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【摘 要】本文笔者结合以往山地各种等级公路勘察设计过程中总结的一些经验和教训，提出几点自己的看法，供各位同行参考。
【关键词】高速公路设计；路线设计
近几年来，随着经济的发展，高速公路建设不断的发展。山地区域地形、地质复杂，高速公路设计、施工的限制条件和影响因素很多，山地高等级公路的设计在设计技术和施工经验都面临着前所未有的机遇和挑战。
1 路线设计
公路线形是构成公路的骨架，它支配着整个公路规划、设计和施工。路线设计应使汽车能够迅速、安全、舒适地行驶，既要求采用与设计行车速度相应的线形指标，又必须保证线形的连续、均衡与协调。使用最短的路线长度实现最大的综合效果为佳，比如路线标准高、构造物少、造价省等。
1.1 平面设计
公路是设置在自然景观中的构造物，应与地形、地物、地貌等自然环境和谐地融为一体。公路平面线形设计应结合地形、地质、坡度点等各种具体的条件，靈活应用相应技术标准，合理设计组合直线、缓和曲线、圆曲线等线形要素。在运用圆曲线时，一般用最小平曲线半径的4~8倍，地形条件受限制时，因地制宜适当降低平面指标，采用大于或等于圆曲线最小半径的一般值。
1.2 纵坡设计
山岭重丘区山高田少，路线的纵坡设计直接影响着公路用地、路基土石方量、路基防护、两侧景观的协调和建成后的运营效果。纵断面线形与地形相适应，设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形。纵断面设计比较突出的是竖曲线半径的选取和平竖曲线个数比或两者的一一对应关系问题。
1.2.1 凸曲线设计
山地公路由于受地形地貌等因素的制约，连续小半径短平曲线与连续大纵坡小半径竖曲线的组合时常出现。此时宜适当加大凸曲线半径，以便增大视距，保证曲线上任何一点均能看清前方平曲线的变化，以保证行车安全。
1.2.2 凹曲线设计
对于凹曲线来说，凹曲线半径容易满足规范要求，但有时往往为了追求凹凸曲线指标的均衡而增大凹曲线半径，这样势必造成工程量增加，对造价控制不利。因此，在设计中不宜一味追求高指标而增大凹曲线半径。
2 边坡设计
山地高等级公路建设施工不可避免地会出现大量的高填路堤和深挖路堑边坡，若处理不当极易发生坍塌、滑移的事故，造成交通中断，严重影响公路的运行效率。山地高等级公路边坡设计的主要内容是确定边坡形状和坡度。
2.1 边坡形状的选择
挖方边坡通常有直线形、折线形和台阶形3种形状。
2.1.1 直线形是指从坡顶到坡脚采用单一坡度。当边坡高度不大、岩土性质相同、风化破碎（密实）程度相差较小时，宜采用此
种形式，它施工简单、方便。
2.1.2 折线形是指自上而下按岩土性质的差异而采用不同的坡度。变坡点设在使上部坡度的作用充分发挥的高度处，或设在岩土性质突变处。变坡点应尽量设置少点，一般为2~3次，以免增加施工难度。
2.1.3 台阶形是指在边坡中部或岩土层分界处设置1~2m的平台，并在平台处设置2%~4%的向外横坡以便排水。当挖方边坡较高易受雨水冲刷、软硬各层均很厚时，宜采用此形式。
2.2 边坡坡度的确定
2.2.1 土质边坡。综合考虑边坡高度、土的密度、土的成因类型及生成时代、地下水和地表水情况等因素确定。所以边坡坡度宜用1∶1~1∶1.75，既可增强边坡的稳定性，防止水土流失，又便于边坡绿化。
2.2.2 岩石边坡。岩石挖方边坡，应根据边坡高度、地质构造、岩性、地下水和地表水的情况、施工方法和地震作用等因素综合分析确定，对于易风化的岩石，坡度应比规范规定的取值范围适当增大一些，而对于受岩层构造面控制，构造破碎带和严重风化破碎带的岩石边坡，坡度应根据具体情况，适当放缓一些，并加强防护加固措施。
2.3 特殊边坡设计
2.3.1 黄土挖方边坡
黄土挖方边坡传统的设计理念是充分利用黄土边坡直立性特点，采用较陡的边坡坡率（1：0．5或1：0．75），以节省开挖土方和占地。但因边坡稳定的需要，却采用了较宽的平台（一般为2米，边坡高度较高时，依据稳定性计算结果采用了4米、6米、8米、10米甚至更宽的平台，相当于采用卸载的方法以满足边坡稳定的安全储备），综合坡率等于或大于1：1，高度较高时甚至达到1：1．4，如边坡形式一。既没有减少占地，又没有减少开挖土方，反而产生了因边坡坡率较陡，雨水不能有效渗入，以致于无法绿化或养护成本太高的问题。利用黄土直立性的特点没有达到任何目的。
所以可采用坡率1：1一坡到顶，以利植草。为减小径流面积避免冲刷，采用内置平台，如边坡形式二 或综合坡率等于1：1的小台阶边坡以利植灌木，如边坡形式三。相对于传统的设计方法既不增加开挖土方和占地，又便于边坡绿化。综合坡率大小依边坡稳定性计算结果确定。
2.3.2 石质挖方边坡
按规范要求，挖方边坡每隔8到1O米设置平台截水沟一道，设置的目的是为减小单元径流面积，避免产生较大的径流而对边坡产生冲刷。但对弱风化的石质边坡，再大的径流也不会对边坡产生冲刷。所以，对弱风化的石质边坡完全可以取消平台，一坡到顶，并取消坡顶截水沟，以节省开挖石方和占地。
2.3.3 碎落台
顾名思义，碎落台是为了承接边坡碎落物而设置的，但土质边坡一般不会有碎落物，而石质边坡的碎落岩石在下落过程中，与边坡相撞，甚至可弹落至另一侧行车道上，所以边
坡上所设置的2.0米宽的碎落台不起任何作用。实际上，很多碎落台都成为绿化美化的平台。所以，若不考虑美化和设置碎落台增加的视觉宽度，完全可以取消碎落台，以减少开挖土石方和占地数量。针对石质边坡，考虑雨雪冻融等因素所产生的碎落石块安全问题，可采用锚挂铁丝网的被动防护方式。
2.3.4 硬路肩和紧急停车带
标准中设置硬路肩的目的是为了事故车辆不影响正常运营而临时停车。东环路曾发生过两起行进中的车辆与硬路肩停放车辆的刮擦事故，其中一起停放车辆为载重车辆。该车辆在保证右侧必须的空间后（车辆开门、处理故障人员行走等），车辆左侧已侵入行车道。通过走访驾驶员和高速公路交警，均认为用硬路肩作为事故车辆临时停车点的做法，不但容易引发恶性追尾事故，而且由于处理故障的驾驶员基本需要站在行车道上才能进行故障处理，安全隐患非常大。以浙江省为例，由于高速公路重车所占比重较大，事故频发，可将硬路肩定义为抢险救援专用通道，不允许车辆行走和停靠，而不管硬路肩多宽，都应依据地形条件设置游离于路基之外的港湾式停车带。
2.4 边坡加固防护设计
基于公路工程地质调查和边坡稳定性分析，按照坡体和坡面相结合、防水和加固防护相结合的指导思想，通过经济、施工难易程度等综合分析比较，提出了清除坡体危岩及松散岩土体、锚杆挂网喷混凝土和设拦石网等综合治理的加固防护措施。
2.4.1 边坡锚喷施工之前，清除坡面潜在危岩、局部已断脚岩层；
2.4.2 设置锚杆加钢筋网喷混凝土及素喷混凝土加固防护系统。根据岩层、路线走向是否相切、岩体裂隙发育情况、边坡坡率等具体条件设置边坡加固防护；
2.4.3 设置SNS被动防护系统。该系统设置于边坡侧面，沿着边坡锚喷面边界线布置，以拦截路基边坡侧面滚向公路的落石。
3 环境保护问题
工业文明致使自然生态环境遭受到前所未有的破坏，随着人们环境保护意识的增强，环境保护工作越来越受到人们的关注和重视，山地高速公路建设土地开挖量多、山坡面积较大，对沿线的人居生态环境的影响不可忽视。在选线时既要注意充分利用山地地理地形，做到少占耕地、少破坏植被、少占河道保护水源，避开妨碍重大科学文化价值的地质构造和人文遗迹，同时还要做好诸如绿化美化设计，线形美观、路景协调等建筑环境和行车环境设计。
4 结束语
山地公路路线设计是公路设计中非常重要的关键环节，路线设计的好坏，影响到公路路网结构的合理、汽车运营的安全舒适、线形指标的合理、工程造价的控制、地形景观的协调等等。设计中应把握好最佳线形选择的科学指标，合理采用路线标准，较客观地选择出综合考虑各主要影响因素的公路最佳路线线形方案，使用最短的路线长度实现最大的综合效果。
【关键词】高速公路设计；路线设计
近几年来，随着经济的发展，高速公路建设不断的发展。山地区域地形、地质复杂，高速公路设计、施工的限制条件和影响因素很多，山地高等级公路的设计在设计技术和施工经验都面临着前所未有的机遇和挑战。
1 路线设计
公路线形是构成公路的骨架，它支配着整个公路规划、设计和施工。路线设计应使汽车能够迅速、安全、舒适地行驶，既要求采用与设计行车速度相应的线形指标，又必须保证线形的连续、均衡与协调。使用最短的路线长度实现最大的综合效果为佳，比如路线标准高、构造物少、造价省等。
1.1 平面设计
公路是设置在自然景观中的构造物，应与地形、地物、地貌等自然环境和谐地融为一体。公路平面线形设计应结合地形、地质、坡度点等各种具体的条件，靈活应用相应技术标准，合理设计组合直线、缓和曲线、圆曲线等线形要素。在运用圆曲线时，一般用最小平曲线半径的4~8倍，地形条件受限制时，因地制宜适当降低平面指标，采用大于或等于圆曲线最小半径的一般值。
1.2 纵坡设计
山岭重丘区山高田少，路线的纵坡设计直接影响着公路用地、路基土石方量、路基防护、两侧景观的协调和建成后的运营效果。纵断面线形与地形相适应，设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形。纵断面设计比较突出的是竖曲线半径的选取和平竖曲线个数比或两者的一一对应关系问题。
1.2.1 凸曲线设计
山地公路由于受地形地貌等因素的制约，连续小半径短平曲线与连续大纵坡小半径竖曲线的组合时常出现。此时宜适当加大凸曲线半径，以便增大视距，保证曲线上任何一点均能看清前方平曲线的变化，以保证行车安全。
1.2.2 凹曲线设计
对于凹曲线来说，凹曲线半径容易满足规范要求，但有时往往为了追求凹凸曲线指标的均衡而增大凹曲线半径，这样势必造成工程量增加，对造价控制不利。因此，在设计中不宜一味追求高指标而增大凹曲线半径。
2 边坡设计
山地高等级公路建设施工不可避免地会出现大量的高填路堤和深挖路堑边坡，若处理不当极易发生坍塌、滑移的事故，造成交通中断，严重影响公路的运行效率。山地高等级公路边坡设计的主要内容是确定边坡形状和坡度。
2.1 边坡形状的选择
挖方边坡通常有直线形、折线形和台阶形3种形状。
2.1.1 直线形是指从坡顶到坡脚采用单一坡度。当边坡高度不大、岩土性质相同、风化破碎（密实）程度相差较小时，宜采用此
种形式，它施工简单、方便。
2.1.2 折线形是指自上而下按岩土性质的差异而采用不同的坡度。变坡点设在使上部坡度的作用充分发挥的高度处，或设在岩土性质突变处。变坡点应尽量设置少点，一般为2~3次，以免增加施工难度。
2.1.3 台阶形是指在边坡中部或岩土层分界处设置1~2m的平台，并在平台处设置2%~4%的向外横坡以便排水。当挖方边坡较高易受雨水冲刷、软硬各层均很厚时，宜采用此形式。
2.2 边坡坡度的确定
2.2.1 土质边坡。综合考虑边坡高度、土的密度、土的成因类型及生成时代、地下水和地表水情况等因素确定。所以边坡坡度宜用1∶1~1∶1.75，既可增强边坡的稳定性，防止水土流失，又便于边坡绿化。
2.2.2 岩石边坡。岩石挖方边坡，应根据边坡高度、地质构造、岩性、地下水和地表水的情况、施工方法和地震作用等因素综合分析确定，对于易风化的岩石，坡度应比规范规定的取值范围适当增大一些，而对于受岩层构造面控制，构造破碎带和严重风化破碎带的岩石边坡，坡度应根据具体情况，适当放缓一些，并加强防护加固措施。
2.3 特殊边坡设计
2.3.1 黄土挖方边坡
黄土挖方边坡传统的设计理念是充分利用黄土边坡直立性特点，采用较陡的边坡坡率（1：0．5或1：0．75），以节省开挖土方和占地。但因边坡稳定的需要，却采用了较宽的平台（一般为2米，边坡高度较高时，依据稳定性计算结果采用了4米、6米、8米、10米甚至更宽的平台，相当于采用卸载的方法以满足边坡稳定的安全储备），综合坡率等于或大于1：1，高度较高时甚至达到1：1．4，如边坡形式一。既没有减少占地，又没有减少开挖土方，反而产生了因边坡坡率较陡，雨水不能有效渗入，以致于无法绿化或养护成本太高的问题。利用黄土直立性的特点没有达到任何目的。
所以可采用坡率1：1一坡到顶，以利植草。为减小径流面积避免冲刷，采用内置平台，如边坡形式二 或综合坡率等于1：1的小台阶边坡以利植灌木，如边坡形式三。相对于传统的设计方法既不增加开挖土方和占地，又便于边坡绿化。综合坡率大小依边坡稳定性计算结果确定。
2.3.2 石质挖方边坡
按规范要求，挖方边坡每隔8到1O米设置平台截水沟一道，设置的目的是为减小单元径流面积，避免产生较大的径流而对边坡产生冲刷。但对弱风化的石质边坡，再大的径流也不会对边坡产生冲刷。所以，对弱风化的石质边坡完全可以取消平台，一坡到顶，并取消坡顶截水沟，以节省开挖石方和占地。
2.3.3 碎落台
顾名思义，碎落台是为了承接边坡碎落物而设置的，但土质边坡一般不会有碎落物，而石质边坡的碎落岩石在下落过程中，与边坡相撞，甚至可弹落至另一侧行车道上，所以边
坡上所设置的2.0米宽的碎落台不起任何作用。实际上，很多碎落台都成为绿化美化的平台。所以，若不考虑美化和设置碎落台增加的视觉宽度，完全可以取消碎落台，以减少开挖土石方和占地数量。针对石质边坡，考虑雨雪冻融等因素所产生的碎落石块安全问题，可采用锚挂铁丝网的被动防护方式。
2.3.4 硬路肩和紧急停车带
标准中设置硬路肩的目的是为了事故车辆不影响正常运营而临时停车。东环路曾发生过两起行进中的车辆与硬路肩停放车辆的刮擦事故，其中一起停放车辆为载重车辆。该车辆在保证右侧必须的空间后（车辆开门、处理故障人员行走等），车辆左侧已侵入行车道。通过走访驾驶员和高速公路交警，均认为用硬路肩作为事故车辆临时停车点的做法，不但容易引发恶性追尾事故，而且由于处理故障的驾驶员基本需要站在行车道上才能进行故障处理，安全隐患非常大。以浙江省为例，由于高速公路重车所占比重较大，事故频发，可将硬路肩定义为抢险救援专用通道，不允许车辆行走和停靠，而不管硬路肩多宽，都应依据地形条件设置游离于路基之外的港湾式停车带。
2.4 边坡加固防护设计
基于公路工程地质调查和边坡稳定性分析，按照坡体和坡面相结合、防水和加固防护相结合的指导思想，通过经济、施工难易程度等综合分析比较，提出了清除坡体危岩及松散岩土体、锚杆挂网喷混凝土和设拦石网等综合治理的加固防护措施。
2.4.1 边坡锚喷施工之前，清除坡面潜在危岩、局部已断脚岩层；
2.4.2 设置锚杆加钢筋网喷混凝土及素喷混凝土加固防护系统。根据岩层、路线走向是否相切、岩体裂隙发育情况、边坡坡率等具体条件设置边坡加固防护；
2.4.3 设置SNS被动防护系统。该系统设置于边坡侧面，沿着边坡锚喷面边界线布置，以拦截路基边坡侧面滚向公路的落石。
3 环境保护问题
工业文明致使自然生态环境遭受到前所未有的破坏，随着人们环境保护意识的增强，环境保护工作越来越受到人们的关注和重视，山地高速公路建设土地开挖量多、山坡面积较大，对沿线的人居生态环境的影响不可忽视。在选线时既要注意充分利用山地地理地形，做到少占耕地、少破坏植被、少占河道保护水源，避开妨碍重大科学文化价值的地质构造和人文遗迹，同时还要做好诸如绿化美化设计，线形美观、路景协调等建筑环境和行车环境设计。
4 结束语
山地公路路线设计是公路设计中非常重要的关键环节，路线设计的好坏，影响到公路路网结构的合理、汽车运营的安全舒适、线形指标的合理、工程造价的控制、地形景观的协调等等。设计中应把握好最佳线形选择的科学指标，合理采用路线标准，较客观地选择出综合考虑各主要影响因素的公路最佳路线线形方案，使用最短的路线长度实现最大的综合效果。