公路選線
正文
在公路規劃路線的起點、行經地點、終點之間，選定一條技術上可行，經濟上合理，而又能符合使用要求的公路中心線的工作。公路選線要綜合考慮路線通過地區的地理位置、社會情況、自然條件和工程的難易，以及路線的性質、使用任務、等級和投資等因素。為此，要做大量的調查研究和分析比較工作。就工作程式來說，公路選線可分為路線基本方向的選擇、路線帶選擇和定線三個階段。
路線基本方向的選擇
公路選線中，根據政治、經濟因素所確定的路線必須通過的點(包括起迄點)稱為據點；根據自然條件或工程經濟所決定的路線應穿過或避開的點稱為控制點。一系列的據點和控制點的組合，構成的路線方案就是路線的基本方向。因此，路線基本方向的選擇，首先要明確路線在公路網中的位置和作用，以及在整個交通網系中所承擔的運輸任務。例如，對於大的政治、經濟中心點間的幹線公路，路線基本方向一般以實現直達運輸為主，並適當照顧沿線重要經濟點，儘量縮短路線長度，以節省運營時間；地方性公路則以滿足地方經濟發展和居民的需要為主，可以通過當地的居民點、鐵路車站、碼頭等。路線經過地區應充分利用有利的自然條件，避開那些地形、地質、水文條件複雜的地段。
路線基本走向的選擇，通常須要蒐集當地的經濟、社會和自然等方面的大量資料，在小比例尺(1:25000～1: 100000)地形圖上，擬定幾個可行方案進行比較選定。在地形複雜或地區範圍大時，也可以通過航空視察，或用航攝照片進行選線。
路 線 帶 選 擇
在路線基本方向選定的基礎上，按地形條件具體選擇路線通過的地帶，也稱路線布局。路線帶選擇按地形大致可分為平原區選線、山嶺區選線和丘陵區選線。
平原區選線 平原地區除鹽漬土、河谷漫灘、草原、戈壁、沙漠等地區外，一般為耕地並有較密的居民點的地區。在河網湖沼平原地區，還具有湖泊、水塘、河叉多的特點。
平原區的地形對路線限制較少。兩控制點間如無地質不良和地物障礙等，則兩控制點的直接連線是最理想的路線。但是一般平原地區，農田密布，灌溉渠道網縱橫交錯，城鎮、居民點和工業設施很多，選線時應根據公路使用要求，進行綜合分析，以確定一系列的中間控制點。連線這些控制點，就是選定的路線帶。
路線帶選擇應注意少占好地，處理好與農田水利設施的關係和城鎮發展的關係。此外，儘可能不穿越大湖塘、泥沼、窪地，並儘可能靠近建築材料產地等。
山嶺區選線 山嶺地區往往是山高谷深，地形複雜。但山脈水系分明，這就基本上決定了山區路線方向選擇的兩種可能的方案:一是順山沿水,二是橫越河谷和山嶺。順山沿水路線又可按行經地帶的部位分為沿河線、越嶺線、山脊線、山腰線等線型。
沿河線 一般谷底不寬，兩岸階地較窄，谷坡時緩時陡，間有淺灘和峭壁。山區河流平時流量不大，但山洪暴發時，洪流常夾帶泥砂、礫石、樹木急速下瀉，沖刷河岸,為害甚大。河谷地質複雜,常有滑坍、岩堆、土石流等病害發生。寒冷地區的背陽峽穀日照少，常有積雪、雪崩和涎流冰等現象。這些自然條件是沿河線選線必須考慮的因素。但沿河線與山區其他線型相比，卻具有縱坡平緩，工程量小，施工、養護及運營條件較好等優點，常常是山區選線優先考慮的方案。
沿河線的布設，由於河谷兩岸的地形，地質條件往往差別很大，所以，必須慎重考慮河岸的選擇、跨河橋位的選擇和線位高低的選擇。路線是布設在河岸的一邊好，還是避開困難工程建跨河橋好，這兩者之間應權衡利弊,作出抉擇。如圖1
所示是路線沿河左岸上行至河彎處，有很長一段石壁並間有大型岩堆多處，很難根治，路線宜採用跨河方案。 沿河線的線位選取低線，一般可以採用較高的標準，便於利用有利的自然條件，工程量也較少；其最大的缺點是易受洪水威脅，防護工程較多。高線一般都位於山坡上，路線必然隨山勢曲折而彎曲，線形較差，工程大；優點是受洪水威脅少。因此，線位高度應根據河谷特徵、水文、地質情況結合路線標準和工程經濟來選擇。
越嶺線 橫山越嶺路線要克服很大的高差。因此選越嶺線須從縱坡設計入手，路線的平面位置及長短主要取決於縱坡的安排。越嶺線的布設主要應解決的問題是選擇埡口；選擇過嶺的方式；選定埡口兩側山坡的展線方案。選擇埡口要考慮越嶺方案的重要控制點，應在符合路線基本走向的較大範圍內加以選擇。
選擇過嶺方式應考慮因素較多。就過嶺方式來說，主要有三種形式：①淺挖低填，適用於嶺寬脊厚的埡口。②深挖埡口,適用於山脊瘦削,地質情況良好的埡口。深挖程度視地形、地質、氣象等條件以及兩側展線的要求決定。埡口越瘦，越宜深挖。但地質條件差時，應以不危及路基穩定為度。③隧道穿越，當挖深較大，採用隧道比明塹經濟，特別是埡口瘦薄，用不長的隧道穿越能大大降低路線爬升高度，縮短展線長度，提高線形標準，減少運營費用，技術經濟指標都比較優越時，應該採用公路隧道穿越方案。
選定埡口兩側山坡展線方案是為了克服越嶺的高差。所謂展線，就是利用有利地形，人為地展長路線，使路線在允許的坡度範圍內逐漸從山腳上升到山頂。越嶺展線的方式主要有三種：
①自然展線。以適當的坡度，順著自然地形，繞山嘴、側溝來展長路線，克服高差。優點是路線走向和基本方向一致，行程和升降統一，路線最短,線形簡單,一般技術指標也較高。如無地形或地質障礙，布線應儘可能選用這種方式。
②回頭展線。利用有利地形設定回頭曲線，使路線在山坡上來回盤繞的展線形式（圖2）。
其關鍵是選擇回頭曲線的位置，一般多利用直徑較大，橫坡較緩的峁形山包或寬坦山脊，或利用地質、水文地質良好的平緩山坡和地形開闊的山溝或山坳。回頭展線設在同一坡面上，對行車、施工、養護都不利，甚至破壞山坡的穩定。應儘量把路線拉開，分散回頭曲線，減少回頭次數。 ③螺鏇展線。地形特殊地段,路線迴轉360°形成環狀的展線形式(圖3)。
可使上、下線以隧道或跨線橋的形式穿過。螺鏇展線在某些地形條件下可代替一對回頭線。它比回頭展線有較好的線形，但須建隧道或跨線橋，造價較高。因此，在選定螺鏇展線方案時，應根據路線標準、地形條件和回頭展線方案進行技術經濟比較，以決定取捨。 山脊線 大體上沿分水嶺布設的路線。方向順直,嶺寬脊厚，橫坡平緩，縱向起伏不大的分水嶺是布設山脊線的理想地形。高山地區的分水嶺常常是山峰、埡口相間排列，起伏較大。這種地形的山脊線受低埡口的控制，路線須沿分水嶺側坡在埡口之間穿行。平面線形隨山勢彎曲，縱斷面多有起伏。山脊線在一般情況下地質和水文情況良好，路基工程量小，橋涵構造物少。但高山地區山脊線的線位較高，遠離居民點；海拔高時空氣稀薄，有雲霧、積雪、結冰等現象,對行車不利。山脊布線,基本上是沿分水嶺走行，路線走向明確，選線主要是選好控制埡口，以及控制埡口之間利於布線的山坡。一般是在初選控制埡口的基礎上，再在側坡布線過程中比較優劣，決定取捨。在其他條件相同時，應爭取走山嶺的陽坡。
山腰線 泛指布置在高大山嶺腰部的路線。沿河高線和越嶺線的大部分路段都屬於這一類。
丘陵區選線 丘陵地區，山丘連綿，崗坳交錯，此起彼伏，山形迂迴曲折，嶺低脊寬，山坡較緩，丘谷相對高差不大。在這樣的地形特點下進行公路選線，在基本方向允許的範圍內，一般有較多的局部方案可供選擇。選線時應根據地形、水文地質條件，並考慮當地經濟發展的需要，經過反覆比較後，選取方向順直，工程量少的方案。
為適應丘陵區地形、地勢的特點，平面線形應以舒順的曲線為主體，避免使用過長的直線；縱斷面線形以平、緩坡型為主，允許輕微起伏。丘陵區路線一般可最大限度地做到平、縱、橫三面協調，平、縱線形舒順且配合得當，橫斷面布置合理。
定 線
在路線帶範圍內確定公路線的確切位置。常用的方法有地形圖定線法和直線定線法。
地形圖定線法 也叫紙上定線法。這種方法是在路線帶的大比例尺(1:1000～1:2000)地形圖上，找出控制路線的所有特徵點。考慮平、縱、橫三面的協調，並通過試繪試算和反覆修改定出路線的位置。紙上定線是公路定線過程中的一個中間步驟，最終還要把紙上路線敷設到實地上去。這種方法適用於技術標準高，地形複雜地區的路線。
紙上定線可以從圖上俯視較大範圍的地形情況，能比較容易地找出所有控制路線的特徵點，深入細緻地研究一切有利和不利條件，以做出不同的方案。定線者在室內對所有方案進行比選，能夠較好地解決路線平、縱、橫的協調配合。高速公路由於線形標準高，為保證汽車快速、安全、舒適的行駛，對平、縱協調的立體線形設計要求也高，在定線過程中涉及面廣，工作量大，多採用紙上定線。但紙上定線必須要較高精度的大比例尺地形圖，人工測圖不僅精度難以滿足要求，且會增長測設周期。
直接定線法 定線人員直接到現場調查分析地形、地質情況，掌握定線帶的細部情況,藉助方便的儀具,憑定線者對現場的綜合判斷，定出路線具體位置的方法。
直接定線面對實際地形、地質和水文狀況，只要定線者有一定的選線經驗，充分掌握資料，反覆試驗改進，也能得到滿意的結果。但它有兩個根本弱點：一是現場的工作條件不允許定線者對每一處的自然狀況都深入研究，由於視野受到限制，定線時難免顧此失彼，甚至判斷錯誤。二是直接定線的工作程式先在野外選定路線平面，後在室內做縱、橫斷面設計，這種室內外分開的工作方法，往往難以妥善解決平、縱線形的配合問題。直接定線雖有不足之處，但在地形簡易、路線方案不多或等級較低，修建任務緊迫的情況下，為發揮其快速的優點，仍不失為一種重要的方法。
選 線 新 技 術
在公路選線的各個工作階段都需要掌握詳細的地形、地質資料，並需要處理大量的數據。這些工作正日益廣泛地套用航測及計算機來完成。
航空目測選線 利用飛機在高空向地面鳥瞰，全面識別地形和地質情況，進行目測或局部攝影，據以選擇路線基本方向。航空目測可對較大範圍內的地貌和地質概況有個完整的認識。在複雜地段還可進行攝影，在照片上研究各種方案。這種方法適用於大草原、沙漠、大森林和地勢險峻的山嶺等人員難以到達的困難地區選線。
航攝像片選線 利用沿路線航攝的像片或國家已有的航攝像片及航測資料，在立體鏡下或多倍儀上建立光學立體模型，觀察選線地區的地貌和水系，並結合地質判釋資料進行選線。在平原區也可利用航攝像片編制像片平面圖進行選線。還可通過精密立體測圖儀測繪出大比例尺(1:2000，1:1000)地形圖進行紙上定線。目前衛星攝影取得的像片，已能提供地形、地質等詳細的資料，為利用航攝像片選線創造了更有利的條件。
隨著電子計算機技術和航測技術的發展，公路選線正在逐漸向自動化或半自動化選線方向發展，即通過航攝像片在全能立體測圖儀上進行掃描、按格網選取數據點；或在立體坐標量測儀上自動掃描記錄；或根據地性線和地形特徵點選取數據點建立數字地形模型。根據數字地形模型，按選線設計的要求轉換為數學模型，並把設計的出發數據，一併輸入電子計算機，通過一定的程式系統,而後輸出成果。它的優點是節省人力和時間,能夠得到較合理的方案。
此外，公路選線應充分利用最佳的風景特徵，引人入勝而避免單調,並儘量與周圍風景自然地融成一體,避免大挖大填，破壞景觀。
