山區通鄉公路勘察及設計問題的探討

劉振江

(牡丹江市公路管理處)

1 關于平面設計有關問題認識

山區河流蜿蜒曲折，地形地貌變化無窮，若采用曲線與自然地貌吻合，可以減少工程數量，保護自然環境。雖然規范中規定路線線形不硬性追求以曲線或以直線為主的布線思想。但《公路路線設計規范》(JTJ011-94)中“當計算行車速度≥60 km/h，同向曲線間最小直線長度以不小于行車速度的6倍為宜;反向曲線間最小直線長度以不小于行車速度的2倍為宜。”對山區公路，計算行車速度為60 km/h，僅高速公路和一級、二級公路中才采用，而三級、四級公路的計算行車速度分別采用40 km/h、30 km/h、20 km/h。因此，在山區公路設計中硬性參照上述規定則不妥，考慮到緩和曲線段的加寬和超高，汽車從直線到曲線行駛，與直線長度關系較小。為與山區的特殊地形地貌相吻合，減少大面積的大填大挖對環境的破壞，充分利用地形，減少工程量，節約投資，僅從駕駛員操作過程需要考慮，各線元最短長度以3 s設計速度行程控制為宜。若曲線間的直線長度難以滿足3 s設計速度行程要求時，同向曲線應調整線形使之成為單曲線或復曲線或采用卵形、C型和凸型等平曲線;反向曲線應調整線形或運用回旋曲線使之組合成復曲線。

山區公路路線平面采用基本型、S型、卵形、C型和凸型等4種線形。除受限地段外，其余平曲線最短緩和曲線長度25 m，緩和曲線參數一般在R/3＜A＜區間選用;為了消除短夾直線，多采用不對稱緩和曲線長度;為了最大限度地擬合原路多采用多圓復合的卵形曲線。部分路段為了避免傷及高陡的上邊坡，或者侵入河道太多，也不刻意消除夾直線，各線元最短長度以3 s設計速度行程(25 m)控制。

利用舊路改建路段通過實測原路中心線坐標、橋涵構造物和縱坡控制點坐標，在滿足規范條件下和考慮曲線加寬的情況下構造平面線形，平曲線間的夾直線的控制未嚴格按規范控制，未刻意消除曲線間夾直線，而是通過司機遇見前方目標，采取一系列措施的所需的時間(2.5 s)控制，即各線形單元長度以3 s設計速度行程控制。盡量最大限度地利用舊路，避免大挖方、大填方，盡量避免拆遷房屋及沿線設施，以減少工程造價。對于原路平曲線半徑較小、縱坡較長大的交通事故黑點，結合地形、工程地質條件，則脫離原路改移路線，盡可能按照較高指標布置設計中線，以改善路線平縱面。

新建路段地質、地形相對比較復雜屬本項目難點地段，設計時充分利用原路布線，平曲線間的夾直線的控制未嚴格按規范控制，未刻意消除曲線間夾直線，而各線形單元長度以3 s設計速度行程控制。盡量避免大挖方、大填方，盡量避免拆遷房屋及沿線設施，以減少工程造價。

選線時在室內研究分析后，結合現場實際情況，利用手持式GPS，并使GPS的坐標、高程系統與1/10 000地形圖中的坐標、高程系統吻合，大大提高選線效率。勘測中提高平面線形標準，改善平面指標，同時考慮工程地質條件，縱坡坡長適度超限，盡量降低工程數量。減少植被破壞，保護生態環境，同時有利于其它道路的銜接。

2 關于縱斷面設計的有關問題的認識

(1)原路利用和加寬改建的路基段落按路面加鋪厚度控制。即現有路標高作為路床設計標高，設計的路面標高按現有路床設計標高+路面結構層厚度。

(2)利用原橋和加寬的小橋設計標高為現有標高，即按現有橋面標高-路面結構厚度作為路床設計標高。

(3)新建路段不受此限制。

3 路基橫斷面設計問題

3.1 平曲線超高

由于受原路狀況及沿線地形、地質、環境、水文等諸多因素的限制，為避免對環境造成不利影響，路線設計的部分平曲線采用較短的回旋緩和曲線，平面線形較多地采用凸形、反向S型及同向的C形和卵形曲線，應采用靈活的超高與加寬方式和選擇合適的漸變段落，盡可能改善這些平曲線線形的缺陷與不足，使行車更加安全、舒適，讓視覺更加連續流暢，給公路路容增輝。

(1)拐點和公切點附近的雙向路拱橫坡段就不小于3 s的長度(25 m)。若按此方式進行超高漸變，其雙向路拱橫坡段長度小于3 s(25 m)時，則相鄰兩平曲線超高漸變應由直緩點開始。

(2)凸形曲線為了改善凸點處超高漸變率坡差較大的不足，盡量在凸點附近設置長度不小于35～25 m的全超高段。

(3)卵形曲線一般在插入緩和曲線全長完成超高漸變，可不受超高漸變率大于1/330的限制。

3.2 平曲線加寬

(1)與平曲線超高一致，S型曲線拐點和C型曲線公切點附近的標準路基寬度段長度應不小于3S行程;否則應從S型曲線拐點開始加寬及將C形曲線相鄰兩緩和曲線全長作為兩平曲線加寬差值的漸變段。凸形曲線為了改善凸點的加寬突變情況，盡量早凸點附近設置長度不小于35～25 m的全加寬段。

(2)除其中有不設置加寬的大圓外，卵形曲線一般按小圓的加寬值統一加寬;如其中有不設置的大圓，則將期間的緩和曲線全長作為小圓的加寬漸變段。

3.3 平曲線視距切除

視距不小于2倍的停車距離，結合實際地形和植被覆蓋情況，力所能及的對平曲線側影響視線的障礙物和挖方邊坡按視距包絡曲線進行清除與切除。

有條件的平曲線按超車部分視距進行視距清除與切除，滿足至少在每1～2公里的行程內提供一處超車路段的要求。

平曲線內側的視距包絡曲線的圓曲線部分按半徑計算所需要橫凈距、緩和曲線部分按此橫凈距從直緩點至緩圓點漸變。

當確因切除視距將造成的大開挖的高陡邊坡和較大范圍的植被損壞，則這些平曲線不能進行視距切除，應設置相應的標志和標線的交通安全設施，強制車輛分道行駛，禁止超車。

4 結束語

對于通鄉山區公路來說，通過實測道路控制點的三維數據，利用智能化的道路輔助設計軟件構造平面線形。該方法可以充分體現了設計人員的設計意圖，合理利用了實地的地形地貌，而且能做到平縱結合，為降低工程造價提供了技術保障，具有較強的適用性。建議在通鄉公路測設中采用相關技術，能夠充分利用舊路原有的構造物和新建路線路線經過控制地形，大大提高勘測設計質量。