公路路線設計相關問題探討

鄭志杰 陳壘 董德忠

摘要：在公路建設過程中公路線路設計的選擇會對公路安全產生極大影響，所以公路線路設計是否合理對整個公路建設都有著重要意義。在公路路線設計過程中要結合實際建設環境合理組合線路形式，保證汽車行駛安全和舒適性，確保公路建設質量。

關鍵詞：公路線形設計;安全設計;問題分析

引言

在對公路進行建設時，路線的選擇一方面會受到地形地質、周邊環境等因素的影響，另一方面，在公路建成后，又會反作用于自然環境，更會影響公路的使用安全。在對公路工程進行建設時，路線設計的質量直接影響著整個公路路基、橋涵、交叉以及沿線各種基礎構造物的建設質量和成本。因此，做好公路路線的設計工作，是非常重要的。

1安全選線

在山區由于地形起伏大，高速公路可能存在高填深挖路段、陡坡路段、長上坡下坡路段，特別是一些重要結構物設置路段，受地形條件限制，可能存在一定安全隱患，為此，應從安全角度出發，選擇有利于行車安全的路線方案。（1）根據地形條件，路線應在地勢相對平坦、視野開闊的走廊帶內選擇路線方案，盡可能避免長陡縱坡路段、深挖路段、高填路段，確保行車安全。（2）根據地質條件，路線應在地質條件好、山坡穩定、無重大地質災害的地區選擇路線方案，以確保高速公路本身的安全。（3）隧道進出口路段，路線應選擇在地形變化小、地質良好的地段，避免設置小半徑平曲線和較大的縱坡，以保行車安全。（4）重要結構物和主要設施設置路段，路線應選擇在地形開闊，視線良好的地段，如互通、服務區、停車區等，確保車輛駛入、駛出的安全。

2平面線形設計

道路平面線形設計，是根據汽車行駛的力學性質和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾何參數，保持線形的連續性和均衡性，避免采用長直線，并注意使線形與地形、地物、環境和景觀等協調。對于車速較高的道路，線形設計還應考慮汽車行駛美學及駕駛員視覺和心理上的要求。

2.1平面線形設計要點

平面線形設計的三要素是：直線、圓曲線和緩和曲線。

（1）直線設計。兩點之間直線最短，在往常的路線設計中，更重視設置長直線，但是直線的靈活性較差，不能協調，因此在山區路線時，設計較長的直線不能很好的適應地形的變化。在我國路線規范設計中，要求直線的長度不要超過車速的20倍，同時在直線的兩側要種植樹木降低單調感。在設計直線形時，導向線決定了路線的方向，而圓曲線、緩和曲線只是補充于直線，起到一個過渡的效果。如果直線和曲線沒有合理的結合到一起，就會導致公路平面線形的連續性較差，不可避免的出現缺陷和不足，甚至可能造成重大的安全事故。因此在設計線路的過程中，一定要綜合考慮直線和圓曲線、緩和曲線的結合，在適當的位置采取合理的設計方式，提高公路的安全性和合理性。

（2）圓曲線設計。圓曲線更容易適應地形變化，適用范圍廣而靈活;而且一些較大半徑圓曲線線形美觀、順適、行車舒適。然而當圓曲線半徑較小時，視距條件差，因此，各級公路圓曲線的最小半徑設計應該符合規范的要求。《公路路線設計規范》中規定：各級公路不論轉角大小均應設置圓曲線。在選用圓曲線半徑時應與計算行車速度相適應，并盡可能選用較大的圓曲線半徑，以提高公路的使用質量。圓曲線設計中應注意，在保證足夠視距的前提下，視野前方平面轉向一般不應超過兩個，縱面起伏形不應超過三個。

（3）緩和曲線。緩和曲線是指設置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉向相同的圓曲線之間的一種曲率連續變化的曲線。緩和曲線具有以下作用：線形緩和，使線形圓滑，增加線形美觀，有良好視覺效果;行車緩和，便于駕駛員操作方向盤;完成超高和加寬的過渡，利于平穩行車;消除離心力的突變，提高舒適性。《規范》規定：除四級公路外的其它各級公路都應設置緩和曲線，另外，當圓曲線半徑大于“不設超高的最小半徑”時可省略緩和曲線。

2.2平面線形設計注意事項

（1）平面線形設計應能在視覺上自然地誘導駕駛員的視線，并采取相應措施保持視覺和心理上的連續性。如在下坡右轉彎公路的左側路旁植樹，使正在高速行駛的駕駛員消除不安全感，并起誘導視線的作用。（2）平面設計應與縱斷面、橫斷面配合良好;山地道路路線應在保證安全的前提下，合理選擇線形要素，注意與沿線地形地物相結合，與自然環境相協調。（3）避免路線平縱指標偏高（尤其平面指標大量選用長直線、大半徑長曲線等），導致道路出現大填大挖大護坡的現象，這樣嚴重影響了沿線景觀，且與自然環境不協調。（4）追求道路與自然景觀、人文景觀的和諧與統一，使道路也成為靚麗的景觀。

3道路縱斷面設計

3.1縱坡設計

縱坡設計的基本要求：縱坡設計應滿足設計規范規定的各項要求;設計縱坡應該具有一定的平順性，起伏不宜過大或過于頻繁;地下水位較高的平原微丘區，應該滿足最小填土高度，保證路基穩定;縱坡設計在一般情況下考慮填挖平衡;對沿線地形、地質、地下管線、水文、氣候等條件綜合考慮，以保證道路的暢通和穩定;對連接段縱坡，如大、中橋引道兩端連線等，縱坡應該平緩，避免突變;在實地調查的基礎上，充分考慮農田、水利等方面的要求。

（1）最小縱坡：在道路挖方和低填方路段，為保證排水，縱坡最小為0.3%。一般情況下，最小縱坡不小于0.5%。對于城市道路，當最小縱坡小于0.3%時，應該設置街溝。干旱地區以及橫向排水良好的路段，其最小縱坡可不受上述限制。

（2）最大縱坡指各級道路允許采用的最大縱坡，是道路縱斷面設計的重要控制指標。最大縱坡設計主要考慮以下幾方面因素：汽車動力性能、道路等級、自然條件、城市道路中考慮交通構成。高速公路受到地形條件等特殊情況限制時，經技術經濟論證合理，最大縱坡可以增加1%。非汽車交通較大的路段，坡度適當放緩，平原、微丘區不大于2%—3%，山嶺、重丘區不大于4%-5%。大中橋上縱坡不大于4%，橋頭引道縱坡不大于5%。位于海拔2000m以上或嚴寒冰凍地區四級公路最大縱坡不應大于8%。

表1? 我國高速公路最大縱坡規定值

設計速度（km/h）

120

100

80

60

最大縱坡（%）

3

4

5

5

3.2坡長的限制

坡長主要是指兩個變坡點之間的水平距離。（1）最小坡長的限制：主要考慮汽車行駛的平順性、路容美觀、相鄰豎曲線的設置考慮、為計算行車速度9-15秒的行程為規定值。（2）最大坡長的限制：最大坡長限制：就是控制汽車爬坡時，車速下降到不低于限定的最低時速時所能行駛的距離。等級高的道路主要是小車與載重汽車因速度不同帶來的相互干擾;等級低的道路為防止車速顯著下降而導致汽車爬坡無力，甚至熄火。

4結語

公路設計不僅是為了順利開展公路建設，還是保證公路質量的關鍵。公路設計除了要考慮最大限度地滿足公路的基本功能以及公路建設的經濟性外，交通安全是需要著重考慮的一個重要方面。交通的不斷發展也造成了交通事故發生率的不斷增高，為了讓這樣的狀況得到好轉，在進行公路設計的時候就必須考慮影響公路質量或是會造成交通事故的因素，在進行公路的建設的時候更要嚴格的按照設計要求進行，從而保證公路的質量，從根本出發，以減少交通事故的發生。

參考文獻：

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