公路选线设计探析
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摘要：公路选线是公路路线设计的重要环节，选出的路线是否合理将直接影响到道路的质量和工程造价以及道路的使用条件、安全性和使用年限。本文首先说明了公路选线的原则和步骤，然后详细阐述了公路选线设计的方法，最后探讨了公路选线设计中应注意的问题。
关键词：公路；选线设计；地形图定线；GIS；环境保护
一、公路选线的原则和步骤
（一）公路选线的原则
1、公路施工在设计过程中，每个阶段都需要做深入的调查研究，最好是多做几种施工方案进行对比，从而选择最为合适的线路方案。线路设计首先要保证车辆在行驶过程中的安全性，其次要考虑到施工的成本和施工时间与施工的难度，公路养护因素也同时要考虑在内。另外，线路的设计要考虑到平、纵、横等方面因素，互相之间如何搭配也是关键的因素，如果工程量增加不大时，公路的平、纵面尽量采用优质的施工，以提高公路的整体质量。其中每个细节都需要认真来完成，不能过于追求施工的进度。
2、线路的选择需要考虑对周边环境的影响，如农田、树林等环境，在公路施工过程中，势必会对占用耕地或其他林地等经济产地，对这些土地的占用大大减少了对土地的使用率，同时，国家对于这方面也有相关的规定，避免过多对土地的占用。
3、在有名胜、风景和古迹等周边环境时，务必要减少都这些环境的破坏，线路选择时，要保证二者之间的相互和谐，也能更好的提高经济效益。另外，地质和水文地质也要有所调查，看看是否对公路的施工造成影响。有些地质情况不好的地区在公路施工后，容易出现地质滑坡、泥石流等情况，就为公路带来了一定的安全隐患。因此，这些可能出现的情况在公路选线时就必须要考虑在内，从而更好的避免出现危险，从而采取相应的防范措施。
4、环境保护也是选线过程中必须遵循的原则之一，公路的建设势必会对周边的环境带来一定的污染，同时对环境也会造成一定程度的破坏。主要应注意以下几点问题：山区公路线路的选择要注重植被和地形地貌的影响；公路之间的线路阻隔要注意对珍惜植物等因素的影响；水土流失的影响；平原地区公路要考虑到填方、取土、农业资源和土地的影响；农田水利灌溉系统的影响和对养殖业水体的影响。
5、高速公路和一级路面是公路中的重点项目，线路选择时所通过的路线不仅要考虑的因素也相对繁琐，由于高速公路对路面的直线性要求较高，线路选择所遵循的原则相对较多，需要考虑公路的因素，同时又要考虑其他因素的影响，设计的思路就要更为广泛，通常会采用上下车道分离的设计方式，这种方式对于各种公路的施工都是非常适用的。但在掌握这些原则上，不同等级的道路，会有不同的侧重。如高速公路和一级公路主要是为起终点及中间重要控制点间快速直达交通服务的，该功能决定了它的基本方向不应偏离总方向太远，需要与沿线城镇连接时，宜用支线连接。对于等级低的地方道路主要是为地方交通服务，在合理的范围内，多联系一些城镇是无可非议的。
（二）公路选线的步骤
1、路线方案选择
路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。此项工作通常是先在小比例尺地形图上从较大面积范围内找出各种可能的方案，收集各可能方案的有关资料，进行初步评选，确定数条有进一步比较价值的方案。然后进行现场勘察，通过多方案的比选得出一个最佳方案。当没有地形图时，可采用调查或踏勘方法现场收集资料，进行方案评选。当地形复杂或地区范围很大时，可以通过航空视察，或用遥感与航摄资料进行选线。
2、路线带选择
在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。这些细部控制点的取舍，自然仍是通过比选的办法来确定的，只有在地形简单、方案明确的路段，才可以现场直接选定。
3、具体定线
具体定线就是对初步确定的路线带进行加密，结合技术标准和自然条件等，考虑到平、纵、横三方面进行综合设计，最后确定出道路中线的具体位置。
二、公路选线的方法分析
（一）传统的选线设计方法
1、地形图定线法
也就是纸上定线法地形图定线法需要在大比例尺地形图上完成整个道路的选线过程，根据地形图确定出各个特征点的具体位置。并且充分考虑到平、纵、横三方面，使其相互协调统一。对选定的路线要进行试算，不满足设计要求的控制点要及时的进行修改， 这要循环不断的进行，知道所有选取的控制点都能够满足设计要求。纸上定线的方法对道路设计人员的技术要求比较高。
2、直线定线法
直接定线法是结合实际的地形、地貌和水文情况，定线人员具备实际的定线选线经验，并且充分掌握设计资料中的各项要求，在不断修正的基础上定出公路的线形。但是这种方法有两个方面的不足：一方面技术人员不能够保证对路线的
各个点都进行详实的调查，同时受地形地貌的影响，无法满足良好的通视条件可能会导致在技术人员的判断上出现错误。另一方面是直接定线需要先在野外现场确定出路线平面图，再进行内业纵断面和横断面的设计，需要内外业两个过程来完成，要使得平、纵、横三方面很好的结合就比较困难。虽然这种方法有缺陷，但在平原地区或者公路等级低的情况下，可以为充分发挥其速度快的优势，仍然是一种重要的方法。
（二）基于GIS技术的公路选线方法
1、建立公路选线单因素分析模型
公路选线受会社会因素、经济因素、技术因素等多方面因素的影响，必须使各因素有机的结合在一起，以消除不利的影响。为了找出各因素之间的联系，需要将地形图、地质图、拟选路线平面图等图件资料进行数字化，建立不同因素之间的空间关系，找准它们之间联系的关键部分。
2、建立公路选线多因素空间分析模型
GIS 的核心技术是进行空间的分析。在建立的单因素分析模型的基础之上，就可以发挥 GIS 在空间分析上的优势，对公路选线的各个因素进行分析，建立公路选线多因素空间分析模型，根据建立的模型就可以得到多因素之间的相互影响关系。结合新建公路的交通等级，服务水平和当地的经济等情况，并参考当地规划部门划定的道路红线，利用 GIS 的空间分析功能中的缓冲区分析， 就建立了对应公路选线的缓冲区分析模型。将各个影响因素进行空间上的叠加，研究目标的影响范围就是建立的公路带状缓冲模型，再将之前的单因素分析模型和公路缓冲区模型进行叠加计算，计算完成之后，就可以很清晰的看到各因素之间的影响信息，从中选取符合所要新建的公路的特征信息。
三、公路选线设计中应注意的问题
（一）平原地区选线
1、正确处理道路和农业的关系
在平原区进行道路建设，势必要占用一些农田，但应合理规划，尽量做到少占或不占高产农田。路线应与农田水利建设相配合，当路线靠近河边低洼的村庄或田地通过时，应争取靠河岸线布置，利用公路的防护措施，兼作保村保田之用。
2、处理好路线与桥位的关系
指定的特大桥是路线基本走向的控制点，大桥原则上应服从路线基本走向，一般作为路线走向的控制点。中小桥涵的位置应服从路线走向。一般情况下，桥位中线应尽可能与洪水的主流流向下交，桥梁和引道最好都在同一直线上。
3、处理好路线与城镇居民点的关系
过境公路，靠村不进村，利民不扰民，选择适当位置与城市道路连接或穿越城镇。路线应尽量避开重要的电力设施、电讯设施，当必须靠近或者穿越时，应保持足够的距离和净空，尽量不拆或少拆各种电力，电讯设施。
（二）山区选线
随着阶段的不同，公路建设的指导思想也不同，过去多注重技术标准和工程造价，对规范执行容易生搬硬套，随着社会经济的发展，以人为本、环境保护和可持续发展被提到越来越重要的位置、所以对于现阶段山区公路建设的指导思想提升为：安全、经济、环保。选线过程中，应结合各方面因素进行路线方案论证比选，注重实地选线；公路和自然景观、人文景观相互协调，技术指标与地形条件相互协调；对典型工程进行综合比选；充分考虑土石方平衡，尽量减小土石方运输量。
参考文献
[1]周祖兰.山区公路路线设计要点探析[J].科技资讯，2011（06）.
[2]张选虎.浅谈不同地质条件的公路选线策略[J].山西建筑，2010（01）.
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