高速公路的选线与路线设计策略

高速公路的选线与路线设计策略

黄万海

关键词：高速公路;路线选型;路线设计

引言

高速公路路线选择是在公路起点和终点之间路线走向最基本的确立过程，这需要设计师通过制作图纸来进行线路设计，然后根据制作好的图纸按照图纸与实际场地的比例进行调整，最终选择一个最为适合的方案完成路线设计。

1高速公路项目选线的基本原则

1.1以经济效益化为目标

经济效益化也是高速公路选线应遵循的原则之一。高速公路在建设的过程中耗费的资金量较大。因而在后期维护的过程中，也需要花费较多金额的护理养护费用。而本文所提及的经济效益化，主要指的是高速公路在建成之后使用情况以及公路的使用寿命。尤其是高速公路在选线时所需穿越的区域地形条件较为复杂，还需要对其进行改造处理，这无疑又增加了高速公路的资金、技术投入成本。因而高速公路在选线时，要尽可能地带动当地经济的发展，比如旅游业、服务业等，尽可能地确保修建好的高速公路可以高频度地使用。

1.2环境选线原则

高速公路在设计线路时依托的准则规范，近年来国家越来越强调交通建设一定要以环境选线作为重点。环境选线是指高速公路在设计基本走向时把人文环境、地理环境都要包含在内进行考虑，减少对生态环境的破坏。在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致地研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案环境选线原则要多方面考虑地表环境，因为地表环境有不同的表现形式，有林地、山地、湿地等多种，在高速公路路线设计时要因地制宜，灵活处理。

1.3控制因素的整体研究原则

高速高速公路选线除受国家经济发展与规划影响外，还受地形、地貌与地质环境的影响。在选线的过程中发现，地质环境简单的地区其地形环境也相对简单，选线比较容易；地形环境复杂的区域地质环境也复杂。为此，高速高速公路选线时应该做好更为全面的调研、做好整体分析和系统评价，找出不可控因素，深入探究论证，做好方案比对和选择。

2高速公路路线设计

2.1竖向线形设计

所谓的竖向线性设计，实际上指的是依据竖向变化设计而成的高速公路的线路。比如在选取高速公路修建的坡度、坡长、竖曲线半径等设计参数时，则需要参照高速公路选项的竖向变化情况。这些数据的选取直接关系到行驶在高速公路上的车辆可达到的速度以及高度。在本工程中由于山脉起伏较大，海拔变化较明显。为了进一步确保该高速公路上的行车安全，则需要尽可能达到竖曲线半径的最小值，确保其坡长距离最短。据有关数据显示，当纵向坡度变化在－2%～2%时是较为合理的，既可以达到行车视距的相关规定，也可以确保车辆可以有效地调节车速，从而保障车辆在高速公路上的行驶安全。

2.2高速公路横断面部分线路设计

高速公路横断面路线设计在基于环境选线原则下，应该减少高填深挖，使得水土能够保持原有平衡。环境选线要考虑地表环境，因为地表环境有不同的表现形式，有林地、山地、湿地等多种，我们一定要对所设计的路线所处地理形态有一个非常清晰的认知和掌握，根据不同地质环境进行横断面线路的选择。为此我们根据不同地区的环境样貌来分析横断面设计方法中的线路设计。首先是山区，因为山区较为复杂，而且存在大量农田资源，如果直线式进行横断面切开，必然会危害到生态环境，如果在这样形态的地区进行高速公路路线工程施工，很难平衡环境与工程之间的协调性，也完全不符合基于环境选线的原则。当然，还有一些较为恶劣的环境形态区，比如沙漠高原，这些地区的道路工程实施存在很大难度，除了克服气候环境等外部因素，还得考虑内部适应问题。对于横截面路线设计来说，一定要使得高速公路基地和原地面保持基本平衡，防止日后出现滑坡现象。

2.3平面线形设计

从物理学角度而言，车辆在平面线形内行驶时所做的运动为离心运动。因而为了确保车辆在该曲线内的行车安全，需要保证横向摩擦力达到设计规范。在平曲线内，车辆行驶时的离心力与车速平方成正比例关系，在曲线半径内则成反比例关系。在离心力的作用下，行驶中的车辆很容易产生横向倾力或侧向滑移，当驾驶员感受到这一变化时，精神就会高度紧张，从而在慌乱的状态下会做出不理智的行为，这会增大交通安全事故发生的概率。鉴于这一情况，在设计平面线形时，则需要考虑到如下两种情况:①用最小曲率半径来限制平曲线;②使用缓和曲线来完成平曲线上的连接。在本工程中，平曲线上选用的连接长度为90m，确保了驾驶车辆在曲线内运动时有足够的横向摩擦力。

3高速公路路线选线分析

3.1安全选线

本文所研究的高速公路进行线路选择时有２种方案：（１）按Ｍ地形条件的不同，合理应用其中的线性指标。在满足相邻路段参数的前提下，利用数字仿真技木模拟路段建设后的行车效果，从而检验线路是否满足纵向指标的安全性。经过模拟发现，相邻路段的行车速度差不能大于２０ｋｍ／ｈ，而且在保证线路顺畅通车的基础上，还要考虑视觉因素对驾驶员的影响｜４１。（２）纵面设计。为了最大限度地避免出现陡峭坡的路段，在确定路线后如果有相对陡峭的路段，应当在连续山下坡的位置设置相应的避险车道、爬坡车道。另外，还需要结合所设计的单位交通量以及高速公路的运行能刀迸行相关的荷载计算，确保高速公路的使用周期能够满足设计要求，其安全可靠程度也符合高速公路的有关规定。

3.2注重地质选线

高速公路作为线性工程，跨越范围广，区域内地质样式繁多，地质条件对高速公路建设限制条件大。实践证明，大量的地质病害处理占总造价的比例极大，修建工程中大量的变更来源于地质处理。高速公路设计过程中应将“地质选线”作为控制指标，详细调查不良地质，坚持“以避为主，以治为辅”的原则，减少修建过程中因地质病害处理增加的投资。

3.3环境选线

在进行设计时，还要全面考虑高速公路全线的地形特点，尽量绕开地质较差的位置，避免过多的填挖工作，尽可能地降低高速公路的建设对周围环境造成的影响。在高速公路建设时，有关单位应当强化自身的环保意识，利用先进的选线技木进行高速公路线路的确定，同时，确保项目的建设不会对周围环境埋下较大的隐患。但是，如果选线时不可避免地会对环境造成一定的破坏ｓ就必须采取有效的弥补措施，防止灾害的发生。比如，植被砍伐后，可以采取绿化的形式对线路进行美化，还可以提高沿线的生态环境。

结束语

高速公路路线设计作为高速公路设计的基础及灵魂，前期介入过程中，应秉承新设计理念，熟读规划，深入收集基础资料，注重与沿线政府、个人的协调沟通。准备过程中，应充分研究未来交通量趋势，合理确定设计指标，为远期发展预留空间。设计过程中，应注重安全选线、地质选线，坚持“绿色青山就是金山银山”的理念，注重生态环境的保护，出于环境，溶于环境。最终将高速公路打造为“安全、经济、环保、通畅”的绿色公路。

参考文献

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