公路線形設計中的關鍵問題與應對措施

■嚴智英，裴 佩 ■新余市公路勘察設計院，江西 新余 338000

公路的線形設計是影響公路行車安全的重要問題，公路線形設計必須按照車輛行駛的要求規劃線性和角度等問題，重視對關鍵問題的解決，按照設計的基本原則，提高公路線形設計的合理組合，保持均衡性、一致性等滿足車輛行駛的安全與舒適性要求。

1 公路線形設計概述

公路線形設計主要是針對公路的平面和縱面進行線形規劃，公路的平面線形就是線路的平面投影，縱斷面的設計則是對立面上的投影設計。根據公路的水文、地質、地形等條件，結合公路行車條件以及氣候因等，對平面和縱面線形進行選擇和設計，這就是公路的線形設計。公路線形對車速、安全性、舒適性等都應較大的影響，所以公路設計規范中線形設計也是一個重要技術指標。

2 公路線形設計適應原則

公路線形設計應考慮的問題是綜合性的，必須從多個角度進行考慮與分析，首先應對土地利用類型進行考慮，干線公路的線形設計應考慮經過地區的生活和居住狀況，如果公路分割生活區則應考慮道路的便利性和安全性，必須突出公路的功能性，也應關注其對居民的影響。

其次，從整體網絡的角度進行分析，選擇公路的線形應考慮整體交通網絡的平衡，應控制不出現多交叉或者變形較大的線形來進行規劃和設計在保障交通能力的同時避免交叉道口過多。尤其是在城市公路與城際公路交接的位置更應合理設計，避免出現矛盾影響交通順暢。

最后，應充分考慮公路行車的安全和舒適性，必須考慮各種線形設計的影響因素，提高公路線形的合理性，避免對車速、駕駛、視野等產生負面影響，而導致公路出現安全隱患。

3 公路線形設計中的關鍵問題與對策

3．1 平面線形設計問題

平面線形設計應考慮的是公路與地形之間的配合，應保持直接與連等，并與周圍的地形和景物等協調。在地勢相對平坦的地區，公路線性可以取直線為主。而在地勢起伏較大的地區則應考慮選擇曲線形式，曲線比例增加。線形和地形之間的配合應考慮經濟性和生態問題，直線、曲線、回旋線等采用應考慮因地制宜，因工程制宜。不論是何種等級的公路，遇到曲線設計時都應考慮半徑較大的圓曲線，保證平曲線足夠長。從實踐的角度看，公路線路轉角的大小與舒適直接相關，角度為7°時適應較長的平曲線，可以避免急轉彎的錯覺。同時直線長度較大，應不宜采用過大的縱坡。對長直線路的盡頭選擇的曲線應考慮半徑、超高、視距等因素，同時還應設置標志以及路面抗滑力等保障安全。

3．2 縱斷面線形設計問題

縱斷面應與地形直接配合，設計成連續以及平順的曲線。避免在短距離內出現較大的起伏。避免出現較長的上坡或者下坡路段，最大坡度應在坡段的下部，接近頂部應放緩坡度。相鄰的坡度如果代數差較小，則應采用較大的豎曲線半徑。交叉位置的縱坡應放緩，當地有積雪或者冰凍等可能性的地段應放緩坡度。

公路縱坡應當選擇平緩的設計，縱坡坡度應小于0.3%。在平原地區的設計應體現地形的優勢平緩而均勻。山嶺和丘陵等地區設計則應控制坡度小于6%。越嶺的縱坡應控制坡度等級，不應選擇極限長度或者坡度，山脊和山腰除了考慮地形限制采用大縱坡以外都應盡量采用平緩設計。

3．3 線形設計的綜合性問題

線形設計不僅僅是單純的角度、長度、高度、坡度等問題，也應考慮視覺心理等問題。因為駕駛員畢竟會對簡單和枯燥的事物產生疲勞。因此應考慮線形設計的相互配合。因此公路設計中應避免視景的差異。當然這樣的設計也應根據實際情況而定，如果交通環境復雜則應選擇單調的線形組合。如調節視覺而增進視線引導，設計時選擇車道線、標志、綠化、建筑等來彌補單調性問題。

公路線形設計的綜合性，應根據視距條件來選擇，公路縱面上插入凹形豎曲線，不僅僅可以改變線路相對單調呆板的問題，而給予視覺上的改變，以此提高行車的舒適性。但是在運用中應注意，避免采用較短的凹形豎曲線，避免給駕駛員急轉急停的感覺。同時設計中不能在兩個凹形豎曲線中加入短直線，因為直線與曲線的組合過于直接，會導致錯覺，如果利用復合曲線和一個凹形豎曲線，則可以較大程度的改善視覺條件。

公路中平直曲線與直坡組合，一般在平直曲線設計中應選擇半徑合理，并配合平面直線和圓曲線之間的合理選擇。在透視圖上顯示視覺效果的適應性。車輛在行駛中可以獲得較好的路旁景觀效果，且隨著行駛的時間和距離景觀也隨之改變。但是平曲線和直線組合如果不合理，或者半徑過小、直線長度過短等都會在視覺上出現曲折的情況，因此在設計中應充分考慮此類問題。同時哈英考慮坡度要求，避免急轉彎和陡坡位置重疊。

3．4 其他注意問題

3．4.1 避免小曲線插入

在豎曲線的凹凸的底部或者頂部應避免插入小曲線，這樣的情況在視線影響上容易導致抬高的效果，尤其是在高填方的路段，司機形成的安全感和視線會受到干擾，不能對前面的路況進行觀察。接近頂點的曲線改變，容易導致操作失誤、而凹形曲線底部出現彎曲點則不利于排水，前后扭曲的線性會影響司機的視覺感知能力，而導致事故。

3．4.2 線形設計不易復雜

線形設計應保持一定的連續性，不能在短時間內出現過多的曲線變換，無論是平面還是縱面上的坡度改變，都會使得線形不夠連貫，而形成盲區和錯覺，這樣駕駛員會感覺緊張，影響舒適性。按照相關研究，駕駛員在任何一點所看到的平面范圍內的曲線變化不應超過兩個，最大也不能超過三個。

3．4.3 特殊路段設計

橋梁以及引導的平、縱、橫面的設計應與總體布局進行協調，橋梁上的縱坡不應大于4%;橋頭引導段應小于5%。網絡相對繁忙的地段，應控制橋上縱坡和引導段小于3%。橋頭的引導段應與橋上的線形相配合。隧道內的縱坡應小于3%;但是過短而小于100m的不受這個限制。高速公路、一級公路上的中短隧道如果受到條件限制，應進行經濟論證，適當選擇最大的縱坡，但是也不能大于4%。同樣隧道與隧道接口、內部的線形應保持一致、隧道兩端洞口隧道兩端洞口連接線的縱坡應有一段距離與隧道縱坡保持一致;檢查設計是否滿足上述標準要求，并使橋、隧及其兩端引線之平、縱線形盡可能平順，與周圍環境相協調，使之視眼開闊、視線誘導良好。

4 結束語

公路線形設計對于地形適應和交通安全性都有至關重要的作用，綜合上述的分析，不難看出線形設計必須將平面和縱向、組合設計等方法和思路結合起來，針對設計中的關鍵問題進行分析與解決，以此滿足公路應用中的舒適和安全性等問題，這樣才能提高設計的適應性。

［1］吳海寧．改擴建公路線形設計的探討［J］．華東公路，2014(06):20－21．

［2］馮玲軍．公路設計中存在的問題以及對策探討［J］．黑龍江交通科技，2013(3):31－32．