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山区高速公路路线优化设计及选线分析发布时间：2021-08-13T11:25:53.247Z 来源：《科学与技术》2021年11期作者：刘灏[导读] 我国疆域辽阔，山脉连绵起伏。
在贯彻落实“一带一路”指导方针刘灏中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安 710065摘要：我国疆域辽阔，山脉连绵起伏。
在贯彻落实“一带一路”指导方针的大环境背景下，中西部地区的开发建设进程加快，山区高速公路建设里程数也随之增加。
由于山区地形复杂，地质结构条件较差，所以在一定程度上加大了山区高速公路勘察设计与施工的难度。
因此，优化山区高速公路路线设计，确保选线的科学性与经济性就显得尤为重要。
关键词：山区高速公路；路线；优化设计；选线1山区高速公路线路设计的意义在对公路走向实行布局时，往往需要充分考虑区域的发展规划，为公路运输的高效性、便捷性及安全性奠定基础。
在设置线路时，注重优化线路设计，满足资源可持续开发与发展需求，使公路建设质量达到国家行业标准。
在山区高速公路线路设计过程中，要进一步明确公路线路的几何线形。
例如，在平面线形设计时，根据线路平面设计要求，合理选取平面线形指标，同时参照纵坡设计标准，选定纵面线形指标.目前，随着公路交通运输行业的快速发展以及汽车保有量的扩张，新车行驶速度越来越快，而这也对高速公路设计提出了更高的标准要求。
因此，在高速公路设计中，应考虑汽车行驶途中的力学条件，确保线形设计满足驾驶员的力学需求和心理需求，从而降低发生交通安全事故的概率，保障公众的生命财产安全。
2山区高速公路总体设计原则2.1安全性安全是路线选线及总体设计的关键原则，路线设计时不仅要保证高速公路自身的安全稳定，还须确保行车安全。
在选线时应结合山区环境的具体特点，灵活应用路线指标及设计组合，绕避对项目安全影响较大的大型滑坡、泥石流等不良地质区域，针对难以绕避的不良地质区域应采取适当的工程措施，如桥梁跨越、穿山隧洞或采取防护、加固措施等，保证工程安全。
山区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究山区高速公路的路线设计是在山地复杂地形条件下进行的一项重要工作。
其目的是在保证交通安全和通行能力的前提下，尽可能地减少工程难度和投资成本。
本文将着重探讨山区高速公路路线设计的基本思路和选线方法。
一、基本思路：1. 优先考虑地质条件：山区地质条件复杂，存在地震、岩层崩塌等自然灾害风险。
在设计山区高速公路路线时，首要考虑的是地质条件，避开地震带和高岭、悬崖等地质灾害点，选择地质稳定的地带。
2. 充分考虑环境影响：山区地势险峻，生态环境脆弱。
为了最大程度地减少对自然环境的影响，应尽量避免穿越自然保护区、森林和湿地等生态敏感区域，减少森林砍伐和土地开垦。
3. 选取最短路线：为了减少工程难度和投资成本，应尽量选取最短的路线。
可以通过规划软件和地理信息系统对山区的地形、交通网络等进行综合分析和比较，找出最短的路径。
4. 考虑地形和交通条件：山区的地形复杂，山岭交错、河流纵横，交通条件差。
在路线设计中应充分考虑山区的地形和交通条件，选择能够适应地形变化和交通需求的线路。
5. 综合考虑经济和社会效益：山区高速公路建设需要大量的投资，但也能带来经济和社会效益。
在路线设计中，既要考虑减少工程难度和投资成本，又要充分发挥山区高速公路对经济发展、交通便捷和旅游业等的促进作用。
二、选线方法：1. 实地调研：在进行山区高速公路路线选线时，需要进行实地调研。
通过实地勘察和地质勘察，了解山区的地形、地质和交通情况，发现地质灾害点和生态敏感区域，为路线选取提供依据。
2. 地形分析：通过地形图和高程图等地理信息，对山区的地势、河流等进行分析。
综合考虑地形起伏、坡度和河流的位置等因素，选择比较平缓的地势和越过河流位置较好的路段，降低工程难度。
3. 综合评价：针对选定的几个备选路线，可以进行综合评价。
根据地质条件、环境影响、经济效益等方面的考虑，对每个备选路线进行比较分析，选取最优的路线。
4. 社会影响评估：对选定路线的社会影响进行评估。
山区高速公路路线设计探讨摘要：随着我国公路建设的蓬勃发展，山区高速公路的修建越来越多，山区高速公路的设计任务也越来越重。
建设高速公路对推动山区的发展具有重要意义，能够解决其交流沟通、交通运输等多种问题。
但是山区的地质条件较为复杂，在路线设计环节会遇到很多问题，要想保证公路工程顺利完成，在设计过程中就必须充分考虑生态、经济、社会等多方面的因素。
如果在路线设计环节出现问题，一方面会使得高速公路无法发挥其优势，不能带动周边地区发展；另一方面还会对生态环境造成很大影响，严重的情况下会造成生态破坏。
因此，在建设山区高速公路的过程中，需要对公路路线进行合理设计[1]。
关键词：山区高速公路；基本原则；路线设计1山区高速公路路线设计的基本原则1.1安全原则坚持“以人为本、安全至上”的设计理念，把安全放在山区高速公路设计的首位，全面从“车、路、环境”三位一体的综合协调进行考虑。
同时综合考虑公路功能、安全、经济、环境等因素，在地形选线、地质选线的基础上，全面体现安全选线的原则；尽可能通过各种措施改善平纵线形、完善相关设施，在保证公路设施自身结构安全的同时，尽量消除事故多发点和安全隐患点，从源头和根本上解决安全问题。
1.2环保原则在新时代山区高速公路的建设过程中，从设计开始就要尊重自然规律，坚持对自然环境的最大程度保护、最小程度破坏、最强力度恢复，使工程建设与自然融为一体。
山区高速公路路线的选择应以最大限度避免破坏生态环境为前提，把地形陡峻、地质灾害严重路段，以及自然保护区、珍稀动植物保护地、水源保护地等重要环境敏感点等作为路线选择和布设的控制区域，实现环境保护与公路建设并举，公路发展与自然环境共荣。
1.3保护耕地、节约用地原则高速公路建设不可避免地要占用大量土地，高速公路建设要创新设计理念，合理选定路线走廊、优化路线布置、充分利用荒坡、荒山布线，并根据沿线土地资源情况综合确定桥隧规模、合理确定路基边坡和用地范围，尽可能少占土地，尤其是耕地。
山区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究高速公路在山区的路线设计过程中，需要考虑地形复杂、地质条件恶劣、降雨较多等因素的影响，因此必须进行专门的研究和选线。
1. 地形分析：首先对山区地形进行分析，了解山脉分布、坡度梯度、地势起伏等情况，确定可能的路线范围。
2. 地质评估：进行详细的地质调查和评估，了解山区的地质情况，包括岩石类别、土壤类型、地下水位等，分析地质灾害风险，为选线提供依据。
3. 水文分析：了解山区的降雨量、汇水情况及水流路径，进行水文分析，预测山洪、滑坡等自然灾害风险。
4. 设计原则：基于地形、地质和水文等分析结果，确定设计原则，如选择尽可能平缓的路线、避开滑坡、塌方地区、减少跨越水体的次数等。
5. 选线方法：根据以上分析结果和设计原则，采用以下选线方法进行选择：(1) 直线距离最短法：根据起点和终点间的直线距离进行选线，适合用于较为平坦、地质条件较好的山区。
(2) 路况最优法：考虑山区的地质条件和交通需要，选择路况最优的路线，如避开河流、山体滑坡等地质灾害易发区。
(3) 走廊法：选择地理条件、环境条件和社会经济等因素综合最优的路线为走廊，然后在走廊内进行选线。
该方法适合于较为复杂多变的山区地质条件。
(4) 短路法：根据地形、地质和水文等情况选择一条较短的线路，但要注意避开地质灾害风险较高的区域。
(5) 综合评价法：将地形、地质、水文等因素进行综合评价，结合交通需求和社会影响，选取最佳线路。
在选线过程中，需要综合考虑山区高速公路的经济性、安全性和环境友好性等因素，做到路线优化和可持续发展。
选定路线后，还需要进行详细设计，包括地质勘探、桥梁隧道设计等，确保山区高速公路建设和运营的顺利进行。
山区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究山区高速公路的路线设计是一个复杂而又关键的问题，它需要考虑许多因素，如地理条件、社会经济、环保等因素。
为了确保山区高速公路的安全和可持续性发展，必须采用科学、合理的路线设计方法，并根据山区地形特点、水文地质等因素选定合适的路线。
基本思路1.综合考虑各种因素：山区高速公路的设计需要考虑许多因素，如地形、地质，气候、水文等等。
这些因素需要综合考虑，并进行分析和评价，以确定最佳方案。
2.依据地形特点进行设计：山区地形复杂、起伏较大，公路设计需要考虑地形的变化，避免建立高空架桥、大切口等对自然环境的破坏3.科学合理的选线方法：在选线中需尽可能避免大规模破坏、大量征地、开挖和填方等环节，进而优化公路设计方案，降低总造价，有利于提高公路使用效益和社会经济效益。
选线方法1.地形地貌：在选定山区高速公路的路线时，需要注意山区地形地貌的特点，其地貌起伏的特点，可以借助道路工程勘探技术，确定线路的基线位置，然后根据地形地貌的特点进行路线优化，以便提高公路使用效益和可持续性发展。
2.气候气象：公路选线应充分考虑当地气候气象特点，避免危险的气象因素对公路建设的影响，可通过气象勘探技术、地质勘探及其他工欲学技术确保项目建设的牢靠性和质量。
3.水文地质：公路建设需要考虑沿线水利及地质等因素，应与相关部门进行沟通，从而保证项目建设的适应性和环境安全。
水文地质勘探技术、公路海拔温度影响预测技术、地表河流及山区水库等水文勘探相应技术是必要的。
4.环保：山区高速公路的建设必须注重环保问题，科学、合理地选定路线，并提出不影响环境、不危害生态的公路建设方案，并实施相关环保措施。
5.社会经济效益：公路设计不仅要考虑道路通畅性、安全性等方面的问题，还需要充分考虑其对当地社会经济发展的积极作用，尤其是对边远山区地区的开发和促进。
根据当地实际情况，选定最佳路线，优化公路设施布局方案，确保公路的经济效益和社会效益。
山区公路路线设计中的路径选择算法在山区道路的设计中，路径选择算法起到了至关重要的作用。
选择合适的路径既可以确保道路的安全和稳定，又可以提高交通运输的效率。
本文将针对山区公路路线设计中的路径选择算法进行探讨，从而更好地指导实践工作。
一、背景介绍山区地形复杂，地势崎岖，道路建设面临着许多挑战。
在设计山区公路路线时，需要考虑地质情况、可行性、经济性等多个因素。
而路径选择算法则是辅助决策的重要工具。
二、路径选择算法的分类路径选择算法主要可以分为基于经验和基于数学模型的算法。
1. 基于经验的算法基于经验的算法主要是依靠专业人员的经验和知识来进行路径选择。
他们通过实地调查和经验总结，评估不同路线的可行性和优缺点。
这种算法符合实际情况，但可能受制于个人经验的局限性。
2. 基于数学模型的算法基于数学模型的算法通过建立数学模型，利用计算机进行路径选择。
常用的数学模型包括网格模型、图论模型等。
这种算法可以更加客观地评估不同路线的优劣，但需要依赖大量的数据和计算资源。
三、常用的路径选择算法在山区公路路线设计中，常用的路径选择算法包括最短路径算法、最小生成树算法和动态规划算法。
1. 最短路径算法最短路径算法是指在给定的网络中，通过计算节点之间的距离或权重来确定最短路径的算法。
常见的最短路径算法有迪杰斯特拉算法和弗洛伊德算法。
这些算法适用于需要确定两个特定节点之间最短路径的情况。
2. 最小生成树算法最小生成树算法用于确定一个连通图的子图，使得该子图包含了原图的所有节点，并且边的权重之和最小。
常用的最小生成树算法有克鲁斯卡尔算法和普里姆算法。
这些算法适用于需要确定一条覆盖所有节点的最小总路径的情况。
3. 动态规划算法动态规划算法是一种通过将问题分解为子问题并逐步求解的方法。
在路径选择中，可以利用动态规划算法来确定每一段路程的最佳路径，最后得到整体的最优路径。
这种算法适用于需要考虑多个因素的复杂情况。
四、路径选择算法的应用案例路径选择算法在山区公路路线设计中得到了广泛的应用。
山区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究随着我国经济的快速发展，山区交通建设显得愈加迫切。
在山区建设高速公路可缩短运输路程、提高运输效率，有利于山区地区的脱贫致富等经济发展。
因此，山区高速公路的路线设计至关重要。
本文将探讨山区高速公路路线设计的基本思路及选线方法。
1. 顺应地形地貌特点山区地形地貌特点比较明显，山路陡峭、路况复杂，路线的设计必须顺应其特点。
选择一条最为适宜的路线，既能够满足交通运输需求，又能够充分利用山区的地貌特点。
设计时需充分考虑山区地质情况，如地层、地貌、断层等，选择合适的路线。
2. 尽量优化路线，减少建设成本山区高速公路建设成本较高，因此，设计路线时要尽量优化，减少建设成本。
路线的选择应尽可能经济合理，同时兼顾道路建设的安全、合理和高效。
在确定路线时需要权衡各种因素，例如地理环境、交通接驳条件、工程性因素等，选择成本最低的路线，并比较各个方案的成本差异，选取最优的方案。
3. 考虑通行能力和安全性山区高速公路建设的主要目的是为了改善山区交通状况，因此，在路线设计时，必须考虑通行能力和安全性。
通行能力是指公路所能承受的车辆数量和各种交通运输工具的运输量。
路线设计要充分考虑道路通行能力的提高，以满足今后对道路通行能力的需求。
同时，路线设计还必须充分考虑安全因素，如路面抗滑性、场地风险等，保障行车安全。
二、山区高速公路选线方法1. 地形坡度分析法地形坡度分析是选线方法的基础，必须对现场实地勘察，在地形坡度分析的基础上，结合山区自然环境、社会经济条件等因素进行评估。
在路线规划过程中，多采用照片判读法、地形测量法、地质勘探法等多种方法，对区域地形、地貌、山体结构等进行分析评估。
评估结果是选定路线的主要依据之一。
2. 社会经济评价法山区高速公路是服务于经济发展和人民生活的基础设施，因此，需要考虑其对区域经济和社会发展的影响。
通过对区域经济和社会发展的评估，将结果与不同的路线进行比较，确保选中最优的路线。
山区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究随着交通建设不断发展和完善，山区高速公路的建设日益受到重视。
传统的山区公路多为盘山公路，其盘旋曲折、地势险峻、环境恶劣等特点使得交通通行效率低下，安全隐患较大。
而建设山区高速公路可以改善山区交通状况，加强山区与外界的联系，促进山区经济社会的发展。
山区高速公路的设计至关重要，需要充分考虑山区地域特点，合理确定路线，保障工程的安全、经济和环保。
1. 充分调研，科学选址山区地形复杂，地势起伏不平，盘山公路的线路布设通常非常曲折。
在确定山区高速公路的路线时，需要进行全面的地质、水文、气候等方面的调研，充分了解地形地貌、地质构造、水文情况等特点，科学地选取适合的路线。
2. 尊重自然，减少对环境的影响山区生态环境脆弱，山地植被覆盖丰富，动植物资源种类繁多。
在选取山区高速公路路线时，尽量避开生态环境敏感区域，减少对自然环境的破坏。
在建设过程中，应采取有效的环境保护措施，减少对自然环境的影响。
3. 充分利用地形，降低建设成本山区地形多种多样，通过合理利用地形地貌特点，可以降低山区高速公路的建设成本。
在设计路线时，应尽量利用山地地形优势，选择相对平缓的地段进行线路布设，减少土地平整和土建工程的投入，提高工程的经济效益。
4. 保证通行安全，确保道路稳定山区地质灾害频发，选线过程中需要注意避开地质灾害隐患区域，确保道路的安全稳定。
在道路设计过程中，需要采取科学有效的防灾措施，避免地质灾害对道路通行的影响，保障交通的畅通和安全。
二、山区高速公路路线设计的选线方法1. 地形地貌分析法2. 灾害隐患评估法3. 生态环境评估法在选取山区高速公路路线时，需要进行生态环境评估，避开生态环境敏感区域，减少对生态环境的影响。
通过生态环境评估，可以选择对生态环境影响较小的路线，保护山区的生态环境。
4. 地形利用评估法在山区高速公路的路线设计中，需要综合考虑山区地形地貌、地质灾害、生态环境等因素，合理确定路线，保障工程的安全、经济和环保。
山区高速公路路线设计及选线探讨
发表时间：2018-08-21T16:44:44.493Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：王军
[导读] 摘要：近几年，我国的社会发展取得了卓著的成效，高速公路建设工作也面临着更大的挑战，对高速公路建设工作的要求也越来越高。
陕西德尚龙路桥工程设计有限公司 710016
摘要：近几年，我国的社会发展取得了卓著的成效，高速公路建设工作也面临着更大的挑战，对高速公路建设工作的要求也越来越高。
要想满足不同区域对交通运输的不同要求，应该合理规划并认真完成高速公路的设计选线工作，确保工程的顺利落实。
下面本文主要以某山区的高速公路现状为例进行了研究，分析山区高速公路路线设计及选线方法。
关键词：山区高速公路；路线设计；路线选线
1、某山区高速公路工程现状
本文主要以某山区高速公路工程为例进行研究分析，此工程的总施工长度为63km，项目所在地的地形较为复杂，属黔西南中山及华南低山丘陵的一部分，主要山峰、河谷的走向与背、向斜轴向基本一致，南北展布。
背斜宽坦形成山岭，向斜狭窄形成河谷，大部分地势起伏较大，山体浑厚，局部陡峻，造成沿线大填大挖段落较多。
地貌类型主要有侵蚀～溶蚀中低山地貌和溶蚀槽谷及溶蚀峰丛相间地貌。
沿线地质病害主要有岩溶、采空区、滑坡、危岩体、顺层边坡、软土、高液限土等，地质情况复杂。
项目沿线植被较好，对环境要求高。
项目沿线村落数量多，分布广，在适当增加工程规模的基础上，尽可能减少或避免拆迁，以确保后期项目能够顺利实施。
2、山区高速公路的路线设计原则
（1）安全原则
综合考虑社会影响及资源的可持续利用，对地形、地质条件极其困难、大填大挖可能诱发工程地质病害路段，尽可能采用桥梁或隧道形式；对大型岩溶、采空区、滑坡等地质病害路段，尽量采用避绕方案，以减少工程造价，确保运营安全。
（2）生态环保原则
合理选择路线走廊带，严格保护耕地、保护自然环境。
尽量选择荒山、荒坡地、废弃地、劣质地展线，少占用良田，与沿线历史、自然、人文旅游资源干扰较小。
（3）经济原则
山区高速公路的建设受地形、地质条件影响，耗资巨大，为了尽可能节省工程成本，在路线走廊带布设阶段，需加强高速公路的利用率，尽可能的把当地的经济体都穿起来。
具体设计阶段应加强路基设计，切实减少占用耕地、减少征地拆迁。
3 山区高速公路路线选线方式
3.1 地质选线
一般情况下，山区高速公路选线方法选用地质选线方式，这种选线方式的主要原理就是借助工程地质资料进行公路设计、方案决策以及建设。
地质选线的应用可有效降低山区高速公路的建设费用及后期运营成本，对减少高速公路工程造价，提高公路的安全运营有很重要的意义。
下例所示，路线需横穿南北向长八公里的煤矿采空区，根据实际地形、地质情况，通过地质选线的方案优化过程如下：
对路线方案及初步地质勘察资料进行研究发现，采空区段线路经过偏坡院南侧，经上克细南侧，向西北展线，至杨雀寨附近，之后以路基、隧道的形式通过原杨柳冲、永顺、福兴煤矿矿区。
通过对比分析可得出，该路线的绕行距离短，纵断面指标相对较高，但后段约5km穿过煤矿及采空区，且采用隧道通过采空区，工程建设受采空区影响大，潜在风险高。
对路段上下范围进行详细踏勘，收集采空区相关资料，摸清采空区边界范围，以勘察资料为基础，对路段每处采空区的危险性进行合理性评价，同时，充分了解熟知采空区对线路布设和治理的影响。
然后对相关方案进行合理优化，在优化过程中，应将优化主要工作放在减少及避让采空区路段的设计上，在设计平面时，尽量避开采空区区域通过。
优化方案采空区路段路线自董弄南侧向西展线，经冗立设置高寨隧道，从团坡村北侧通过，之后主要沿原福兴煤矿遗留的采空区边界外通过；之后从湾河和大树脚两个村庄之间通过，至岜茅冲南侧。
此方案路线绕行距离长，但桥隧规模、拆迁规模明显较小，且避绕了采空区，后期施工和运营期间潜在风险低。
优化方案符合安全选线，地质选线和经济选线的原则。
3.2 环境选线
随着国家对环保的要求越来越高，环境选线是公路设计阶段的主要选线方式。
公路设计阶段应注重环境保护和景观设计尽量减少对工程实施对自然环境的破坏。
本段路线总体设计全面考虑了路线与地形地貌相吻合、充分结合山体的曲折与地形的起伏情况，尽量做到宜曲不宜直，对各种地形要素进行充分利用，以满足相关规范为基础，合理地与当地地形地貌进行结合。
填挖土石方尽量减少、避绕大的地质病害路段等，努力减少公路建设对自然景观环境的影响。
下例所示，路线经过石头寨、大坡等村庄密集区，根据实际地形、地物情况，通过环境选线的方案优化过程如下：
原方案向西经石头寨、大坡至牛滚塘北侧。
路线顺直，但拆迁规模大。
原方案路线长4.9km，设置桥梁1410m/5座，设置隧道1162m/2座。
优化方案从花石头附近向西北展线，向北绕行经荒地展线，避绕拆迁后至牛滚塘北侧。
该段路线长5.5km，设置桥梁1713m/4座，隧道932m/3座。
优化方案较原方案路线里程长约0.6km，桥梁长303m，隧道短230m，桥隧规模基本相当；优化方案对密集村庄进行了避绕，拆迁规模明显较小，且少占用基本农田。
优化方案符合生态环保选线和经济选线的原则。
3.3 安全选线
安全选线方式是借助几何线性指标进行安全选线，实际上就是结合不同地形选择不同的结合指标，灵活应用技术指标，不片面追求高标准，保持全路段线形标准的连续。
在视觉上对驾驶员进行引导。
在平面线形上，严格遵守规范确定的同向圆曲线半径之比在0.2～0.8范围、反向圆曲线半径之比在l～l/2范围的要求，做到地形复杂路段的较低标准与地形舒缓路段的较高标准的平顺过渡，保持全路段线形指标的连续、均衡，相邻路段运行速度相差不超过20km/h。
路段连续纵坡指标较低，设计过程中主要考虑以下内容：连续下坡路段坡顶位置上游段根据大型车运行速度控制平曲线指标，避免货车进入连续下坡路段的运行速度过高，在连续连续下坡路段上，平曲线指标宜适中，避免货车运行速度过高；纵面设计宜保持坡度均衡，
避免陡坡接缓坡及局部路段陡坡集中布置的情况；保持平面和纵面线型的均衡，避免陡坡与小半径曲线组合使用。
4 结语
通过上文的描述不难看出，山区高速公路路线的设计及选线工作需要从环保、安全、经济等不同角度来落实，这样才能更好的提升山区高速公路路线设计及选线的工作效率。
通过分析发现，山区公路路线在进行设计时，受地质因素、自然灾害和地形地貌的影响比较大，为了提升山区高速公路施工质量，需进一步加强山区高速公路路线设计，并科学地进行选线，促进山区高速公路建设持续发展。
参考文献： [1] 赵胜林许刚袁晓寅.山区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究。
《公路交通科技（应用技术版）》，2011，7（1）：298-298.。
