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摘要：本文从最大坡长、最小曲线半径、分离式路基等几个方面探讨了山区高等级道路设计的关键问题，以提高山区高等级道路设计质量。
关键词：山区等级道路；设计指标；接线设计
山区面积占据了我国国土的70%；而公路交通又是山区的主要交通运输方式。因此，设计好、修建好山区道路对山区的经济发展和文化交流等方面都具有重要的作用和价值。
1最大坡长限制的研究现状分析
纵坡的大小和长度同汽车的行驶状态有着密切的关系，纵坡越陡，坡长越长，对汽车影响也越大。主要表现在：
汽车上坡时，因为连续的长坡，使车辆在上坡时要频繁换档，增加了驾驶员的负担，且当以一定的速度行驶一段时间后，发动机会发热，水箱中的水亦随之升温，甚至会沸腾起来，这时汽车的行驶速度开始降低，油耗变大，动力性能差的汽车甚至会出现熄火的现象。易造成低速车辆“压道”行驶，后车着急、盲目超车而出事。而汽车行驶的这些状况与上坡路段的坡度大小及坡长的长短有直接的关系，坡度越大、坡长越长，速度降低的就越多，也就越容易出现上述情况。所以在公路设计中，必须对不同坡度值的上坡路段的长度作出限制。
汽车下坡时，因惯性的作用，车速会变得越来越快，这时驾驶员就需不断地采用制动器，使车速不致变得太快而产生不安全的后果。但在制动过程中，频繁制动会使制动效能降低，再加上驾驶员心里紧张，也很容易导致事故。坡度越大，坡长越长，车速增加的越多，驾驶员使用制动器越频繁，就越容易导致事故。所以长而陡的下坡是很不安全的。从安全行驶的角度出发，必须对不同坡度值的下坡路段的长度作出限制。
从国内外公路发展的历程来看，道路线形设计首先要满足汽车行驶条件，在此基础上还要进一步满足高速度、安全舒适、运输经济等其它条件。而在《标准》的制定中有关纵坡大小和长度限制的技术指标均出自于对汽车行驶状态的考虑。以汽车理论为根据，确定纵坡大小和长度的研究方法是合理的。
对技术标准的应用，纵断面设计能因地制宜，灵活应用技术标准，采用低填、浅挖路基，坡度、坡长的运用能充分考虑地形、地貌条件，纵坡大于5%~7%的路段较多，个别路段纵坡甚至达到10%，坡长也比标准规定大的多，目的是最大限度地减少或避免对自然环境的破坏。
通过上面最大坡长限制原因的分析，在同一技术标准的公路中，对上坡路段的坡长限制和下坡路段的坡长限制应该是不一样的。但一般地，一条公路上、下坡在同一幅路上，对整体式断面公路而言，上坡路段同时亦是下坡路段，所以《标准》关于纵坡及坡长限制的规定，只适用于整体式路基。事实上，在实际设计过程中，很多情况下采用分离式断面，可以将上、下行线分离，这样，汽车单向只存在上坡或下坡的运行特点，对上、下行线的纵坡及坡长分别按上坡和下坡限制，才能更好的顺应地形，同时可降低造价。
因此，研究汽车上坡行驶和下坡行驶公路纵断面采用的技术指标，对路线纵断面合理设计是十分必要的。
2最小曲线半径选择
车辆在圆曲线路段行驶时，除受重力外，还要受到离心力的影响口离心力使车辆产生两种不稳定的运动趋势：向外侧滑移、向外侧倾覆。车速一定时离心力的大小是与圆抽线半径成反比的，半径越小：离心力就越大，对行车安全就越不利·因此，圆曲线半径应该尽可能大些，同时也要考虑地理、地形条件等的限制，曲线半径往往不能太大，这就需要研究曲线半径的最小值，以保证行车的安全与舒适。
车辆在曲线上行驶时，由于横向力的作用，使行车的安全与舒适程度受到影响，而且横向力越大，对行车就越不利，因此，必须对曲线行车的横向力的大小加以限制。横向力的大小是和圆曲线的半径成反比的，要想降低车辆弯道行驶时所受的横向力，就应采用较大的圆曲线半径。
3路幅指标
山岭重丘区，山高谷深，横坡陡峻，地形及地质情况复杂。高等级道路技术指标高，路基宽度大，当路线通过横坡陡峻的地段时，如果采用整体式的路基断面将导致高填深挖，工程量增大，难以顾全横向填挖平衡，产生大量的弃方，造成对自然景观的破坏和对环境的污染，高边坡也存在工程安全隐患。分离式路基能够有效地减少路基开挖宽度，减少对原始山体的破坏，因此，山区道路设计中采用分离式路基是一种有效的解决方法。
3.1分离式路基平面布线
当山区高等级道路具有分向分道行驶的特征时，在道路路设计中，应根据地形、地质、环境保护等条件，本着因地制宜的原则，合理地利用地形和地质条件，对每个方向进行独立的线形设计，可平面线形相同，而纵断面线形分上下线，或每向行车道均单独设计，甚至使行车道分设在河谷两侧或山脊两侧坡面上。这样不仅可最大限度地利用布线走廊内的空间资源，还可以在较大范围内重新寻求路线单向布线的途径，从而最大限度地消除采用整体式路基所带来的不利因素。
采用分离式路基时，包括等宽的或不等宽的中央分隔带，两侧行车道也可不等高。因此可以将分离式路基分为两类：一是纵断面分离式路基；二是平面分离式路基。
3.2分离式路基接线设计
分离式路基的接线设计就是分离式路基与整体式路基如何衔接的问题，包括平面线形的连接和纵断面高程的连接问题。由于纵断面分离式路基不存在平面分离的问题，因此，这里只介绍平面分离式路基的接线设计。
在平面定线之前，为了与整体式路基衔接良好，首先必须确定整体式和分离式路基的以下几个设计要素：①整体式和分离式标准横断面尺寸；②设计线的位置；③纵断面设计高程线的位置：④超高旋转轴的位置和超高方式。对于不同的路幅宽度和设计者的设计习惯，可能会有不同的接线设计方法，确定的设计要素也不同。一般在平面设计中，合幅后整体式路基的里程桩号以左幅终点里程来推算。
3.3分离式路基的超高处理
分离式路基是将路基按行车方向分为上、下行两幅，按各自的行车方向，结合沿线地形、工程地质条件、地物等敷设各自的平纵线形，进行独立设计的形式。分离式路基的超高处理主要有三种型式：
1、平面设计线取中央分隔带中心线。分离式路基的平面线位控制线为各自路基内侧土路肩边缘，从该处向外Wc/2(Wc为中央分隔带宽度)宽度处为横断面的设计标高。
2、平面设计线取中央分隔带边缘线。分离式路基的平面线位控制线为整体式路基的中央分割带边缘线，从该处向内Wc/2宽度处为分离式路基的内侧土路肩边缘。
(3)平面设计线取各自行车道中心线。分离式路基的平面线位控制线为整体式路基的两幅的行车道中心线，其各自起点设计标高可在分岔点由整体式路基断面推算。
以上三種不同型式的分离式路基的超高过渡方式均可按单幅公路处理。
4其它技术指标
4.1道路弯道外侧超车车道的视距
停车视距是汽车行驶安全的重要保障之一，也是公路几何设计的主要依据。汽车在公路上行驶，如前方遇到障碍物，又不可能驶入邻近车道绕避时，只有采取制动措施，使汽车在障碍物前完全停住，以保证安全，这一必须保证的最短距离称为停车视距。在一般公路设计中，设计者一对弯道内侧横向净距要求较为严格，当弯道内侧的建筑物、树木、路堑边坡等在行车视距以内阻碍了视线，则采取加宽路基、清除障碍物、开挖视距台等方式处理，保证弯道内侧有足够的横向净距。但在高等级公路设计中，往往对视距的考虑不够全面，在设置中央分隔带的公路中，弯道内侧由于设置了硬路肩、土路肩、边沟和碎落台等，公路横向净距至少在4.0m以上，一般不会因障碍物侵入净空而阻隔视线，可以满足对应设计速度下停车视距要求。而中央分隔带弯道外侧超车车道上，由于防撞护栏、绿化或防眩物阻挡视线而引起的停车视距不足往往被设计者忽视，给行车造成安全隐患。
4.2山区道路爬坡车道设置
在交通量大且载重车辆混入率较大的连续上坡路段，可能存在交通拥挤现象，通过设置爬坡车道来提高通行能力和改善交通运行，是一种比较经济的方法。车辆在道路行驶的自由度不仅受交通量大小的制约，还要受载重车辆因在长大纵坡上减速慢行而产生的阻车限制。小客车上坡行驶的速度变化不大，而载重汽车会因爬坡能力不足而减速行驶，结果在坡道上两种车辆的速度差增大，超车需求增多，危及行车安全性。因此，在长上坡路段为低速车辆设置爬坡车道，将会缓解这种不利影响。从保证道路通行能力的角度出发，凡是上坡路段坡长超过限制坡长时都应设置爬坡车道，消除载重汽车对交通流的影响。但如果不考虑交通量和重型载重车的比例，则这种设计的经济性不好。因为从行车心理讲，多数驾驶员虽然难以承受整个公路长度内的拥挤，但可以忍受局部路段的跟驰行驶，特别是在山区地形环境下。在交通量较小的公路上，即使纵坡长度超过了限制长度，但阻车只是偶尔现象，可不设置爬坡车道。
从安全性与经济性考虑，不同公路形式下爬坡车道的设置原则是：限制坡长、载重汽车的影响程度和运行质量要求三个方面。载重汽车的影响由载重车的折算系数确定；运行质量与服务水平要求有关。在一些己运营的公路上，加设爬坡车道可将改建工程推迟许多年或无限期。
4.3道路下坡安全防护措施
道路下坡行驶的安全保障、治理措施可分为主动保护和被动防护两类。主动防护是从公路交通环境的根源上规避交通事故发生的措施，尽量防止速度失控和制动失效。被动防护是对速度失控或制动失效的车辆，提供专用避险车道的措施，尽量减轻交通事故的损失。
对道路建设项目，在设计阶段应避免长大下坡路段，不得已出现了下坡时应首先做好主动防护措施，必要时可设置避险车道。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准 (JTGB0l-2003).北京:人民交通出版社,2004
[2]中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范 (JTJ011-94).北京:人民交通出版社,1994
[3]崔洪军.公路平面设计中有关问题的探讨.中国公路学报，2008 (l)
关键词：山区等级道路；设计指标；接线设计
山区面积占据了我国国土的70%；而公路交通又是山区的主要交通运输方式。因此，设计好、修建好山区道路对山区的经济发展和文化交流等方面都具有重要的作用和价值。
1最大坡长限制的研究现状分析
纵坡的大小和长度同汽车的行驶状态有着密切的关系，纵坡越陡，坡长越长，对汽车影响也越大。主要表现在：
汽车上坡时，因为连续的长坡，使车辆在上坡时要频繁换档，增加了驾驶员的负担，且当以一定的速度行驶一段时间后，发动机会发热，水箱中的水亦随之升温，甚至会沸腾起来，这时汽车的行驶速度开始降低，油耗变大，动力性能差的汽车甚至会出现熄火的现象。易造成低速车辆“压道”行驶，后车着急、盲目超车而出事。而汽车行驶的这些状况与上坡路段的坡度大小及坡长的长短有直接的关系，坡度越大、坡长越长，速度降低的就越多，也就越容易出现上述情况。所以在公路设计中，必须对不同坡度值的上坡路段的长度作出限制。
汽车下坡时，因惯性的作用，车速会变得越来越快，这时驾驶员就需不断地采用制动器，使车速不致变得太快而产生不安全的后果。但在制动过程中，频繁制动会使制动效能降低，再加上驾驶员心里紧张，也很容易导致事故。坡度越大，坡长越长，车速增加的越多，驾驶员使用制动器越频繁，就越容易导致事故。所以长而陡的下坡是很不安全的。从安全行驶的角度出发，必须对不同坡度值的下坡路段的长度作出限制。
从国内外公路发展的历程来看，道路线形设计首先要满足汽车行驶条件，在此基础上还要进一步满足高速度、安全舒适、运输经济等其它条件。而在《标准》的制定中有关纵坡大小和长度限制的技术指标均出自于对汽车行驶状态的考虑。以汽车理论为根据，确定纵坡大小和长度的研究方法是合理的。
对技术标准的应用，纵断面设计能因地制宜，灵活应用技术标准，采用低填、浅挖路基，坡度、坡长的运用能充分考虑地形、地貌条件，纵坡大于5%~7%的路段较多，个别路段纵坡甚至达到10%，坡长也比标准规定大的多，目的是最大限度地减少或避免对自然环境的破坏。
通过上面最大坡长限制原因的分析，在同一技术标准的公路中，对上坡路段的坡长限制和下坡路段的坡长限制应该是不一样的。但一般地，一条公路上、下坡在同一幅路上，对整体式断面公路而言，上坡路段同时亦是下坡路段，所以《标准》关于纵坡及坡长限制的规定，只适用于整体式路基。事实上，在实际设计过程中，很多情况下采用分离式断面，可以将上、下行线分离，这样，汽车单向只存在上坡或下坡的运行特点，对上、下行线的纵坡及坡长分别按上坡和下坡限制，才能更好的顺应地形，同时可降低造价。
因此，研究汽车上坡行驶和下坡行驶公路纵断面采用的技术指标，对路线纵断面合理设计是十分必要的。
2最小曲线半径选择
车辆在圆曲线路段行驶时，除受重力外，还要受到离心力的影响口离心力使车辆产生两种不稳定的运动趋势：向外侧滑移、向外侧倾覆。车速一定时离心力的大小是与圆抽线半径成反比的，半径越小：离心力就越大，对行车安全就越不利·因此，圆曲线半径应该尽可能大些，同时也要考虑地理、地形条件等的限制，曲线半径往往不能太大，这就需要研究曲线半径的最小值，以保证行车的安全与舒适。
车辆在曲线上行驶时，由于横向力的作用，使行车的安全与舒适程度受到影响，而且横向力越大，对行车就越不利，因此，必须对曲线行车的横向力的大小加以限制。横向力的大小是和圆曲线的半径成反比的，要想降低车辆弯道行驶时所受的横向力，就应采用较大的圆曲线半径。
3路幅指标
山岭重丘区，山高谷深，横坡陡峻，地形及地质情况复杂。高等级道路技术指标高，路基宽度大，当路线通过横坡陡峻的地段时，如果采用整体式的路基断面将导致高填深挖，工程量增大，难以顾全横向填挖平衡，产生大量的弃方，造成对自然景观的破坏和对环境的污染，高边坡也存在工程安全隐患。分离式路基能够有效地减少路基开挖宽度，减少对原始山体的破坏，因此，山区道路设计中采用分离式路基是一种有效的解决方法。
3.1分离式路基平面布线
当山区高等级道路具有分向分道行驶的特征时，在道路路设计中，应根据地形、地质、环境保护等条件，本着因地制宜的原则，合理地利用地形和地质条件，对每个方向进行独立的线形设计，可平面线形相同，而纵断面线形分上下线，或每向行车道均单独设计，甚至使行车道分设在河谷两侧或山脊两侧坡面上。这样不仅可最大限度地利用布线走廊内的空间资源，还可以在较大范围内重新寻求路线单向布线的途径，从而最大限度地消除采用整体式路基所带来的不利因素。
采用分离式路基时，包括等宽的或不等宽的中央分隔带，两侧行车道也可不等高。因此可以将分离式路基分为两类：一是纵断面分离式路基；二是平面分离式路基。
3.2分离式路基接线设计
分离式路基的接线设计就是分离式路基与整体式路基如何衔接的问题，包括平面线形的连接和纵断面高程的连接问题。由于纵断面分离式路基不存在平面分离的问题，因此，这里只介绍平面分离式路基的接线设计。
在平面定线之前，为了与整体式路基衔接良好，首先必须确定整体式和分离式路基的以下几个设计要素：①整体式和分离式标准横断面尺寸；②设计线的位置；③纵断面设计高程线的位置：④超高旋转轴的位置和超高方式。对于不同的路幅宽度和设计者的设计习惯，可能会有不同的接线设计方法，确定的设计要素也不同。一般在平面设计中，合幅后整体式路基的里程桩号以左幅终点里程来推算。
3.3分离式路基的超高处理
分离式路基是将路基按行车方向分为上、下行两幅，按各自的行车方向，结合沿线地形、工程地质条件、地物等敷设各自的平纵线形，进行独立设计的形式。分离式路基的超高处理主要有三种型式：
1、平面设计线取中央分隔带中心线。分离式路基的平面线位控制线为各自路基内侧土路肩边缘，从该处向外Wc/2(Wc为中央分隔带宽度)宽度处为横断面的设计标高。
2、平面设计线取中央分隔带边缘线。分离式路基的平面线位控制线为整体式路基的中央分割带边缘线，从该处向内Wc/2宽度处为分离式路基的内侧土路肩边缘。
(3)平面设计线取各自行车道中心线。分离式路基的平面线位控制线为整体式路基的两幅的行车道中心线，其各自起点设计标高可在分岔点由整体式路基断面推算。
以上三種不同型式的分离式路基的超高过渡方式均可按单幅公路处理。
4其它技术指标
4.1道路弯道外侧超车车道的视距
停车视距是汽车行驶安全的重要保障之一，也是公路几何设计的主要依据。汽车在公路上行驶，如前方遇到障碍物，又不可能驶入邻近车道绕避时，只有采取制动措施，使汽车在障碍物前完全停住，以保证安全，这一必须保证的最短距离称为停车视距。在一般公路设计中，设计者一对弯道内侧横向净距要求较为严格，当弯道内侧的建筑物、树木、路堑边坡等在行车视距以内阻碍了视线，则采取加宽路基、清除障碍物、开挖视距台等方式处理，保证弯道内侧有足够的横向净距。但在高等级公路设计中，往往对视距的考虑不够全面，在设置中央分隔带的公路中，弯道内侧由于设置了硬路肩、土路肩、边沟和碎落台等，公路横向净距至少在4.0m以上，一般不会因障碍物侵入净空而阻隔视线，可以满足对应设计速度下停车视距要求。而中央分隔带弯道外侧超车车道上，由于防撞护栏、绿化或防眩物阻挡视线而引起的停车视距不足往往被设计者忽视，给行车造成安全隐患。
4.2山区道路爬坡车道设置
在交通量大且载重车辆混入率较大的连续上坡路段，可能存在交通拥挤现象，通过设置爬坡车道来提高通行能力和改善交通运行，是一种比较经济的方法。车辆在道路行驶的自由度不仅受交通量大小的制约，还要受载重车辆因在长大纵坡上减速慢行而产生的阻车限制。小客车上坡行驶的速度变化不大，而载重汽车会因爬坡能力不足而减速行驶，结果在坡道上两种车辆的速度差增大，超车需求增多，危及行车安全性。因此，在长上坡路段为低速车辆设置爬坡车道，将会缓解这种不利影响。从保证道路通行能力的角度出发，凡是上坡路段坡长超过限制坡长时都应设置爬坡车道，消除载重汽车对交通流的影响。但如果不考虑交通量和重型载重车的比例，则这种设计的经济性不好。因为从行车心理讲，多数驾驶员虽然难以承受整个公路长度内的拥挤，但可以忍受局部路段的跟驰行驶，特别是在山区地形环境下。在交通量较小的公路上，即使纵坡长度超过了限制长度，但阻车只是偶尔现象，可不设置爬坡车道。
从安全性与经济性考虑，不同公路形式下爬坡车道的设置原则是：限制坡长、载重汽车的影响程度和运行质量要求三个方面。载重汽车的影响由载重车的折算系数确定；运行质量与服务水平要求有关。在一些己运营的公路上，加设爬坡车道可将改建工程推迟许多年或无限期。
4.3道路下坡安全防护措施
道路下坡行驶的安全保障、治理措施可分为主动保护和被动防护两类。主动防护是从公路交通环境的根源上规避交通事故发生的措施，尽量防止速度失控和制动失效。被动防护是对速度失控或制动失效的车辆，提供专用避险车道的措施，尽量减轻交通事故的损失。
对道路建设项目，在设计阶段应避免长大下坡路段，不得已出现了下坡时应首先做好主动防护措施，必要时可设置避险车道。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准 (JTGB0l-2003).北京:人民交通出版社,2004
[2]中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范 (JTJ011-94).北京:人民交通出版社,1994
[3]崔洪军.公路平面设计中有关问题的探讨.中国公路学报，2008 (l)