陶志波

（撫州贛東公路設(shè)計(jì)院有限公司，江西 撫州 344000）

0 引言

路線規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性是確保公路工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。在具體實(shí)踐中，公路路線的選擇會(huì)受到多種因素影響，不同的選線方案也會(huì)對(duì)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、安全、社會(huì)等多方效益產(chǎn)生不同作用。所以，有必要對(duì)公路路線的選線原則進(jìn)行探究討論，并結(jié)合行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與建設(shè)需求，對(duì)公路路線設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)加以分析。

1 公路路線選線的實(shí)踐原則

在公路工程項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)踐中，選線是極為重要的前期工作?；诠吩O(shè)施的特殊性，若選線不合理，不僅會(huì)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)施工的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、技術(shù)效益產(chǎn)生負(fù)面作用，還可能對(duì)項(xiàng)目所處地區(qū)的交通便利程度、居民生活質(zhì)量乃至社會(huì)運(yùn)行水平產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。所以，在實(shí)施路線規(guī)劃、設(shè)計(jì)選線方案的實(shí)踐中，要嚴(yán)格做到科學(xué)、專業(yè)、全面，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路工程質(zhì)量的基礎(chǔ)性保障。具體來(lái)講，為了達(dá)成公路路線的最優(yōu)化規(guī)劃，需要遵循如下選線原則。

1.1 生態(tài)環(huán)保原則

公路工程項(xiàng)目的建設(shè)施工活動(dòng)均為露天作業(yè)，且對(duì)建設(shè)區(qū)域的原生環(huán)境具有必然的破壞性。一方面，為了實(shí)現(xiàn)公路的連續(xù)鋪設(shè)，保證公路的完整性與通暢性，要將路線沿途的各類障礙物清除干凈，尤其是各類綠色植被。另一方面，公路施工涉及打樁夯土、開挖基坑乃至爆破巖土等作業(yè)內(nèi)容，因此會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐耐恋亟Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生擾動(dòng)作用。在此背景下，若罔顧環(huán)境影響，盲目地開展公路的路線規(guī)劃與建設(shè)施工，將對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害，而且這種損害通常是不可逆的。同時(shí)，這種做法也違背了我國(guó)構(gòu)建生態(tài)友好型社會(huì)的方針?；诖?，在進(jìn)行路線規(guī)劃的過程中，應(yīng)摒棄傳統(tǒng)時(shí)期“先破壞，后修復(fù)”“重經(jīng)濟(jì)，輕生態(tài)”的錯(cuò)誤理念，積極堅(jiān)持生態(tài)環(huán)保的原則，以保證公共交通建設(shè)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)兩者長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的協(xié)調(diào)性。例如，若公路工程項(xiàng)目所處區(qū)域內(nèi)存在野生動(dòng)物棲息地，需要盡可能避免公路路線與之發(fā)生接觸。若受限于工程要求、技術(shù)工藝、環(huán)境條件等因素，必須進(jìn)行接觸的，則應(yīng)科學(xué)分析當(dāng)?shù)氐脑h(huán)境特征與棲息動(dòng)物習(xí)性，并據(jù)此做好獸道的設(shè)計(jì)工作。在此基礎(chǔ)上，若區(qū)域內(nèi)存在已認(rèn)定的省級(jí)或國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，則應(yīng)以保護(hù)區(qū)邊緣為準(zhǔn)，將公路路線選擇在100m 外。

1.2 安全穩(wěn)定原則

在公路路線的選線時(shí)，還應(yīng)堅(jiān)持安全穩(wěn)定的原則，盡可能避開各類風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。只有這樣，才能充分保證公路工程的施工安全以及公路投用后的人車安全。具體來(lái)講，為了實(shí)現(xiàn)安全性最大化，充分保證施工活動(dòng)與后續(xù)交通活動(dòng)的穩(wěn)定性，應(yīng)做好如下工作：

第一，應(yīng)關(guān)注氣象條件的影響。在公路工程中，無(wú)論是項(xiàng)目作業(yè)人員還是公路設(shè)施，長(zhǎng)期暴露在外部環(huán)境中，必然會(huì)受到溫度、濕度、風(fēng)力等氣象條件的影響，面臨一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。首先，氣溫過高或過低都會(huì)對(duì)公路施工人員的工作狀態(tài)與健康狀況造成負(fù)面影響，且不利于保持施工材料、施工機(jī)械的性能穩(wěn)定。同時(shí)，在公路設(shè)施建成投用后，異常氣溫也會(huì)對(duì)路面、路基造成持續(xù)損耗，進(jìn)而引發(fā)道路的空鼓、塌陷、開裂等問題，對(duì)行人、車輛的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。所以，公路路線選線時(shí)要盡量避開溫度過高或過低的地帶。若為山區(qū)公路，則不宜設(shè)計(jì)海拔過高的選線方案。其次，空氣濕度及自然降雨也會(huì)對(duì)公路的施工安全與投用安全產(chǎn)生消極影響。一方面，混凝土、瀝青、鋼材等公路施工材料對(duì)水分存在不同程度的敏感性，若空氣濕度持續(xù)處于較高水平，公路的建設(shè)難度與質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)都將顯著增加。另一方面，大量的自然降水容易誘發(fā)土體沉降、山體滑坡等災(zāi)害，對(duì)周圍施工人員及行人行車的安全造成嚴(yán)重侵害。所以，公路路線選線時(shí)要盡量避開濕度大、雨量過大的區(qū)域。最后，穩(wěn)定性差、風(fēng)力過強(qiáng)的自然風(fēng)也會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力病害，并且會(huì)大大增加起吊作業(yè)、高空作業(yè)的危險(xiǎn)性。所以，在進(jìn)行公路路線選線時(shí)，還應(yīng)避免自然風(fēng)作用嚴(yán)重的地帶，如狹窄山口的聚風(fēng)區(qū)、距風(fēng)源地較近的區(qū)域等。

第二，應(yīng)關(guān)注不良地質(zhì)條件的影響。在地形、巖性、氣候等多種因素的作用下，我國(guó)境內(nèi)存在大量的不良地質(zhì)區(qū)域。這些區(qū)域大多具有巖土結(jié)構(gòu)脆弱、地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)的特點(diǎn)，故而會(huì)對(duì)公路建設(shè)施工、交通運(yùn)行的安全性造成嚴(yán)重影響。所以，基于安全穩(wěn)定的選線原則，要對(duì)各類不良地質(zhì)的特殊性加以明確，并做好科學(xué)有效地應(yīng)對(duì)工作。例如，在滑坡地區(qū)進(jìn)行公路選線時(shí)，需要盡量避開大規(guī)模、高威脅性的滑坡體?，F(xiàn)階段，常用的公路選線規(guī)避方式包括隧道繞避、橋梁繞避、路線繞避等。而對(duì)于規(guī)模較小、威脅性弱且無(wú)須特殊繞避的滑坡體，則可以采取合理的設(shè)計(jì)、施工手段進(jìn)行應(yīng)對(duì)，如提高滑坡體前端荷載值、在滑坡體后端實(shí)施挖方減重等。

第三，應(yīng)關(guān)注建設(shè)施工條件的影響。公路工程項(xiàng)目的施工建設(shè)涉及多種技術(shù)類型、崗位工種，不同技術(shù)、工種的作業(yè)安全性也不甚相同。因此，基于安全穩(wěn)定原則開展公路路線的選線工作時(shí)，應(yīng)考慮到路線規(guī)劃方案與高危作業(yè)需求之間的關(guān)系，并在保證公路建設(shè)綜合質(zhì)量的前提下，盡可能地降低高空作業(yè)、爆破作業(yè)等危險(xiǎn)工種的需求比重，實(shí)現(xiàn)施工安全事故風(fēng)險(xiǎn)的有效控制。

1.3 成本控制原則

公路工程項(xiàng)目的投入成本相當(dāng)高，且總費(fèi)用構(gòu)成要素較為多樣。一般情況下，公路建設(shè)的成本結(jié)構(gòu)可用如下公式表示：

式（1）中：

C

為公路工程項(xiàng)目需要投入的建設(shè)成本總和；

C

為土石方工程的投入成本；

C

為橋涵隧道工程的投入成本；

C

為路面工程的投入成本；

C

為土地征用的投入成本；

C

為居民房屋拆遷補(bǔ)償?shù)耐度氤杀尽３酥?，還涉及可行性研究、隊(duì)伍建設(shè)、設(shè)備技術(shù)使用、風(fēng)險(xiǎn)控制等必要的其他投入成本。在此背景下，從路線選線這一環(huán)節(jié)入手，預(yù)先性地做好成本控制工作，對(duì)于公路工程項(xiàng)目整體的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的保障作用。所以，在公路路線選線時(shí)，要考慮路線規(guī)劃完成后公路施工建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)出低成本、高效益的選線方案。例如，若A、B 兩個(gè)公路節(jié)點(diǎn)間存在居民生活區(qū)、漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)等區(qū)域，在客觀條件允許的情況下，選線時(shí)應(yīng)對(duì)此類區(qū)域進(jìn)行繞避。這樣一來(lái)，雖然延長(zhǎng)了道路長(zhǎng)度，增加了工程量，但可以有效規(guī)避征地、拆遷等工程及其投入，實(shí)現(xiàn)該段公路綜合建設(shè)成本的合理控制。

1.4 社會(huì)支持原則

作為承擔(dān)交通任務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，公路有著公共服務(wù)的基礎(chǔ)屬性，其工程項(xiàng)目建設(shè)的根本目的就在于提高居民出行的便利性，保證陸上運(yùn)輸?shù)男逝c質(zhì)量。所以，在公路路線選線時(shí)，還需要遵循社會(huì)支持原則，即做好當(dāng)?shù)厣鐣?huì)需求、項(xiàng)目社會(huì)效益的研究與應(yīng)對(duì)工作。例如，選線時(shí)需要調(diào)查分析區(qū)域內(nèi)農(nóng)村、城鎮(zhèn)間原有的交通條件，并盡量通過公路路線的規(guī)劃優(yōu)選加以改善。這樣一來(lái)，既能促成不同村鎮(zhèn)、城市之間的溝通交流，也能為路網(wǎng)整體的通達(dá)性、完善性提供有力保障。再如，選線時(shí)需要對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦某鲂辛?xí)慣、主要?jiǎng)泳€進(jìn)行分析，并做好交通量的調(diào)研預(yù)測(cè)工作。在此基礎(chǔ)上，規(guī)劃出盡可能滿足居民出行需求、貼合居民交通習(xí)慣的公路路線，確保選線方案具有高度的適應(yīng)性與價(jià)值性。除此之外，還需要考慮到公路工程項(xiàng)目建設(shè)施工對(duì)周圍環(huán)境的負(fù)面影響，并慎重做好路線規(guī)劃。例如，公路施工難免在城市內(nèi)部產(chǎn)生噪聲污染，對(duì)此應(yīng)預(yù)先通過調(diào)整路線，將各區(qū)域環(huán)境的施工噪聲值控制在合理范圍內(nèi)。具體來(lái)講，根據(jù)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096—1993）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，城區(qū)內(nèi)1 類至4 類環(huán)境的晝間噪聲標(biāo)準(zhǔn)分別為不超過55dB、60dB、65dB 及70dB，夜間噪聲標(biāo)準(zhǔn)分別為不超過45dB、50dB、55dB、55dB。

1.5 綜合效益原則

除了生態(tài)效益、安全效益、成本效益、社會(huì)效益以外，公路工程的路線規(guī)劃還涉及多種效益及影響，如對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響、對(duì)當(dāng)?shù)厝宋木坝^保護(hù)的影響、對(duì)施工作業(yè)技術(shù)手段的影響、對(duì)施工周期管理的影響等。因此，在公路路線選線時(shí)，需要遵循“木桶原則”，統(tǒng)籌分析、協(xié)調(diào)多重效益、多個(gè)指標(biāo)，在保證公路工程項(xiàng)目整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，規(guī)劃出無(wú)明顯短板的優(yōu)質(zhì)選線方案。

2 公路路線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

在公路路線設(shè)計(jì)的過程中，為了獲得最理想的設(shè)計(jì)成果，應(yīng)注意如下關(guān)鍵點(diǎn)：

第一，需要厘清設(shè)計(jì)邏輯，做到先總體規(guī)劃，再分段安排。具體來(lái)講，首先，應(yīng)在遵循各項(xiàng)選線原則的前提下，對(duì)公路路線的基本形態(tài)進(jìn)行確定，即明確公路的區(qū)域布局、交通走向等。實(shí)踐時(shí)，應(yīng)預(yù)先做好地形勘察、資料采集、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等工作，將公路建設(shè)的主要控制節(jié)點(diǎn)在路線中標(biāo)記出來(lái)，并對(duì)存在不良地質(zhì)、異常氣候的特殊點(diǎn)位、區(qū)域進(jìn)行合理避讓。在此基礎(chǔ)上，權(quán)衡生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、工程施工等多種因素，逐漸縮小公路的建設(shè)范圍，從而使路線結(jié)構(gòu)逐漸清晰化。其次，根據(jù)已確定的公路走線、建設(shè)區(qū)域，對(duì)公路整體實(shí)施段落劃分，并在路段區(qū)域內(nèi)繼續(xù)細(xì)化，添加控制點(diǎn)，進(jìn)一步明確公路路線。最后，將宏觀設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查相結(jié)合，基于地勢(shì)起伏、環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行放坡定點(diǎn)，從而得到最終的定線結(jié)果。通過這樣的定線邏輯與工作方式，保證公路路線的設(shè)計(jì)方案與區(qū)域?qū)嶋H情況相匹配，并為后續(xù)的施工作業(yè)提供準(zhǔn)確依據(jù)。

第二，需要嚴(yán)格做好線形設(shè)計(jì)，確保公路路線與所處區(qū)域的縱、橫斷面具備協(xié)調(diào)性。首先，雖然垂直路線可以最短距離實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相鄰交通節(jié)點(diǎn)的連接，從而達(dá)到減少公路工程施工量的目的，但若公路的直線段設(shè)計(jì)過長(zhǎng)，就可能與自然保護(hù)、居民生活、產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)等區(qū)域發(fā)生沖突，產(chǎn)生一定的風(fēng)險(xiǎn)與成本。同時(shí)，在公路投用后，過長(zhǎng)的直線路段也會(huì)造成超速駕駛、疲勞駕駛等行車隱患，不利于保障交通安全。所以，在設(shè)計(jì)公路路線時(shí)，應(yīng)盡量規(guī)避長(zhǎng)直線。其次，在設(shè)計(jì)用于公路路段過渡銜接的圓曲線時(shí)，應(yīng)做好其半徑參數(shù)的把控。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)，公路圓曲線的半徑設(shè)計(jì)主要與該公路的設(shè)計(jì)時(shí)速有關(guān)，見表1。再次，為了保證公路投用后，車輛在曲線運(yùn)行時(shí)具備充足的離心力抗性，需要在公路中設(shè)計(jì)出超高曲線路段。通常情況下，車輛與路面之間的摩擦力越大，其在轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力抗性也越強(qiáng)，對(duì)道路的輔助需求也越小。因此，超高曲線的設(shè)計(jì)值主要與公路等級(jí)、道路粗糙程度相關(guān)聯(lián)。根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，若公路為一級(jí)公路或高速公路，則超高曲線的設(shè)計(jì)超高值為8%～10%。若公路為二、三、四級(jí)公路，則超高曲線的設(shè)計(jì)超高值固定為8%。在此基礎(chǔ)上，積雪冰凍路段、城鎮(zhèn)未建設(shè)路段的設(shè)計(jì)超高值分別為6%和4%。最后，在設(shè)計(jì)公路路線的圓曲線、緩和曲線時(shí)，其長(zhǎng)度也與公路的設(shè)計(jì)速度密切相關(guān)，具體見表2。

表1 公路圓曲線的設(shè)計(jì)半徑（一般值）

表2 公路圓曲線及緩和曲線的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度

第三，為了提升公路投用后的安全性與便利性，還需要將視距設(shè)計(jì)作為公路路線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)行業(yè)規(guī)范，當(dāng)公路設(shè)計(jì)速度分別為60km/h、80km/h、100km/h、120km/h，公路的單段停車視距應(yīng)分別在75m、110m、160m 及210m 以上。

第四，面對(duì)復(fù)雜的地形地勢(shì)時(shí)，為了有效降低地面起伏對(duì)道路使用的影響，應(yīng)對(duì)公路路線實(shí)施科學(xué)的坡度、坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)。在通常情況下，坡度的設(shè)計(jì)值越小，車輛行駛越平穩(wěn)，交通情況也越好。在具體實(shí)踐中，坡度、坡長(zhǎng)也應(yīng)以公路的設(shè)計(jì)速度為依據(jù)，設(shè)計(jì)速度越小，坡度、坡長(zhǎng)的設(shè)計(jì)范圍越寬。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路選線工作具有很強(qiáng)的綜合性與復(fù)雜性，在具體實(shí)踐時(shí)需要統(tǒng)籌分析多種影響因素與效益要素，并在此基礎(chǔ)上盡可能做到降低風(fēng)險(xiǎn)、提高效益。除此之外，在公路路線的具體設(shè)計(jì)中，也應(yīng)立足實(shí)際情況，遵守行業(yè)規(guī)范，對(duì)公路的結(jié)構(gòu)、線形、視距等實(shí)施精細(xì)化控制。只有這樣，才能為公路的建設(shè)質(zhì)量與投用效果提供充分保障。