公路線形設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題與應(yīng)對(duì)措施

■嚴(yán)智英，裴 佩 ■新余市公路勘察設(shè)計(jì)院，江西 新余 338000

公路的線形設(shè)計(jì)是影響公路行車安全的重要問題，公路線形設(shè)計(jì)必須按照車輛行駛的要求規(guī)劃線性和角度等問題，重視對(duì)關(guān)鍵問題的解決，按照設(shè)計(jì)的基本原則，提高公路線形設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)概述

公路線形設(shè)計(jì)主要是針對(duì)公路的平面和縱面進(jìn)行線形規(guī)劃，公路的平面線形就是線路的平面投影，縱斷面的設(shè)計(jì)則是對(duì)立面上的投影設(shè)計(jì)。根據(jù)公路的水文、地質(zhì)、地形等條件，結(jié)合公路行車條件以及氣候因等，對(duì)平面和縱面線形進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，這就是公路的線形設(shè)計(jì)。公路線形對(duì)車速、安全性、舒適性等都應(yīng)較大的影響，所以公路設(shè)計(jì)規(guī)范中線形設(shè)計(jì)也是一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。

2 公路線形設(shè)計(jì)適應(yīng)原則

公路線形設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題是綜合性的，必須從多個(gè)角度進(jìn)行考慮與分析，首先應(yīng)對(duì)土地利用類型進(jìn)行考慮，干線公路的線形設(shè)計(jì)應(yīng)考慮經(jīng)過地區(qū)的生活和居住狀況，如果公路分割生活區(qū)則應(yīng)考慮道路的便利性和安全性，必須突出公路的功能性，也應(yīng)關(guān)注其對(duì)居民的影響。

其次，從整體網(wǎng)絡(luò)的角度進(jìn)行分析，選擇公路的線形應(yīng)考慮整體交通網(wǎng)絡(luò)的平衡，應(yīng)控制不出現(xiàn)多交叉或者變形較大的線形來進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)在保障交通能力的同時(shí)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(yīng)合理設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)矛盾影響交通順暢。

最后，應(yīng)充分考慮公路行車的安全和舒適性，必須考慮各種線形設(shè)計(jì)的影響因素，提高公路線形的合理性，避免對(duì)車速、駕駛、視野等產(chǎn)生負(fù)面影響，而導(dǎo)致公路出現(xiàn)安全隱患。

3 公路線形設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題與對(duì)策

3．1 平面線形設(shè)計(jì)問題

平面線形設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的是公路與地形之間的配合，應(yīng)保持直接與連等，并與周圍的地形和景物等協(xié)調(diào)。在地勢(shì)相對(duì)平坦的地區(qū)，公路線性可以取直線為主。而在地勢(shì)起伏較大的地區(qū)則應(yīng)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(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)問題，直線、曲線、回旋線等采用應(yīng)考慮因地制宜，因工程制宜。不論是何種等級(jí)的公路，遇到曲線設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)考慮半徑較大的圓曲線，保證平曲線足夠長。從實(shí)踐的角度看，公路線路轉(zhuǎn)角的大小與舒適直接相關(guān)，角度為7°時(shí)適應(yīng)較長的平曲線，可以避免急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺。同時(shí)直線長度較大，應(yīng)不宜采用過大的縱坡。對(duì)長直線路的盡頭選擇的曲線應(yīng)考慮半徑、超高、視距等因素，同時(shí)還應(yīng)設(shè)置標(biāo)志以及路面抗滑力等保障安全。

3．2 縱斷面線形設(shè)計(jì)問題

縱斷面應(yīng)與地形直接配合，設(shè)計(jì)成連續(xù)以及平順的曲線。避免在短距離內(nèi)出現(xiàn)較大的起伏。避免出現(xiàn)較長的上坡或者下坡路段，最大坡度應(yīng)在坡段的下部，接近頂部應(yīng)放緩坡度。相鄰的坡度如果代數(shù)差較小，則應(yīng)采用較大的豎曲線半徑。交叉位置的縱坡應(yīng)放緩，當(dāng)?shù)赜蟹e雪或者冰凍等可能性的地段應(yīng)放緩坡度。

公路縱坡應(yīng)當(dāng)選擇平緩的設(shè)計(jì)，縱坡坡度應(yīng)小于0.3%。在平原地區(qū)的設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)地形的優(yōu)勢(shì)平緩而均勻。山嶺和丘陵等地區(qū)設(shè)計(jì)則應(yīng)控制坡度小于6%。越嶺的縱坡應(yīng)控制坡度等級(jí)，不應(yīng)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(yīng)盡量采用平緩設(shè)計(jì)。

3．3 線形設(shè)計(jì)的綜合性問題

線形設(shè)計(jì)不僅僅是單純的角度、長度、高度、坡度等問題，也應(yīng)考慮視覺心理等問題。因?yàn)轳{駛員畢竟會(huì)對(duì)簡(jiǎn)單和枯燥的事物產(chǎn)生疲勞。因此應(yīng)考慮線形設(shè)計(jì)的相互配合。因此公路設(shè)計(jì)中應(yīng)避免視景的差異。當(dāng)然這樣的設(shè)計(jì)也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定，如果交通環(huán)境復(fù)雜則應(yīng)選擇單調(diào)的線形組合。如調(diào)節(jié)視覺而增進(jìn)視線引導(dǎo)，設(shè)計(jì)時(shí)選擇車道線、標(biāo)志、綠化、建筑等來彌補(bǔ)單調(diào)性問題。

公路線形設(shè)計(jì)的綜合性，應(yīng)根據(jù)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(duì)單調(diào)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(yùn)用中應(yīng)注意，避免采用較短的凹形豎曲線，避免給駕駛員急轉(zhuǎn)急停的感覺。同時(shí)設(shè)計(jì)中不能在兩個(gè)凹形豎曲線中加入短直線，因?yàn)橹本€與曲線的組合過于直接，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)覺，如果利用復(fù)合曲線和一個(gè)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(shè)計(jì)中應(yīng)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(yīng)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(shí)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(huì)在視覺上出現(xiàn)曲折的情況，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮此類問題。同時(shí)哈英考慮坡度要求，避免急轉(zhuǎn)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(yīng)避免插入小曲線，這樣的情況在視線影響上容易導(dǎo)致抬高的效果，尤其是在高填方的路段，司機(jī)形成的安全感和視線會(huì)受到干擾，不能對(duì)前面的路況進(jìn)行觀察。接近頂點(diǎn)的曲線改變，容易導(dǎo)致操作失誤、而凹形曲線底部出現(xiàn)彎曲點(diǎn)則不利于排水，前后扭曲的線性會(huì)影響司機(jī)的視覺感知能力，而導(dǎo)致事故。

3．4.2 線形設(shè)計(jì)不易復(fù)雜

線形設(shè)計(jì)應(yīng)保持一定的連續(xù)性，不能在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)過多的曲線變換，無論是平面還是縱面上的坡度改變，都會(huì)使得線形不夠連貫，而形成盲區(qū)和錯(cuò)覺，這樣駕駛員會(huì)感覺緊張，影響舒適性。按照相關(guān)研究，駕駛員在任何一點(diǎn)所看到的平面范圍內(nèi)的曲線變化不應(yīng)超過兩個(gè)，最大也不能超過三個(gè)。

3．4.3 特殊路段設(shè)計(jì)

橋梁以及引導(dǎo)的平、縱、橫面的設(shè)計(jì)應(yīng)與總體布局進(jìn)行協(xié)調(diào)，橋梁上的縱坡不應(yīng)大于4%;橋頭引導(dǎo)段應(yīng)小于5%。網(wǎng)絡(luò)相對(duì)繁忙的地段，應(yīng)控制橋上縱坡和引導(dǎo)段小于3%。橋頭的引導(dǎo)段應(yīng)與橋上的線形相配合。隧道內(nèi)的縱坡應(yīng)小于3%;但是過短而小于100m的不受這個(gè)限制。高速公路、一級(jí)公路上的中短隧道如果受到條件限制，應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)論證，適當(dāng)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(nèi)部的線形應(yīng)保持一致、隧道兩端洞口隧道兩端洞口連接線的縱坡應(yīng)有一段距離與隧道縱坡保持一致;檢查設(shè)計(jì)是否滿足上述標(biāo)準(zhǔn)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(huán)境相協(xié)調(diào)，使之視眼開闊、視線誘導(dǎo)良好。

4 結(jié)束語

公路線形設(shè)計(jì)對(duì)于地形適應(yīng)和交通安全性都有至關(guān)重要的作用，綜合上述的分析，不難看出線形設(shè)計(jì)必須將平面和縱向、組合設(shè)計(jì)等方法和思路結(jié)合起來，針對(duì)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題進(jìn)行分析與解決，以此滿足公路應(yīng)用中的舒適和安全性等問題，這樣才能提高設(shè)計(jì)的適應(yīng)性。

［1］吳海寧．改擴(kuò)建公路線形設(shè)計(jì)的探討［J］．華東公路，2014(06):20－21．

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