘察工作中会遇到各种各样的问题，建设成本会远远高于预期的成本，工作人员在选择具体线路之前，需要有关技术团队对于多个建设方案从经济性的方面进行对比分析，从而确定出最终的理想方案[2]。

4  山区部分高速线路选线问题

4.1  直线段的设计工作

长直线公路的长度设计应该低于设计长度的20倍，因为在山区高速公路中，长时间的直线行驶会给司机带来强烈的视觉疲劳感，即使在进入到缓和曲线段落之后无法提高自己的注意力。另外因为山区本身地形复杂，同时周围植被丰富，长直线的修筑工作往往还需要借助大量的桥梁隧道建筑，这样会消耗大量的经济成本，因此从安全和经济两个方面的角度考虑都应该控制长直线公路的长度。但是也不能够一味缩小公路的长度，需要至少控制在6倍车速之上，过短的直线公路容易给司机带来转弯的错觉从而出现安全隐患，因此在施工和设计之后还需要在路上设置提示牌，表明公路的具体情况。

4.2  曲线缓和阶段的设计

缓和曲线段是圆形曲线和直线的连接区域，该部分主要是缓和车辆在圆形曲线中所受到的离心作用力，保证司机能够在该段落上面有足够的时间调控方向盘。当前对于山区的曲线设计强度规定为最小值3S反应行程。又因为考虑到本次工程中山区的地理性质以及生态环境等多种环境限制，并且结合本次施工的工程建设性质，对于本次高速公路的缓和曲线长度做出了综合的评定。因此工程师在平面线形组合选择的时候，需要提前协调好平面曲线和圆形曲线之间的组合关系，保证公路建设的连续性和施工质量。缓和曲线的设计长度需要保证车辆在转弯之后具有足够的反应时间，同时在一定的长度范围内通过提高公路缓和曲线的美观，为路上的行人带来心理的舒适[3]。

4.3  圆形曲线的设计

在圆形的道路曲线中，因为地形的限制道路会改为不断弯曲的状态，在过大的弯道中车辆可能会因为过度的转向，出现一定的横向作用力，另外道路设计过程中的半径如果过大则会增加这种外部的离心力，出现行车隐患。山区高速道路的圆曲线半径设计应该因地制宜，但是应该在一定范围内进行限制。因此结合各个地方地形地势的差异，需要在设计中根据相关规定放宽这种要求。本次工程因为涉及到较为复杂的山区地形，为了保证平面道路建设的连续性以及平衡稳定性，注意保持圆形曲线出现的超高问题，需要设计人员做好圆形曲线和平面曲线之间的连接工作，保证曲线的流暢性，这样车辆在行驶的过程中不会受到过大离心力的干扰，保证后期项目工程投入使用后的安全性。

4.4  竖面曲线的设计

竖面曲线设计主要分为凹形设计和凸面设计两种。首先在凸面设计中，山区的高速公路往往需要穿山越岭，因此采取平面直线和竖面曲线结合的方式，因为平面曲线和竖向曲线可能无法有效结合，当二者之间的平均半径过小的时候，司机可能会无法发觉前面的有效道路，同时山区周围绿色植被较多，对于司机的视线影响较大，往往会直接威胁到车辆的安全。因此在山区高速道路设计中，将竖向曲线和平面曲线在某一个段落进行有效结合，将一定长度的竖向曲线放入平缓的曲线中形成一种新的平包曲线，但是这种设计方法需要注意凸面曲线的顶部无法和反向曲面的拐点进行结合，因此在某种程度来说这种设计方式往往还会因为外观的限制，给路面的司机或者乘客带来心理影响干扰[4]。

4.5  避险区域的设计工作

因为山区地形崎岖，所以在某一些路段常常会因为地形的限制导致出现大量的纵坡，此时行驶在上面的机动车往往会长时间采取刹车操作，磨损刹车片，甚至导致机车的制动装置失效，为了能够有效避免类似的交通事故发生，相关工作人员可以在大长纵坡的行车道位置增加避险车道，在车辆发生失控情况下可以直接转入该车道中。但是我国当前交通部门还没有对于避险车道的设计进行严格规范要求，部分山区的设计容易出现不合理的情况，需要相关从业人员及时对于制动断路的长度设计以及车道数量展开仔细地研究，防止出现人员伤亡。

5  结语

通过上文的论述可以发现，山区高速公路因为外部建设环境较为复杂，因此高速公路的线路设计往往存在较多的注意要点。本工程分别从多个方面入手考虑线路的设计工作，有效遵循了公路工程中的基本设计原则，希望能够指导其他工程。

参考文献：

[1]奉建军.山区高速公路路线优化设计及选线常见问题[J].四川建筑，2018，v.38;No.180（02）：72-73.

[2]孟未伟. 山区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究[J].建筑工程技术与设计， 2017， 000（031）：1073—1073.

[3]刘品， 杨加发， 许源华.山区高速公路地质选线在惠罗高速公路的运用研究[J]. 交通科技， 2017， 000（006）：1-4.

[4]周兴党.山区高速公路路线设计过程中常见问题探讨[J].建筑工程技术与设计，2018（05）：2741.