淺談公路設計中的平、縱線形組合

何思泉　周鳳

【摘 要】在公路設計中，平、縱面是重要的組成部分。平、縱面線形的組合設計和很好的配合，通常無須增加造價就能提高道路的品質，安全和完美線形，有助于保持連續、勻速行使。所以，平、縱面線形的合理組合，對于計算行車速度大于等于60km/h的公路是至關重要的；對景關要求較高的城市道路也是極為重要的。

【關鍵詞】公路設計；平、縱線形組合

在公路設計中，平、縱面是重要的組成部分。平、縱面線形配合不好，不但有礙優點的發揮，而且會加劇兩方面的缺點，造成行車上的危險。平、縱面線形的組合設計和很好的配合，通常無須增加造價就能提高道路的品質，安全和完美線形，有助于保持連續、勻速行使。所以，平、縱面線形的合理組合，對于計算行車速度大于等于60km/h的公路是至關重要的；對景關要求較高的城市道路也是極為重要的。筆者結合實際設計工作談談平、縱面線形結合時應該遵循和注意的問題。

一、平、縱線形組合的基本原則

1、平、縱面線形的合理組合設計，應使線形連續，在視覺上能自然地誘導駕駛員的視線，使其能安全、舒適地高速行車。所以不能出現轉折、錯位、突變、遮斷等不好線形。在視覺上能否自然的、連續的誘導駕駛員的線形，是衡量平、縱面線行組合最基本的也是最重要的指標。

2、需考慮平、縱面線形大小的均衡，使線形在視覺上、心理上保證協調。這不僅關系著平、縱面線形的平順性，而且與工程費用也有重要關系。在縱段面反復起伏的路段、僅在平面上使用大半徑的線形是毫無意義的。反之，也一樣。

3、在保證有足夠視距的前提一下，對駕駛員所能看到的前方公路線形范圍有所要求：高速公路、一級公路、平原微丘的二級公路，駕駛員在任一點上所看到的平面線形彎曲一般不應超過兩個；縱面線形起伏一般不超過三個。這是在困難地形是最低要求，如低于此要求，線形的連續性、均衡性就會明濕下降。

4、應選取恰當合成坡度，使其不產生路面排水遲緩或潰水，這是良好線形的必要條件。如果路面排水不良，雨天濺水成霧，妨礙行車安全。所以設計要注意不使縱坡接近水平。相反，也應避免采用橫斷面、縱斷面兩者的坡度過大，而行成合成坡度過大的線行，特別在積雪嚴寒地區更要避免這種過大的合成坡度。否則，行車的危險更大，事故又多。如由豎曲線的頂部開始有急轉彎時，駕駛員靠近豎曲線頂部才開始知道有平曲線，事先心中不可能有準備而迷惑。速度高時，不能立刻反應，也有時發生行車錯誤的情況。如果曲線從到達頂部之前就開始，那么，自然知道前面有曲線，所以就成為視覺上合理誘導。

二、設計中的一般要求

在平面線形設計時要考慮縱面形成的問題；縱面線形設計時也一定要與平曲線行相協調配合。設計中應結合平面線形來優化縱面線形，結合縱面線形來優化平面線形，相互作用才能獲得良好的立體線形。平、縱線形的組合設計一般應注意以下的基本要求。

1、平曲線起點應該設在凸行豎曲線頂點之前，急彎、反向曲線或挖方邊坡均應考慮視線的誘導，避免遮斷視線。

2、為使平面和縱斷面線形均衡，一般取豎曲線半徑為平曲線半徑的10-20倍。

3、合理選擇道路的縱坡度和橫坡度，以保持排水通暢，而不形成過大的合成坡度。

4、當平曲線與豎曲線半徑均大時，平、豎曲線宜重合。

三、平曲線與豎曲線的組合

1、平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線稍長于豎曲線。這種組合是使平曲線和豎曲線相對應，最好使豎曲線的起終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，即所謂的"平包豎"。這種線形不僅能起到誘導視線的作用，而且可取得平順而流暢的效果。對于等級較高的道路應盡量做到這種組合，并使平、豎曲線半徑都大一些才顯得協調，特別是凹行豎曲線處車速，二者半徑應該更大一些。

2、平曲線與豎曲線大小應該保持均衡。平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要形成多而小。一個長的平曲線內有兩個以上豎曲線，或一個大的豎曲線含有兩個以上的平曲線，看上去非常別扭。根據經驗，若平曲線半徑小于10OOm，豎曲線半徑大約為平曲線半徑的10-20倍時，便可以達到均衡目的。

3、暗、明彎與凸、凹豎曲線。暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線組合是合理的、悅目的。對暗與凹、明與凸的組合，當坡差較大時，會給人留下舍棄坦坡、不走近路，而故意爬坡、繞彎的感覺。此種組合在山區難以避免，只要坡差不大，矛盾也不很突出。

4、平、豎曲線應避免的組合。平、豎曲線重合是一種理想的組合，但是由于地形等條件限制，這種組合往往不是總能爭取到的，如果平曲線的中點與豎曲線的頂（底）點位置錯開不超過平曲線長度的四分只一時，仍然可以獲得比較滿意的外觀。但是如果錯位過大或大小不均衡就會出現視覺效果很差的線形。

A、要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。二者都存在不同程度的扭曲外觀；前者會使駕駛員操作事失誤，引起交通事故；后者雖無視線誘導問題，但路面排水困難，易產生積水。

B、小半徑豎曲線不宜與緩和曲線重疊。對凸形豎曲線誘導性差，事故率高；對凹形豎曲線路面排水不良。

C、計算行車速度≧40km/h的道路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。前者失去誘導視線作用，駕駛員須接近頂部才發現平曲線，導致不必要的減速或交通事故；后者會出現汽車高速行駛時急轉彎，行車不安全。

在實際設計中，我們在保證平豎曲線的合理組合的同時，也要考慮到實際地形中對曲線線形的限制因素，做到具體情況具體分析，不同地形不同設計，這樣才能保證設計道路通車后曲線線形優美，車輛行車安全。