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山區高速公路設計理念
導語(yǔ)：一般來(lái)說(shuō)，高速公路能適應120公里/小時(shí)或者更高的速度，路面有4個(gè)以上車(chē)道的寬度。中間設置分隔帶，采用瀝青混凝土或水泥混凝土高級路面，設有齊全的標志、標線(xiàn)、信號及照明裝置;禁止行人和非機動(dòng)車(chē)在路上行走，與其他線(xiàn)路采用立體交叉、行人跨線(xiàn)橋或地道通過(guò)。
我國的公路建設在改革開(kāi)放以來(lái)取得了長(cháng)足發(fā)展，實(shí)現了歷史性飛躍。到2002年底，公路通車(chē)總里程已達176.5萬(wàn)公里，其中代表現代交通發(fā)展水平的高速公路達25130km，居世界第二位。公路橋梁為29.9萬(wàn)座，1162.1萬(wàn)延米;隧道1972處，83.5萬(wàn)延米。近十年來(lái)，我國的拱橋、梁式橋、斜拉橋和懸索橋，無(wú)論是建橋規模、設計水平、施工工藝及整套技術(shù)都跨入了世界先進(jìn)行列。
我們用10年的時(shí)間走過(guò)了發(fā)達國家一般需40年走完的路程。隨著(zhù)公路建設的飛速發(fā)展，對交通的要求開(kāi)始向“快速、方便、舒適、安全”方面轉變，公路建設從改革開(kāi)放初期以量的擴張為主，開(kāi)始轉向質(zhì)的發(fā)展提高階段。同時(shí)，在不斷摸索的公路建設跨越式前進(jìn)過(guò)程中，我們遇到了諸如經(jīng)濟制約與發(fā)展需求、病害治理與災害預防、工程建設與環(huán)境保護等一系列問(wèn)題。
九十年代末期高速公路逐步向山區延伸，隨著(zhù)道路設計標準的逐步提高，地形、地質(zhì)條件的逐漸復雜，這些問(wèn)題更加突出。這就亟待我們從工程設計源頭，分析癥結所在，轉變現有觀(guān)念，研究關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)建設發(fā)展，以滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的安全、經(jīng)濟和環(huán)保需求，使公路交通在21世紀逐步實(shí)現現代化。
2存在的主要問(wèn)題目前公路交通發(fā)展的瓶頸仍是經(jīng)濟因素，以往“經(jīng)濟為主”的設計指導思想不利于公路交通的持續、快速發(fā)展，導致公路建設成套技術(shù)的發(fā)展相對滯后，在總體方案設計、地質(zhì)病害防治、生態(tài)環(huán)境保護等方面出現了一定的偏差。
2.1建設指導思想我國公路建設的指導思想，在經(jīng)歷了一般公路道路等級低、運行要求低、建設成本低的三低建設期后，步入了高速公路的起步發(fā)展期和快速建設期。在這兩個(gè)階段中，建設指導思想沒(méi)有隨著(zhù)建設條件及時(shí)改變，引起了一些認識上的混亂。
八十年代至九十年代中，由于社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通量增大，迫切需要修建高速公路。
這一時(shí)期的建設指導思想是以行車(chē)快速、安全、舒適，提高通行能力為目標。為了滿(mǎn)足行車(chē)舒適，視線(xiàn)誘導良好的要求，往往采用較高的指標，在增加工程量不多的情況下，盡量使路線(xiàn)平縱配合最佳。在高速公路建設的起步發(fā)展階段，由于建設條件比較簡(jiǎn)單，工程造價(jià)相對較低，取得了經(jīng)濟合理的建設效果。
從九十年代末期至今，是高速公路的快速建設期。在這一階段初期，高速公路逐步進(jìn)入了山區，道路設計標準逐漸提高，地形地質(zhì)條件更加復雜，由于對環(huán)境危害的認識不足，建設指導思想仍保持了“經(jīng)濟思維”的慣性，未能隨著(zhù)建設條件的改變及時(shí)進(jìn)行調整。這樣，公路建設對生態(tài)環(huán)境的不利影響便逐漸顯現：高填、深挖常常誘發(fā)地質(zhì)病害，防護加固、地基處理反而加大了工程費用，被破壞的原有植被與水系，又進(jìn)一步造成水土流失……
在高速公路的快速建設期的后半段，這種現象已引起一定的重視，東部經(jīng)濟發(fā)達省份如江蘇省和建設高速公路較早的陜西省，都提出建設高速公路要把環(huán)境保護放在首位的指導思想，提出建設生態(tài)路、環(huán)保路等基本概念。但由于“經(jīng)濟制約”的影響，在大部分省份和地區仍然沿襲傳統的建設指導思想，“環(huán)保優(yōu)先”的指導思想只是在少數地區被接受。
我國《公路環(huán)境保護設計規范》雖已頒布多年，但實(shí)施力度不夠。與國外高速公路建設起步較早的發(fā)達國家相比，在工程設計中，我們很難達到不為經(jīng)濟所動(dòng)搖的“環(huán)保優(yōu)先”要求;
工程造價(jià)中環(huán)保費用較小，與國外10%以上的比例相差較大。
2.2總體方案設計對于山區高速公路，在選定路線(xiàn)方案時(shí)結合地形進(jìn)行大范圍的比較，在技術(shù)指標掌握和平縱橫協(xié)調方面一般做的較好，這與工作深度和大量比較是分不開(kāi)的。如晉城~焦作高速公路山西段在初步設計時(shí)，同深度比較線(xiàn)5段的長(cháng)度為30.59km，達到路線(xiàn)總長(cháng)的96.7%，結合橫斷面對平面指標進(jìn)行了高、中、低的嘗試，為路線(xiàn)線(xiàn)位控制提供了有益的參考。
不過(guò)，在高速公路進(jìn)入山區的初期，“多挖少填、縱向利用”，“填挖平衡、降低造價(jià)”的思想根深蒂固，加上對地質(zhì)病害認識不足，對高填路堤和深挖路塹的安全問(wèn)題也未引起足夠的重視，還是造成許多高填深挖路段，在地質(zhì)情況不十分明朗的情況下，選擇了深挖路塹方案。
由于傳統建設指導思想的束縛，在路線(xiàn)經(jīng)過(guò)復雜地形進(jìn)行多層次的方案比較時(shí)，即使進(jìn)行高路堤與高架橋梁比較、深路塹與隧道方案比較、半邊橋與高邊坡比較，也往往將經(jīng)濟作為首選因素，未把對環(huán)境破壞及其恢復程度列為主要比較條件，很難使有利于環(huán)保、造價(jià)較高的方案作為最終選擇。
同時(shí)，由于設計手段落后和對全景透視檢查的忽視，個(gè)別隧道進(jìn)出口路線(xiàn)由于隧址的影響而略顯別扭，個(gè)別橋梁為降低墩高而縱面指標偏低，一定程度上影響了線(xiàn)形的連續、均衡和順暢。
2.3地質(zhì)病害防治地形和地質(zhì)條件是決定路線(xiàn)的主要決定因素，兩者既有內在聯(lián)系又存在矛盾。路線(xiàn)適應地形相對容易，而要摸清地質(zhì)不僅比較困難，而且需要耐心和經(jīng)驗。
在高速公路進(jìn)入山區的初期，一般認為山區的工程地質(zhì)條件較好，而個(gè)別建成的山區高速公路更加深了這種誤解。由于對地質(zhì)災害的嚴重性缺乏充分認識，對建設項目中存在的、可能發(fā)生的地質(zhì)病害，未能進(jìn)行深入細致的調查、勘察、研究和預測，導致不少工程項目在建設時(shí)遭遇尷尬，被迫對發(fā)生的地質(zhì)病害逐個(gè)進(jìn)行治理。由于地質(zhì)病害防治力量的不足，加之建設方、治理方的“安全心態(tài)”，過(guò)于保守的處治方案往往消耗了大量的費用和時(shí)間。
在接受被動(dòng)處治的教訓后，提出了“地質(zhì)選線(xiàn)”的觀(guān)念，根據治理工程的規模，妥善處理地質(zhì)病害“防”與“治”的關(guān)系。在了解區域地質(zhì)條件，明確病害的可知性、可治性的基礎上，通過(guò)綜合比較論證，最終合理選擇路線(xiàn)位置和工程方案。但比較遺憾的是，雖然“地質(zhì)選線(xiàn)”可以處理好地質(zhì)條件和公路工程之間的關(guān)系，但由于費用限制和手段落后等原因，宏觀(guān)地做到“地質(zhì)選線(xiàn)”，對工程的位置、方案確定也是粗略的，有時(shí)幾經(jīng)周折確定的方案在詳勘后仍需進(jìn)行調整;同時(shí)，高填深挖等極易破壞自然環(huán)境的平衡，對工程可能誘發(fā)的地質(zhì)病害，目前仍未引起設計者的足夠重視。
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