道路線形設(shè)計中需注意的問題分析

周塵華

[摘要]路線作為整個道路設(shè)計的骨架，它的好壞直接關(guān)系了行車的安全與舒適。因此作為道路的設(shè)計者，應(yīng)從設(shè)計開始就做到細致、嚴謹、科學合理，并且使道路更加人性化，使駕乘者感覺舒適、愉悅，使行車更加安全。更多的體現(xiàn)“以人為本”的公路設(shè)計新理念。

[關(guān)鍵詞]道路；線形；設(shè)計

引言：

線形設(shè)計是否合理是直接影響到公路運行安全的根本性問題。公路線形必須符合汽車行駛特性的要求，線形設(shè)計中應(yīng)注重線形指標的選取和平、縱線形合理組合，保證公路線形指標的均衡性、一致性和線形的連續(xù)性，以滿足汽車高速及安全行駛的需要。

1、線形設(shè)計方案及順序

路線方案根據(jù)制定的路線總方向和公路功能，及其在公路網(wǎng)中所起的作用，來綜合考慮社會、經(jīng)濟、自然條件等因素擬定路線走向。路線方案的合理與否對于公路本身的工程投資、運輸效率和使用質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，并影響到其在公路網(wǎng)中應(yīng)有作用的發(fā)揮。路線的設(shè)計順序，應(yīng)在縱橫斷面的平衡的前提下估計到先定平而，沿著平面線形進行橫斷而和高程的測量，取得地質(zhì)、地面線和水文等資料，然后再進行縱、橫斷面的設(shè)計。為均衡線性、節(jié)省土石方的數(shù)量，必要時再對平面進行修改，反復(fù)幾次以取得滿意的結(jié)果。

2、平面線形設(shè)計需注意的問題分析

2.1平曲線半徑與超高

汽車在平曲線路段上行駛時，將產(chǎn)生離心力由于離心力作用，汽車將產(chǎn)生側(cè)向滑移。車輛在曲線上穩(wěn)定行駛的必要條件是橫向力系數(shù)要小于路面提供的極限摩阻系數(shù)。橫向力的大小是和圓曲線的半徑成反比的，要想降低車輛彎道行駛時所受的橫向力，就應(yīng)采用較大的圓曲線半徑圓曲線半徑越大，橫向力系數(shù)就越小，汽車就越穩(wěn)定，以從汽車行駛穩(wěn)定性出發(fā)，圓曲線半徑越大越好，有時因受地形、地質(zhì)、地物等因素的限制，圓曲線半徑不可能設(shè)置得很大，因此，這就需要研究曲線半徑的最小值，以保證行車的安全與舒適必須對曲線行車的橫向力的大小加以限制。在路線設(shè)計中采取設(shè)置超高來減輕或消除橫向力的影響。另外還需注意：檢查所采用的圓曲線半徑是否與公路等級及行車速度相適應(yīng)、超高與路面橫向摩阻系數(shù)相協(xié)調(diào)，當采用極限半徑時，是否采取了相應(yīng)的交通安全措施，如設(shè)立“急彎”警告標志、車道中心線標劃實線等，對于高等級公路應(yīng)以運行速度進行驗算。

2.2長直線

直線具有最短距離連接兩控制點以及線形布設(shè)方便、容易施工等優(yōu)點，但線形呆板，過長的直線會使駕駛員行車單調(diào)乏味、分散注意力、增加疲勞感，有時急于加速行駛往往對車距失去判斷造成惡性交通事故，對行車安全不利一般來說，直線長度不應(yīng)大于設(shè)計速度的20倍，當采用時應(yīng)采取彌補該缺陷的技術(shù)措施。

2.3短直線

兩同向曲線間應(yīng)設(shè)有足夠長度的直線，不得以短直線相連此類曲線稱為斷背曲線，容易產(chǎn)生把直線和兩端曲線看成反向彎曲的錯覺，整個線型缺乏連續(xù)性，容易導(dǎo)致駕駛失誤否則應(yīng)調(diào)整線形使之成為一個單曲線或復(fù)曲線，或者運用同旋線組合成卵形、凸形、復(fù)合形等曲線兩反向曲線間夾有直線段時，以設(shè)置不小于規(guī)范要求的最小直線長度的直線段為宜，對于有超高、加寬的反向曲線，曲線間直線不夠，將不能實現(xiàn)反向變化的平穩(wěn)過渡，行車也是不安全的否則應(yīng)調(diào)整線形或運用同旋線而組合成S形曲線。三、四級公路倆相鄰反向曲線無超高、加寬時可徑相銜接，無超高有加寬時，中間應(yīng)設(shè)有長度不小于10m加寬緩和段，程特殊困難的山嶺區(qū)，三、四級公路設(shè)置超高時，中間直線長度不得小于15m。

3、縱斷面的線形設(shè)計分析

公路縱斷面的設(shè)計受地形條件因素的控制，合理設(shè)置縱坡、解決路線高差是設(shè)計的重點。直坡線的坡度和長度對汽車的行駛速度和運輸?shù)慕?jīng)濟安全產(chǎn)生重要的影響。斷面設(shè)計時應(yīng)將合理設(shè)置豎曲線與爬坡車道、研究汽車行駛時的公路縱坡大小和坡長限制等作為卞要內(nèi)容。路線縱坡度由最大、最小縱坡度之間的各種坡度組成，公路線性設(shè)計應(yīng)重點控制最大坡度，因其對工程造價、線路長短、行車安全、使用性能和運輸成本等產(chǎn)生直接影響：為排水而規(guī)定的最小值是最小縱坡。坡長限制指當車速下降到限定允許的最低速度時所能行駛的最大距離。從理論上說，控制汽車在坡道上行駛的限制長度以加、減速行程來計算。設(shè)計的坡度應(yīng)保證車輛能夠以允許的最低速度正常行駛，以保證行車的安全。

豎曲線是指為保證行車視距和減緩沖擊，在縱斷而的兩個坡度轉(zhuǎn)折處采用的緩和曲線。可采用圓曲線或拋物線的形式，因方便計算和設(shè)計，拋物線使用更為廣泛。路線縱切而是沿著道路中線豎直剖切然后展開的而。根據(jù)汽車的動力特性、公路等級以及工程的經(jīng)濟性、當?shù)刈匀坏乩項l件等，確定起伏空間線幾何構(gòu)成的大小及長度，保證行車安全、乘坐舒適和運輸?shù)慕?jīng)濟性是縱斷而設(shè)計的主要任務(wù)。

4、縱線形組合設(shè)計中問題分析

優(yōu)良的道路幾何線形組合設(shè)計應(yīng)為：寬闊連續(xù)的視野能使駕駛員自覺地保持隨時對車輛行駛狀態(tài)進行及時的調(diào)整，并為駕駛員在遇到緊急情況時采取安全措施贏得時間。為了保證具有明顯的立體曲線形體和排水優(yōu)勢，在設(shè)計時應(yīng)該盡量做到平曲線與豎曲線相重合，平曲線稍長于豎曲線，即所謂的“平包豎”一取凸形豎曲線的半徑為平曲線半徑的1 0-20倍應(yīng)避免將小半徑的豎曲線設(shè)在長的直線段上。幾何線形的均衡性是保證安全的重要前提。相關(guān)文獻表明：若平曲線半徑小于1000m.豎曲線半徑大約為平曲線半徑的10-20倍時，便可達到均衡的目的。線形組合往往是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的重要原因，在線性設(shè)計中應(yīng)避免并加以檢查，線形的驟變，如長直線的末端設(shè)置急轉(zhuǎn)彎曲線，尤其是長下坡（大于1km）接小半徑曲線是有危險傾向的設(shè)計：縱斷面反復(fù)凹凸，即形成只能看見腳下和前頭，而看不見中間凹陷的線形：在凸形豎曲線與凹形豎曲線的頂部或底部插入急轉(zhuǎn)彎的平曲線，前者因為沒有視線引導(dǎo)而必須急打方向盤：后者在超出汽車設(shè)計速度的地方仍然要急打方向盤等。

結(jié)論：

綜上所述，交通安全問題的日趨嚴重，道路設(shè)計中的缺陷也越加凸顯。道路線形設(shè)計是道路設(shè)計的核心，道路線形支配著整個道路的設(shè)計、規(guī)劃、施工以及營運、養(yǎng)護，設(shè)計時應(yīng)遵循均衡性、連續(xù)性和均衡性的原則。