呂 勇
(青海省育才公路勘察設計有限公司,青海 西寧 810003)
目前我國經濟正處于一個較為快速的發展時期,社會生產生活對于國家基礎設施工程的需求逐漸增加,作為交通基礎設施工程中最重要的組成部分之一,公路工程項目的數量及規模都在不斷地增長。公路的路線設計作為公路建設中的重要環節,其設計的質量會對工程建設的方方面面產生影響。比如,路線的設計會直接關系公路最終的整體造價,其設計的合理與否會在一定程度上影響其區域的經濟發展以及城市建設等。雖然現階段我國的公路建設取得了很大的發展,但是其建設過程中依然存在問題。其中,公路路線設計不合理是導致問題出現的一個重要因素,因此,在設計公路路線時一定要從多個方面進行考慮,盡量規避一些常見的問題,保證公路建設能夠與社會及區域經濟的發展相協調,保證公路能夠安全、健康運行。
近年來,社會經濟的快速發展使公路建設工程的需求量大大增加,國家及社會對公路的路線設計問題也格外重視。科學合理的路線設計不僅能為公路后續的建設過程提供依據,還能保證公路運行的環保、高效以及安全。首先,從公路建設來說,好的路線設計可以為建設施工提供科學的指導,減少工程的反復性,保證工程整體設計質量;其次,從公路運行狀況以及車輛行駛狀況來說,良好的路線設計可以向行駛中的車輛及司機提供正確的道路信息,為司機的安全駕駛提供保障;最后,從公路的使用安全方面來說,合理的路線設計可以提高公路的安全性,高標準的設計方案能夠為駕駛員及乘客的安全提供保障。綜上,在公路的路線設計中一定要遵循科學嚴謹的態度,既要保證路線設計本身的科學性,又要確保其設計符合沿線的實際情況,對于設計中的每一個細節都要給予足夠關注,保證能夠設計出最適宜的公路路線方案,為公路的安全運行保駕護航。
目前居民的生活水平的明顯提高,私家車數量的急劇增加,都加劇了我國公路的負荷,交通事故發生率也在不斷提高。因此,在公路建設之初選擇最佳的路線設計方案就顯得尤為重要。公路路線的設計并不是簡單地根據地形地勢走向、周邊的環境問題以及交通運輸的需求等來規劃路線,并在設計方案中標注幾何尺寸等數據這樣簡單,還要從人機工程學和公路路線設計學等方面出發進行綜合考慮,除了要滿足車輛行駛的需求外,還應該要考慮駕駛員的心理訴求,避免因為未能考慮駕駛員的因素而導致交通事故的頻發。良好的公路路線設計方案既能夠做到與周邊環境相協調,也能通過規劃設計來規避事故風險,對于公路的安全運行具有極其重要的意義,應該也必須引起足夠的重視。
在進行公路路線設計時,因為要考慮到交通的需求以及周邊地形、環境等因素的影響,所以其路線都是要經過嚴格地規劃和考量的。一般來說,公路有直線和曲線兩種路線線形。其中,緩和曲線指的是一種曲率連續變化的曲線形式,通常設置在直線與圓曲線之間,或者是兩個半徑相差較大但轉向相同的圓曲線之間,可以保證行駛過程中的車輛安全地轉彎。在我國的公路標準中,除了四級公路不做要求外,其余各級公路都必須設計緩和曲線。在一些現代化的高速公路上,緩和曲線是平面線形中最主要的組成部分,其比重甚至可能超過直線和圓曲線。由此可見,緩和曲線的重要性。但是,當前我國發生的交通事故中有很大比例都是發生在道路轉彎處,這主要是緩和曲線設計不合理造成的。
公路的路線設計需要合理運用直線與曲線,除了要避開客觀存在的障礙物,還是為了能夠緩解駕駛員的行駛壓力。如果公路路線設計的直線過長,一方面,駕駛員會因為習慣了直線駕駛,警覺性降低,一旦遭遇突發狀況,就可能會出現反應不及時的狀況;另一方面,直線行駛的難度較低,駕駛員可能會不自覺地提高車速,出現飆車等情況。這兩種情況都會造成交通事故的發生。所以,雖然說在一般情況下,直線設計的應用較多,也存在許多明顯的優勢,但因為很容易在運行過程中產生安全問題,所以應盡量避免設計過長直線路線。
公路線位的調整問題可能是由主觀原因導致的,也可能是客觀原因導致的。從客觀因素的層面來說,可能是沿線某些區域的環境或者相關規劃發生了變化,致使原有的設計方案不再適應;從主觀因素的層面來講,可能是因為設計人員在進行實地調查時不夠嚴謹,并未給予足夠的重視,使得調查過程中可能存在疏漏,從而導致了后期的線路調整。設計人員如果對工程施工現場的環境及相關規劃未充分地進行了解,就可能導致其設計的路線方案存在問題,在真正開始施工后不得不進行線位的調整。所以,設計人員在進行公路路線的設計時一定要做好預先的實地勘察工作,做出最恰當的路線方案。
在公路的路線設計中,控制點的設置也非常重要,也就是公路中的變坡點。因為設計者掌握的資料可能存在不夠詳盡,在設置變坡點時沒有把握好關鍵結構物及控制點的相關位置,使得變坡點的位置設置不夠合理的狀況。這不僅會影響后期的工程進度,進而增加工程成本,還會影響公路本身應用的穩定性,若后期復工調整,同樣會加大投入成本。
公路路線的設計不僅要考慮工程本身的建設適用性,還需要考慮其余自然生態環境之間的協調性,即公路路線設計的生態型。公路的建設與使用是為了方便人們的生產生活,但是也不應該以破壞生態環境為代價,在滿足社會發展需求的基礎上還應該考慮其生態效益,使其能夠與自然以及環境資源等形成和諧發展的局面,避免破壞生態環境以及資源浪費等現象的出現。
目前我國經濟繁榮,居民生活水平大大提高,但環境問題也同樣突出。在早期的發展中,因為并未考慮到環境問題,現在存在嚴峻的環境污染問題,甚至開始影響一個區域甚至一個國家的發展,對于經濟的可持續發展也產生了不可估量的影響。所以,公路路線的設計一定要重視環境問題,在設計之前做好沿線生態環境環境的調研工作,立足于保護沿線環境的視角進行公路路線的設計,使公路建設與環境保護協調發展。在設計時一是要做好沿線生態環境的保護工作,二是要盡量減少對周邊環境的破壞。
公路路線設計的適應性原則主要是指路線的設計要適應沿線的地理環境。因為地理環境的不同會直接影響路線地設計以及施工,各種各樣的地理環境要素無形中增加了施工的難度,所以設計人員在進行公路的路線設計時要提前熟悉沿線的地理環境,在適應性原則的指導之下,不斷優化設計及施工方案,保證工程質量。
在公路路線的設計中,很多設計人員都會頻繁地使用直線定律,因為這樣不僅可以節省工程成本,還可以擴大司機的視野,從而減少交通事故的發生。雖然直線設計有著不可替代的優勢,但是過長的直線設計也是公路路線設計中的大忌,會使司機出現視覺疲勞,有時會更容易引發交通事故。設計人員在進行設計時,應該注意將曲線線形與直線設計相搭配,將直線設計控制在一定的長度范圍內,保證設計的合理性。
公路的平面線形設計指直線、圓曲線以及緩和曲線等,在進行路線設計時一定要把握好平面線形的設計原則,既要注意遵循公路的技術標準,又要保證設計方案能夠與實際的地形地勢相結合,還要通過各類曲線以及直曲線組合的靈活運用來使最終的設計方案能與周圍的環境相協調。公路平面線形的設計應該是連貫舒適的,如果設計了一條長直線,那么應該注意將小半徑的曲線設計舍棄。在進行曲線設計時要注意不能出現連續的曲線線形,無論是方向相反還是方向相同的曲線設計中都需要插入足夠長的直線線形來進行融合。因為小偏角的曲線很容易引發駕駛員對曲率預估的不準確性,使其形成視覺錯亂而引發事故,所以公路平面線形的設計中要盡量避免。若實在不能避免,也應該將曲線長度相應延長。如果公路的平面線形要與縱斷面線形進行配合設計,也就是說在公路沿線有其他事物存在并形成交叉時,則需要加進縱切面的線形設計。
公路縱斷面設計的主要目的一般是為了繞開障礙物或者疏通交通要塞等,在城市建筑明顯增多的當下,公路路線的設計復雜性更高,因此就需要設計人員能夠靈活利用公路的縱斷面設計,利用縱斷面線形的設計來解決與自然環境的沖突,使公路路線能夠與地勢地形的起伏相協調。例如,在山區連續較長的上坡路設計中,為了保證預留充足的視線距離,應該多采取豎曲線半徑較大的設計。除了要考慮不可避免的環境因素,在縱斷面的實際行車設計中,還應該從人性化的角度綜合考慮駕駛過程的安全性、舒適性。在設計中減少波浪式的線形設計,在短距離中一定要避免連續反復凹凸設計的出現等,提高公路使用的舒適性。
公路路線設計還應該從駕駛員的角度出發進行綜合考量,科學規劃視距問題,保證設計的合理性和舒適性。例如,我國相關的公路設計標準中嚴格規定了公路的路線設計中必須包含3min的超車時間、超車視野等。要想保證合理的視距設計可以從兩個方面來實現,其一,合理安排公路路線,保證充足的超車視距,讓駕駛員在行駛中能夠對路寬、路障以及超車范圍等一目了然,可以合理安排自己的駕駛行為,盡量減少因為超車而引發的交通事故;其二,科學規劃和設計坡面及人工構造物,減少因為公路設計不合理影響到駕駛員的視覺,降低事故發生率,提高安全性。
綜上,公路路線的設計對于公路的建設及后續運行有著重要的影響,所以,在設計之時一定要在綜合考慮的基礎上設計出最科學合理的方案,提高公路路線設計的合理性及使用性。