山区公路路线方案优化设计研究

　　摘要：公路是促进地方经济与社会蓬勃发展的重要基础设施之一，经济与社会发展的水平又在一定程度上决定着公路建设的规模。公路路线作为公路核心，其建设质量的高低直接关系着公路功能的发挥。复杂的地理环境和自然条件是影响山区公路路线方案的重要因素，需妥善处理好各方面的关系，以进一步促进我国山区公路的发展。

　　公路路线方案优化设计不仅关系着公路本身的使用寿命，还直接影响着公路沿线的自然环境，对山区公路来说尤为明显。因此，山区公路路线方案优化设计要全面考虑工程项目所在区域内的地形地貌、地质条件、经济发展、风俗习惯以及工程项目的难易程度等多方面因素。

　　1　案例概况

　　G349线至嘉黎县尼屋乡依噶村公路改建工程为西藏农村公路畅通项目，全长41.883km，项目所在区域内现有道路为Ⅳ级公路，路面宽度为4.4~6.5m，全线涵洞构造物损坏程度不尽相同，除现有的桥梁有1处1~12m桥梁外，其余的11处全部为贝雷梁桥。本次方案优化设计在既有道路实际情况的基础上对平纵面和构造物进行优化和拆除重建。另外，本工程项目所在地地形条件较差，山高林密，局部纵坡较大，临河路基较多，因此应当遵循“节约成本”的原则。

　　2　山区公路路线方案优化基本理论

　　2.1　设计概述

　　山区公路路线方案优化设计属于多准则决策问题范畴，因此在本工程项目的路线优化设计过程中，应在相应施工设计规范和准则的基础上综合考虑平、纵面优化和构造物拆除重建的约束条件，通过方案优化确定路线的合理位置，尽可能地使本工程项目的施工技术和经济效益实现最大化。

　　2.2　设计特点

　　在对本工程项目路线优化设计过程中，需要对其所在地的自然条件予以充分考虑，比如：水文、地形、地质等。山区自然环境会在一定程度上影响工程项目的建设，限制公路路线优化设计。本工程项目的线优化设计对自然环境进行了深入分析，拟建项目位于西藏自治区中部偏东，路线总体东向西展布，地形西高东低，可以采用的公路路线设计方案较少增加了公路路线优化设计的难度。另外，本项目所在地属于高原亚寒带季风湿润气候，光照充足、辐射较强、冬寒夏凉、降水充沛，且冬季降雪频繁，这些特点严重威胁着公路行车的安全。

　　2.3　设计思路

　　公路路线方案优化设计是本工程项目在改扩建中的一个重要环节，所设计出的公路路线方案直接影响工程项目的造价、质量、安全、使用等。因此，本工程项目的路线方案设计优化人员要注重和加强对公路路线的优化设计工作，不断提升公路路线方案优化设计的水平。在科学技术不断发展的利好背景下，公路路线方案优化设计思路要先进、施工技术要现代化，设计人员也应不断提高自身的设计水平，坚持创新理念，使我国山区高速公路路线方案优化设计保持高速度发展的势头。

　　2.4　设计原则

　　山区公路路线方案优化设计是综合方案选择、路线布局、制定出线位为一体的过程，是在一个调查研究范围内由大到小、工作深度由粗到细的集中体现，也是一个涉及面积广、影响因素多的勘察工作。由于本工程项目在地貌上属藏北与藏东高山峡谷结合地带的高原山区，地势险峻、沟谷纵横、两侧为山地、中部为河谷区，其路线方案优化设计原则应当遵循“节约成本“的原则，具体体现在以下6个方面：

　　（1）运用各种先进手段对本工程项目路线方案予以深入细致地研究分析，选择最符合本工程项目的路线优化设计方案。

　　（2）路线方案优化设计应在保证行车安全的前提下，力争做到造价低、费用省和效益高。

　　（3）对本工程项目进行改扩建时应处理好沿线筑路材料、水、电等建设条件与公路建设的关系以及沿线地形、地质、地震、气候、水文等自然地理特征与公路建设的关系。

　　（4）注重新技术、新材料、新设备、新工艺的使用情况。本项目施工图设计充分汲取了国内外先进的勘测手段和设计方法，广泛采用新技术、新设备、新材料、新工艺，极大地提高了设计水平。

　　（5）对本工程项目所在地的地形地貌、地质构造、工程地质评价、水文地质、不良地质、新构造运动与地震以及气候等方面进行深入勘察，降低和预防各因素对本工程项目改扩建造成的影响。

　　（6）方案优化设计应当注重保护工程项目所在区域内的自然环境，减少道路改扩建造成的环境污染。

　　3　山区公路路线方案优化设计要点

　　3.1　施工现场勘察调研要点

　　在本工程项目的改扩建工作中，做好施工现场调研工作的同时，要在具体的勘察过程中注重布线工作。通常情况下的布线有2种方式：

　　（1）顺着既有老路线完成布线，既可以节省路基防护工程的工作量，又能降低工程项目的造价。

　　（2）在没有老线路的情况下，要在勘察地形的基础上选择适合本工程项目的改扩建方案，并保证方案的合理性与科学性。

　　3.2　方案优化设计框架要点

　　在本工程项目的路线方案优化设计中，最基本的原则就是在满足相关规范与准则的前提下找出最经济的公路路线方案优化设计方案。

　　3.3　方案优化安全目标要点

　　山区公路相较于普通公路行车舒适性较差、使用后事故发生概率大，因此本工程项目在改扩建工作中更应当注重安全设计。安全目标可参照《公路工程项目安全性评价指南》（JTC/TB05-2004），对路线进行分段设计并保证设计一致性和运行速度一致性。

　　3.4　方案优化建设目标要点

　　建设目标也是本工程项目在改扩建过程中重点考虑的问题，通过对工程项目全路段地质情况的调查与分析得出本工程项目路线现有指标过低且无路面这一结论。因此本工程项目的改扩建工作应将提高公路技术标准和路面等级作为重点内容，在健全与完善防护和排水设施等方面的基础上着重体现“建设与养护并重”的战略方针，具体要点如下：

　　（1）通过对本工程项目的改扩建与强化养护管理，不断提高公路路线线形指标、路面等级、通行能力、抗灾能力以及服务水平。

　　（2）降低养护劳动强度，减少资金投入，保证在无重大自然灾害暴发的情况下，实现公路具有较高行车安全度和舒适性的目的。

　　3.5　地质灾害风险目标要点

　　山区公路地质条件复杂多变，将可能发生的地质灾害转化为治理地质灾害的费用以此进行经济效益与社会效益的比较和分析。由于本工程项目治理地质灾害的费用难以估计，进而将风险值作为了目标函数，将路线长为41.883km，路面宽度为4.5~6.5m作为1个分析单元，通过对项目所在区域内的地质勘察将地质风险划分为轻微、中等、中高和高4个风险等级。

　　3.6　公路路线平面设计要点

　　本工程项目的改扩建工作还要注重公路路线平面设计工作，既要将公路的作用和优势发挥出来，又要实现对周围自然环境的保护，还要以纵断面设计为主，平行设计为辅，并在保证本工程项目的地形与设计形态相吻合的同时确保公路工程的安全性、可靠性和实用性。

　　4　结语

　　综上所述，路线方案优化是公路建设的灵魂，尤其山区公路地质条件复杂、不良地质较多，本论文研究的范围和深度对工程项目改扩建工作影响较大。作者简介：武洁（1986-），男，陕西渭南人，西安中交公路岩土工程有限责任公司，研究方向：道路工程勘察设计。

　　参考文献

　　[1]周晓光.山区高速公路路线设计过程中常见问题解析[J].工程建设与设计，2020（2）：65-66.

　　[2]杨国清，黄勇，赵剑，等.锁蒙高速公路路线设计方案概述[J].公路交通科技（应用技术版），2014（4）：99-100.

　　[3]焦占武，柏正云，代茂华.山区公路路线方案优化设计要点[J].天津建设科技，2020（6）：75-78.

　　[4]易辉.山区公路路线设计的合理性对策[J].智能城市，2021（1）：31-32.

　　[5]何安生，何颖，廖鑫.复杂山区地形条件下高速公路路线方案研究[J].智能城市，2020（21）：14-15.

　　[6]蒋凯.山区高速公路路线设计要点及应用研究[J].工程技术研究，2020（19）：197-198.

　　（责任编辑：张闪）

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……