山区农村公路断头路设计要点探讨—以杭州市富阳区万牧线为例

山区农村公路断头路设计要点探讨—以杭州市富阳区万牧线为例

钱利屏1，汪建文2

1、杭州市公路与港航管理服务中心， 浙江 杭州 310006

2、杭州交通工程咨询有限公司， 浙江杭州 310006

摘  要：本文以杭州市富阳区万牧线为例，分析并总结了断头路设计过程中如何妥善处理公路提升改造与沿线居民房屋、名木古树、旅游景点的关系；对于涉及穿山越岭路段本项目采用越岭展线和隧道两种方案进行多环节比选，同时提出农村公路断头路设计过程中需要注意的重难点问题，为其他山区断头路设计工作提供相关参考。

关键词：农村公路；断头路；设计思路；控制因素

Discussion on Design Points of Rural Highway Break-off Road in Mountainous Areas-Taking Wanmu Line in Fuyang District of Hangzhou City as an Example

Abstract: This paper takes Wanmu Line in Fuyang District of Hangzhou City as an example to analyze and summarize how to properly handle the relationship between highway and residential houses, famous trees and tourist attractions along the break-off road design process. For the project involving mountain-crossing section, two schemes of mountain-crossing exhibition line and tunnel are used for multi-link comparison. Meanwhile, the important and difficult problems needing attention in the design of rural highway break-off road are discussed, which provides relevant reference for other mountain break-off road design work..

Key words: rural roads; Open circuit; Design ideas; Control factors

“十三五”以来，杭州市紧抓“后峰会、前亚运”契机，积极推进“5433”综合交通工程，加快城市交通路网建设，全市综合交通能级显著提升。“十四五”时期是我市“亚运会、大都市、现代化”的重要窗口期，交通需求将成倍增长。为了进一步补齐交通基础设施短板，积极创建交通强国示范城市，全面融入长三角一体化，加速推进共同富裕示范区建设，为此杭州市计划在2021年-2023年集中力量加快推进打通一批“断头路”重点建设项目。本项目是杭州市打通“断头路”三年（2021-2023）行动计划中重要一环，其建设意义重大。[1]

1、工程概况

万牧线位于杭州市富阳区万市镇境内，是富阳西北部区域连接临安的一条重要的交通要道，是富阳区“一溪两带三轴三路一集镇”的立体式空间框架体系中的三轴之一，是推进富阳、临安旅游产业的融合发展，进一步优化富阳市域旅游发展结构的重要交通走廊。现状道路设计速度20km/h，准四级公路设计标准，标准路基宽度为6米。线性指标较低，行车舒适性较差。

项目起点位于万市镇新民村村委会门口，途径平山、罗宅、方里、何务，终点位于浮云岭与临安交界处，路线全长约12公里，项目总投资约1.29亿元。项目拟采用设计速度为30km/h的双向二车道三级公路标准建设。

2、设计思路

沿线道路两旁村落较多，沿线村落出行存在较大需求，总体设计需减少道路改扩建对沿线村落的影响，充分考虑村落居民出行要求，合理安排交通转换形式，提升地区内道路交通系统的效率。本项目走廊带部分路段沿河布设，改扩建需处理好河流与道路的关系。终点处回头曲线爬坡坡度较大，展线需综合考虑填挖平衡及纵坡坡度指标控制。同时本项目自然风光资源丰富，需要做好沿线生态景观保护。

结合本项目的自身特点，提出以下总体设计思路：

1)、以杭州市和富阳区总体规划为指导，用系统眼光分析解决问题

2)、节约资源、避免浪费，体现城市发展的可持续

3)、尊重自然、保护环境，以景观、环保为主线贯穿设计全过程尊重自然，保护环境，坚持人与自然相和谐，注重城市总体景观，充分体现以人为本

4)、以确保本项目交通功能为核心，树立安全至上的理念

5)、遵循全寿命周期成本理念，谋求潜在综合社会效益最大化

6)、坚持科技创新，提高质量、降低工程造价

3、设计内容

3.1总体方案设计

项目起点位于富阳区万市镇新民村村委会大门口，设计桩号为K0+000，路线沿现状万牧线向西布设，依次经过罗宅村、方里村、下何务、何务村、叶家村等，再利用回头曲线爬坡，终点位于富阳区万市镇何务村浮云岭富阳与临安分区交界，终点桩号为K11+845.407。路线全长约11.846km。设计速度按30km/h双向两车道的三级公路标准进行建设，路基宽度为8.0m。

3.2路线设计

1)、路线平纵设计

由于本项目部分路段一侧沿河，一侧临山，同时受现状老路两侧现有房屋限制，走廊带十分狭窄，本项目平面线位布设基本沿现状道路走廊，对现状道路线形指标较差路段进行了平面线形的优化，以尽量提高平面线形指标，确保行车安全，兼顾行车舒适性与工程投资。项目前段地势较为平坦，为降低工程投资，同时兼顾沿线的出行便利，本次纵断面基本拟合现状道路标高。后段地势较为陡峭，纵断面综合考虑填挖平衡。

2)、终点路段线位方案比选

由于终点路段回头曲线线形指标较差，翻越浮云岭山区区域需较大纵坡，同时翻越山顶富阳与临安区界后，又需较大纵坡下坡。为优化线形指标，减少爬坡设置的回头曲线，本次设计对终点段进行了方案比选。

越岭路段方案比较图

越岭展线方案：本项目终点在浮云岭区域富阳与临安交界，在终点翻越浮云岭山区区域时，需利用回头曲线展线进行爬坡，现状道路指标较低，爬坡坡度较高，行车舒适性较差。因此在设计过程中，需在满足三级公路爬坡纵坡规范控制指标下，尽量利用展线增加道路长度，进而达到增加里程、降低爬坡纵坡的目的，确保行车的舒适与安全性。

越岭展线方案平面图

越岭展线方案效果图

隧道方案：路线在K1+0631.308处设置601米长的隧道，穿越富阳、临安区界作为项目终点，临安区内，线形在出洞后顺着现状山路下坡后，与现状临安区内万牧线相交。

隧道方案平面图

隧道方案效果图

方案比选情况详见下表所示：

方案比选表

通过上述优缺点分析，穿越浮云岭山区区域推荐采用越岭展线方案。

4、控制因素

本项目的设计线位基本沿现状道路走廊布设，对现状道路进行截弯取直、拼宽改造。因此，势必会对现状道路两旁已有居民楼存在一定的影响，道路路线设计过程中尽量避让现有的重要建筑（如中国美术学院实习基地、富阳区万市镇南安小学等）及名木古树(多处百年古银杏)为首要控制因素，同时过村路段较多居民房屋出入口均直接与道路相连。在设计中充分考虑改扩建线性的截弯取直、优化现有线性的基础上，还需考虑改扩建道路与现状居民房屋家门出入口的连接，保障居民工程实施后的日常出行。

5、项目重难点

1)、本项目集公路、地方交通主干道功能为一体，且沿线地块规划开发成熟，产业配套、居住、旅游、休闲等区块功能成熟。在设计过程中除了要满足以往常规公路项功能外，还应充分考虑加入美丽经济交通走廊相关特点，集公路功能与美丽经济交通走廊特点为一体。

2)、本项目主要控制性工程为现状老路的走廊带拟合、终点回头曲线的爬坡控制。本项目拟在现有万牧线基础上改扩建，现状道路设计速度20km/h，准四级公路设计标准，标准路基宽度为6米。线性指标较低，行车舒适性较差。同时，过村路段较多居民房屋家门出入口均采用直接接坡的形式，道路改扩建、提高道路指标会对现有接坡可能存在一定影响。因此在设计中在充分考虑改扩建线性的截弯取直、优化现有线性的基础上，还需考虑改扩建道路与现状居民房屋家门出入口的接坡，施工过程需占用现有行车道宽度，势必降低该路段的通行能力。为减少对过往车辆的影响，防止施工期间造成大面积交通拥堵甚至瘫痪，在本次设计当中，如何结合现状老路的路基宽度，制定合理可行的施工组织方案，保障沿线村落的日常出行是本次设计的难点

3)、本项目在终点浮云岭区域，海拔较高，高差约为30m，道路提升等级后，由于高差较大，现状道路利用段有限，需利用回头曲线展线进行爬坡，现状道路指标较低，爬坡坡度较高，行车舒适性较差。因此在设计过程中，需在满足三级公路爬坡纵坡规范控制指标下，尽量利用展线增加道路长度，在展线时需综合考虑填挖平衡及纵坡坡度指标控制，进而达到增加里程、降低爬坡纵坡的目的，确保行车的舒适与安全性。

4)、本项目部分路段沿河布设，改扩建需考虑河流对道路的影响。由于本项目南侧临河，北侧沿山，本项目线位布设时南侧路基边线部分路段按照河岸严格控制，因此设计时应尽量减少沿河路段，同时减少北侧沿山开挖，沿线路基需优化边坡、挡墙设计，施工期需严格控制边坡的开挖方式、工艺要求及工序，且需充分考虑河流对道路的影响，做好防护措施。同时在设计中应根据地质条件、断面大小，提出合理的施工方法和临时支护措施，现状道路终点区域山体较陡峭，需充分考虑施工中不利状态下的结构受力和岩体稳定分析，掌握和预测峭岩受力和变形发展趋势，以便采取相应的应对措施。

5)、本项目自然风光资源丰富，需尽量减少对沿线景观的破坏。项目所在区域影响范围内万市镇何务村的浮云岭为“万市十景”之一，对万市镇乃至富阳市的旅游产业具有重要意义，因此设计及施工时对本项目的环保要求高，终点回头曲线的布设对现状存在一定影响，道路景观设计时需考虑道路与景观的协调性，将道路施工对浮云岭的影响降到最小。本项目是前往平山村霞客古道、白马弘道书院、方里亲水漂流、杨家十里银杏、何务花海观赏等富阳美景的必经之路，因此生态景观的保护显得尤为重要，因此本项目在展线过程中需以减少对沿线景观的破坏为核心，同时应考虑道路与景色的充分结合，弘扬历史文化，保护生态环境。打造一条依山傍水，风景秀丽的生态风景廊道。

6)、合理确定沿线高边坡的设计方案，尽量避免道路沿线大挖大填，做好防护处理。本项目终点海拔较高，高差约为30m，道路提升等级后，现有道路指标已不能满足要求，需新布设回头曲线线位，由于高差较大，现状道路利用段有限，因此本项目在展线时需综合考虑填挖平衡及纵坡坡度指标控制，以达到坡度较缓、行车舒适安全的目的。合理确定沿线高边坡的设计方案，尽量避免道路沿线大挖大填，做好防护处理同时终点回头曲线区域需严格做好交通标志、标线交通安全设施设计，确保万牧线道路等级提升后，道路的行车安全等级亦能保证。同时本项目推荐方案部分路段山体较陡峭，比较方案亦存在穿越低山丘陵区，设有隧道的路段。基本确定山体开挖条件，查明隧道工程地质条件，合理划分围岩级别，是本项目勘察的重点。场地地貌类型多样，构造发育，工程地质条件复杂。岩性界线、构造的判断是本项目的难点。沿线不良地质发育，如潜在崩塌等，不良地质的调查和分析是本项目的另一个难点。

7)、项目自然风光资源丰富，需尽量减少对沿线景观的破坏。项目沿线自然风光资源丰富、城市化发展迅速，对万市镇乃至富阳市的旅游产业具有重要意义，不同于一般公路工程，本工程施工建设和后期运营提出了更高的环境要求。对于本次设计，要充分考虑周边生态环境，做好防噪、防尘的设计，最大程度降低车辆通行的扬尘影响。更要要充分保护沿线自然风光资源，并将项目设计方案与自然风光充分融合。

8)、工程方案应根据规划路网布局及项目沿线地域开发计划，切实做好建成后运营期的交通组织方案。一方面，通过研究各方向、各地区交通出行的主流，合理设置交叉方案，做好与相交道路、周边区块的沟通连接，尽量多地满足当地交通需求。从而充分发挥本项目的区域交通功能。另一方面，做好与起点、终点道路衔接，尽量避免重复建设。

结语：

1、农村公路地形起伏变化大，地貌类型多样，岩土类别多样，工程地质条件复杂。一般多位于山脚，易发生崩塌滑坡现象，设计时需充分考虑行车安全，做好边坡防护工作。工作量大，建设耗时长。在勘察过程中经常会遇到一些政策处理难题，需要与当地相关部门加强沟通，确保项目顺利实施。

2、农村公路的设计应结合当地地块和路网规划等相关资料，重点做好全线各重要节点路段的路线总体方案设计。在具体设计中应多方位，多维度，同深度的对各路段线位进行综合化的比选，在满足主要控制点的前提下，合理优化线位方案，灵活应用线形指标，以尽量降低工程造价，确定合理的路线总体方案。项目路线平纵线形及组合在保证满足道路营运的舒适性和安全性外，同时还需兼顾考虑慢行系统，另外对穿越集镇路段应结合周边地块规划要求严格控制路基高度。对策措施如下：

1)、路线平、纵面线形布设适应地形，合理选用技术指标，不片面追求高指标。

2)、线形设计注重平、纵、横空间组合，充分考虑路线与现状道路走廊、山体的协调性。

3)、路线纵坡应根据规划地块或交叉道路高程控制，且尽可能降低纵坡坡度以满足非机动车的正常同行

3、坚决按照公路用地指标要求指导设计，贯彻执行“最严格的耕地保护制度”。同时优化路线方案，尽可能缩短路线里程。深化总体方案研究，优化纵面线形，使土石方量尽量平衡，减少取土场用地。局部地质较好路段的填方路基，可适当设置路堤墙或矮脚墙来收缩坡脚，减少占地。对于路基标准断面进行灵活处理，在满足安全性前提下，减小护坡道或碎落台宽度。

4、当前形势下，对公路边坡进行绿化设计，关系到环境可持续发展，也是当前研究的热点问题之一。需要积极对路基防护的新工艺、新技术及新材料的深入研究和比选，必须全面了解、掌握其技术特性，合理使用边坡复绿技术。在复杂山区修建等级公路时，将遇见许多高陡边坡，在这类坡面上植被有较大的难度，处理高陡边坡绿化时，将支挡加固结构与植被技术结合，使整个坡面尽量突出绿色植被。在坡面进行坡体加固的支挡结构为带预应力锚索或锚杆等，通过支挡结构和预应力锚索或锚杆设计确保边坡稳定性；通过框架确保坡面浅层稳定性和浅层土壤保水性；还选用耐旱性强的植物能适应生长的环境。

参考文献:

[1] 小交通量农村公路工程设计规范（JTGT 3311-2021）

[2] 公路路线设计规范（JTG D20-2017）

[3] 城镇化地区公路工程技术标准（JTG 2112-2021）

[4] 曹虹宇.“断头路”成因及对策分析[J]. 绿色建筑，2016，8（4）：89-90.

[5] 彭　磊,刘会芳,朱　杰,等.基于绿色公路理念的山岭区国省道实施方案研究[J].公路,2019(6):16-19

[6] 刘家顺.川九公路设计与环境保护关键问题研究[D].成都:西南交通大学,2007.

[7] 罗鹏程,张　立.绿色公路概念在环保景观绿化设计中的应用[J].公路交通科技,2017(9):113-115

[8] 杨兴明.公路线形设计因素对交通安全的影响分析[J].华东科技，2018，18：129