如何选定平面线形

l地形选线理念 地形选线理念的目的是要达到平面顺适，纵面均衡，横面合理。选线方法采用“曲线定线法”，其布线手段灵活，线位控制准确，摆脱了直线的约束，便于与地形相互吻合、协调，也便于构成比较复杂的平面线形。 平原微丘区公路平面线形设计长期以来沿用直线定线然后用曲线连接起来的“直线定线法”。随着国家经济发展，特别是西部大开发以来，高速公路由平原微丘区进入山区，这种直线定线方法很难做到 一32—线形的连续、均衡、流畅与协调，且不易与地形、地物、沿线景观相适应，在设计中表现出来明显的局限性。随着设计手段的更新，设计经验的积累，设计者提出诸如切线法，积木法等等布线方法，这些方法在实际工作中得到了有效的运用，但使用起来似乎欠灵活，往往要设计者反复试算，才能做到理想的线位。 在地形复杂困难的山区，过分强调高标准、强调长直线不仅会加大工程量，增加工程费用，高填深挖还将形成的严重地质病害，严重破坏环境，破坏生态平衡。因此，在山岭重丘区选线，结合迂回曲折的山体，高低起伏的地形，采用“宜曲不宜直”的地形选线理念与选线手法定线，才能更好地适应地形特点，合理地选用各种线形要素。笔者经过多年工作实践，证明了“曲线定线法”选线不仅可以很好的满足行车要求，而且适应地形、地物，极易构成流畅、连续并与环境、景观相协调的线形。“曲线定线法”不仅仅适用于平面线形设计，在纵面线形设计中也可采用，使曲线起主导作用，更能适应高低起伏的山区地势。采用“曲线定线法”设计可充分利用凹、凸曲线外矩，达到少挖少填的目的，节省工程量，并使纵坡均衡、流畅。在平微丘区利用连续竖曲线拟坡，可使其“平均填土高度”达到最小。 对平、纵组合设计时，“曲线定线法”在拟定平面线形阶段就注意对控制纵断面的各控制点进行预先的分析研究，做到平纵配合合理，例如：控制性的垭口、等级道路、通航河流及主要的农机通道，这些往往是纵面凸型竖曲线变坡点，又如路基“最小填土高度”的控制点往往是在纵面凹型竖曲线的变坡点，因此平面线形设计时尽量让这些控制点位于平曲线“曲中”点附近。 地形选线采用“曲线定线法”，可增加线形设计的自由度，保证线形的连贯性，保证路线的顺适均衡。通过已建成通车和正在设计的平原区高速公路及山区高速公路，采用“地形选线”理念，“曲线定线法”选线更能吻合地形、地势，可随地形地势变化取用恰当的曲线半径，使线形更加连续、均衡、协调，大大地减少了拆迁量及高填深挖路段，减小对环境与生态的负面影响。 2地质水文选线理念 以往山区定线做法是先定走廓，再去评估地质水文条件，往往将路线选在地质条件复杂的构造带上。山区定线，特别是山区高速公路定线，所在区域地形复杂多变，山高坡陡，河流切割较深，又呈不规则分布，植被发育，岩性多变，地质构造复杂，不良地质现象分布较广，地质水文选线的深度和质量好坏是公路路线选线、设计的关键，特别是高填深挖路段比选、桥隧方案比选等，一定要预计到工程地质水文的复杂性和不可预见性所带来的生态、水土保持以及施工与养护中的二次、三次地质灾害的出现。 山区高速公路不良地质除了平原区常见的类型外（如软土、液化土、盐渍土、岩溶、采空区等），还有滑坡、泥石流、崩塌、碎落等地质灾害，且分布广、处理难度大。有些地质水文的处理问题在一定程度上对路线方案起着极强的控制作用，而且在勘察阶段有时也不完全被勘察人员认识，因此更需要高度重视和投入。在工作程序上，平原区地质勘察一般是在拟定的路线方案上进行，而山区高速公路必须强调对路线走廓的地质水文环境进行全面勘察与评估，并应强调依“地质勘察成果”选择路线方案的原则。在山区地质水文条件充分复杂的情况下，地质水文条件对方案的成立起决定性影响时，建议增加施工地质水文调查工作阶段。 3生态、环保、景观选线理念 近几年随着高速公路事业的迅速发展，特别是山区高速公路的建设：我国高速公路建设者高度提升对生态、环保、景观设计重要性的认识，并开始从事相关的研究；在去年全国公路勘察设计工作会议上，提出了“坚持人与自然相和谐，树立尊重自然、保护环境的设计理念”。这方面我国起步晚，经验少，需针对性地借鉴国外对生态、环保、景观设计的成功经验，从中吸取养分，做到人与自然和谐发展。高速公路设计应从总体设计原则方面着手，在对生态、环境、景观的保护上体现公路与自然的问题，即人与自然的问题，必须强调以主动姿态保护区域自然环境，涉及到技术标准、路线方案、工程方案、不良地质处理等方方面面，应遵循以下原则： （1）自然优先原则：因自然生态、景观有其和谐、稳定的结构和功能，只有极力保护自然资源，维护生态平衡，才能更好地利用与改造自然。 （2）整体设计原则：生态环境、景观保护是对整体受影响地区的生态环境与景观系统的全面考虑，不 一33—是单一地对某一元素进行设计，而是多单元多目标设计，其设计目的是整体优化。 （3）适应自然的设计原则：公路建设在一定程度上破坏该地区的生态、环境和景观，所以公路建设者必须考虑如何减少人为引入对生态环境和景观带来的负面影响，使之破坏性最小。相对山区高速公路，平原微丘区高速公路建设对原生态环境和原有景观影响不大，而山区高速公路生态环境与景观设计首先要考虑如何保护山区独特的自然地貌和脆弱的生态环境，在此条件下再考虑道路建设与环境、景观如何配合，如何使所建公路融合于自然生态环境和工程地质环境之中，这种配合与融合在工程设计阶段需综合考虑，实施难度相当大，必须采取多方面的应对策略。 鉴于生态环境与景观设计的特殊性、多样性、变化性以及广泛性，本文仅提出一点思路与理念，希望在山区高速公路定线过程中，能考虑“生态、环保、景观选线理念”，灵活运用于设计之中。在确定山区高速公路走廓时应充分考虑沿线区域生态环境和景观的影响因素，找出本项目区域环境影响要点，有针对性的采取对策，使高速公路建设更加经济，更能与生态环境、景观相协调。 4技术标准选线理念 技术标准和规范是经验的总结，是做好工程技术工作的行为准则，要全面系统地理解和确定标准，根据实际情况坚持合理选用技术指标。在技术标准确定之后，平原微丘区高速公路一般强调采用较高指标以便最大程度地满足行车安全及舒顺要求。山区高速公路线形设计应遵循“协调”的设计理论，结合自然条件，满足道路基本使用功能的前提下灵活采用公路技术指标。在山区地形条件复杂、地质灾害多样性的条件下进行线形设计，技术指标的选用，必须强调“连续、均衡与协调”的高速公路线形设计理念，在满足技术标准和规范要求最大、最小准则的情况下，一般应用方法与原则是：“该大则大，该小则小；该弯则曲，该顺则直；该陡则陡，该缓则缓；该长则长，该短则短”。其目的是采用技术指标应与地形、地貌、地势吻合及协调，同时也需强调技术指标的均衡性与连续性。不同技术指标的采用对自然条件的影响及工程设置难易程度差异较大，因此山区高速公路选线应按“技术标准选线”布设线位的理念再三推敲、比较与论证。这里还要指出“行业规范强制性指标”一定要严格执行；“一般性指标”可以灵活运用；“超限指标”应充分论证以确保安全，绝不能随意突破。 5经济选线理念 勘测设计工作，特别是线形设计对工程质量、服务水平、通行能力、投资造价有着很大的影响。设计带来的节约，是工程建设过程中最大的节约，因此必须在选线全过程中贯彻“经济选线”的理念。列举以下简单事例：①平原微丘区高速公路以填土路堤为主，路基填土高度是控制工程造价的主要因素，同时路基填土高度也决定占地的多少，因此应注意对“路基最小填土高度”的控制；②山岭丘陵区高速公路线位的布设应详细论证，是傍山还是走川地，是高填还是深挖，需尽量减少对良田滩地的占用，减少远运土方，减少防护圬工数量；③高填路段、软土路段、改河改沟路段应与高架桥方案相比较，深挖路段、高边坡防护路段应与隧道方案做经济比较，最终确定采用经济合理的建设方案。合理降低工程成本，永远是勘察设计追求的重要目标之一，在保证山区高速公路舒适安全、提高工程质量、保护生态环境的前提下，一定要时刻贯彻“经济选线理念”，坚持可持续发展，改进设计，提高定线水平。