試論公路工程路線設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

白冰

【摘要】作為公路工程建設(shè)最重要的組成部分，路線設(shè)計(jì)必須具有合理性及科學(xué)性，才能確保行車的安全性與穩(wěn)定性。在公路工程路線設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)施工現(xiàn)場的地理環(huán)境、地形特點(diǎn)、地質(zhì)情況，水文狀況及氣候變化等條件進(jìn)行充分考慮及分析，選用合理的線形方式，只有這樣才能提高公路工程的安全性與質(zhì)量。本文主要對(duì)公路工程的選線原則、路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探究。

【關(guān)鍵詞】公路工程；路線設(shè)計(jì)；要點(diǎn)分析；原則

確保公路工程線形設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性，還能為行車安全及舒適度提供一個(gè)可靠地保障。在公路設(shè)計(jì)中，對(duì)交通安全造成影響的因素很多，公路線形設(shè)計(jì)是確保公路安全的先決條件，公路走向主要由選線確定，并對(duì)幾何線形進(jìn)行確定。隨著幾何線形的確定可以對(duì)公路工程其他項(xiàng)目進(jìn)行確定，如橋涵結(jié)構(gòu)的具體位置等。在進(jìn)行公路工程路線設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)施工現(xiàn)場的地理環(huán)境、地形特點(diǎn)、地質(zhì)情況，水文狀況及氣候變化等條件進(jìn)行充分考慮及分析，確保路線設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性及科學(xué)性，同時(shí)在設(shè)計(jì)中還要充分考慮技術(shù)的應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)等方面，以此降低設(shè)計(jì)的難度，避免各種病害問題的出現(xiàn)。只有這樣才能確保公路工程投入使用后，能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)鼐C合運(yùn)輸體系的功能進(jìn)行完善與優(yōu)化，尤其是可以大力推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

一、公路工程選線原則

1、在設(shè)計(jì)路線的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)路線方案必須選用各種先進(jìn)手段進(jìn)行深層次地調(diào)查與探究，在多方案論證、比較的前提下，進(jìn)行最佳路線方案的選擇。

2、應(yīng)在確保行車安全、舒適、迅速的基礎(chǔ)上進(jìn)行路線設(shè)計(jì)，確保公路工程具有較低造價(jià)、高效率等特點(diǎn)，并確保設(shè)計(jì)對(duì)施工與后期養(yǎng)護(hù)十分有利。

3、公路工程選線應(yīng)配合農(nóng)田的基礎(chǔ)建設(shè)，做到盡可能占用較少的農(nóng)田，并做到盡可能不占用高產(chǎn)地、經(jīng)濟(jì)作物田等。

4、如公路建設(shè)必須在名勝古跡、風(fēng)景園林等地通過時(shí)，必須協(xié)調(diào)其附近的環(huán)境或景觀，并對(duì)原有自然環(huán)境或歷史文物進(jìn)行保護(hù)。

5、應(yīng)提前深入勘察公路工程所建位置的地質(zhì)情況及水文條件，避免對(duì)公路工程質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

6、在選線中應(yīng)嚴(yán)格遵循線路給定的起始點(diǎn)，對(duì)其需要的展線長度進(jìn)行分析，并進(jìn)行中間控制點(diǎn)的合理選定。對(duì)路線方向進(jìn)行判斷，并根據(jù)各種可能走向，進(jìn)行路線方案的初步擬定，并確保其可行性，隨后在紙上進(jìn)行定線。不同地形其定線類型也有所不同，如應(yīng)以縱坡度作為山嶺重丘地形定線的主導(dǎo)，應(yīng)以路線平面線形作為平原微丘地形的主導(dǎo)。

二、公路工程路線設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

近年來，隨著我國道路事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，公路工程路線設(shè)計(jì)在公路工程建設(shè)中的地位也越來越重要，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，鉆孔灌注樁技術(shù)作為路橋工程施工的主要技術(shù)之一，其施工技術(shù)水平地高低將直接影響到工程施工的整體質(zhì)量。為確保路橋工程的質(zhì)量，施工企業(yè)必須重視鉆孔灌注樁施工技術(shù)，規(guī)范施工工藝，嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行有效施工，只有這樣才能提高路橋工程的整體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。

1、平面線形設(shè)計(jì)

直線、圓曲線及緩和曲線是我國公路工程平面線形設(shè)計(jì)中應(yīng)用最多的幾種線形，在選擇線形時(shí)，必須充分考慮各種因素。

（1）作為平曲線最重要的組成部分，圓曲線的特點(diǎn)主要包括：可循環(huán)性好、線形美觀、便于測設(shè)及易于適應(yīng)地形，在公路工程路線設(shè)計(jì)中得到了大量地應(yīng)用。在曲線上行駛的車輛在離心力的作用下將在一定程度上影響到其穩(wěn)定性，曲線半徑的多少將直接影響到離心力的大小，當(dāng)半徑越小時(shí)，對(duì)其穩(wěn)定性的影響越大，因此，在圓曲線設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量選用較大的平曲線半徑，但一定要在《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定值內(nèi)，圓曲線最大半徑應(yīng)在10000米以下，如超過這個(gè)值，將很容易給駕駛員造成判斷上的錯(cuò)誤，并造成嚴(yán)重的后果。

（2）公路工程線形設(shè)計(jì)中應(yīng)用最多的就是直線，直線是連接兩點(diǎn)的最短路線。在地形符合條件的情況下，就可以進(jìn)行直線線形的敷設(shè)，但應(yīng)慎重應(yīng)用在長直線上。特別要防止陡坡和長直線之間的結(jié)合，要求協(xié)調(diào)處理直線與曲線之間的關(guān)系，并在這種路段上交替應(yīng)用這兩種線形，長直線只有在地形合適及與經(jīng)濟(jì)原則相符合，同時(shí)公路所指方向沒有明顯障礙時(shí)，選擇這種線形。一般情況下，主要應(yīng)用在高速公路中，如圖1所示。

2、縱面線形設(shè)計(jì)

填挖平衡，平包縱，即豎曲線的起終點(diǎn)，應(yīng)分別落于平曲線的兩緩和曲線段內(nèi)，為確保一定速度內(nèi)車輛行駛的安全性，必須保證縱坡具有一定的平順性，不能出現(xiàn)過大起伏或起伏出現(xiàn)過多的情況，盡可能不選用極限縱坡值。在進(jìn)行路線縱面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮沿線地形地質(zhì)及其他條件，同時(shí)按照施工要求進(jìn)行與之相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，以此提高公路的穩(wěn)定性及質(zhì)量。

在進(jìn)行設(shè)計(jì)高程確定時(shí)，必須嚴(yán)格遵循《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D20-2006技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并確定公路的最大縱坡、限制坡長等。以此對(duì)公路路線縱面設(shè)計(jì)線進(jìn)行最終確定?？v面設(shè)計(jì)線必須符合施工要求，并做到平、縱面線形相協(xié)調(diào)，以此實(shí)現(xiàn)其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

在公路工程施工中對(duì)車輛行駛影響最大的就是道路縱坡度的大小和坡長的多少。如縱坡較大，坡長也較長，對(duì)車輛行駛的穩(wěn)定性將造成極大的影響，甚至?xí)：Φ娜松戆踩?。順著陡坡車輛行駛時(shí)，必須對(duì)坡度升高的阻力進(jìn)行有效克服，這種情況下就需要將車輛的牽引力不斷加大，車速也會(huì)隨著減慢，當(dāng)坡度過長時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)車輛熄火等問題，基于此，必須確保縱面線形設(shè)計(jì)的合理性與可行性，才能降低安全事故發(fā)生的機(jī)率。

為改善路線線形可以進(jìn)行豎曲線的設(shè)置，這樣也可以提高車輛行駛的安全性，在縱坡變化過程中還可以緩和所產(chǎn)生的沖擊力，確保行車視距與維持行車的平穩(wěn)度，在進(jìn)行豎曲線設(shè)計(jì)中，如坡差一定，為滿足施工要求，必須確保豎曲線半徑足夠大，并了解其計(jì)算要素條件（如表1所示），只有這樣才能確?？v面線形的質(zhì)量。

3、橫斷面設(shè)計(jì)

在交通安全方面，相比平面設(shè)計(jì)和縱面設(shè)計(jì)，公路工程橫斷面設(shè)計(jì)的影響要小許多，但對(duì)其設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問題也不能忽視，在設(shè)置公路工程橫斷面時(shí)，必須遵循公路工程使用性能、交通量、交通流的組成和安全行車的要求等條件進(jìn)行科學(xué)有效地設(shè)計(jì)，并確保設(shè)計(jì)的連續(xù)性。

4、平縱組合設(shè)計(jì)

在公路事故中導(dǎo)致事故多發(fā)的重要原因就是視覺上違背自然誘導(dǎo)的線形組合，在進(jìn)行公路工程平縱線形設(shè)計(jì)時(shí)，如將長直線和陡坡進(jìn)行組合，或是是組合長直線與較小半徑及長度的豎曲線時(shí)，都將增加車輛行駛的危險(xiǎn)性，進(jìn)而導(dǎo)致事故的發(fā)生。在進(jìn)行平縱線形組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)防止較長的平曲線中包括較多短的豎曲線，同時(shí)確保長度過小的平曲線不能和長度較小的豎曲線進(jìn)行組合。在平縱線形組合設(shè)計(jì)必須遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，主要有以下幾點(diǎn)：

首先，在視覺上必須確保線形的連續(xù)性，能對(duì)駕駛員的視線進(jìn)行自然引導(dǎo)；

其次，嚴(yán)格遵循現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范中對(duì)平、縱線形的技術(shù)要求，在視覺和心理方面確保線形的正確性；

再次，選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，這樣將為提高車輛行駛的安全性，并對(duì)路面排水十分有利；

最后，有效結(jié)合公路附近的自然環(huán)境及景觀，減少對(duì)自然環(huán)境的破壞，做好環(huán)境保護(hù)工作。

在設(shè)計(jì)平豎曲線組合時(shí)，必須注意以下內(nèi)容：要防止凸形豎曲線的頂部重合反向平曲線的拐點(diǎn)，要防止凹形豎曲線底部重合反向平曲線的拐點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中一個(gè)平曲線上不能出現(xiàn)多個(gè)連續(xù)的凹、凸豎曲線，防止各種不良情況的產(chǎn)生，如“暗凹”、“跳躍”等。不能將半徑較小的平曲線插入到凹形豎曲線的底部或凸形豎曲線的頂部。應(yīng)將較小半徑的平、豎曲線分開，不能出現(xiàn)重合的現(xiàn)象。作為公路工程設(shè)計(jì)的重要組成部分，縱面線形設(shè)計(jì)充分結(jié)合平面線形設(shè)計(jì)，就能將公路工程的空間位置進(jìn)行準(zhǔn)確確定，并能有效避免各種交通安全事故的發(fā)生。

5、線形與橋隧的配合設(shè)計(jì)

在公路工程建設(shè)中，因其公路等級(jí)不同，對(duì)施工要求也有所不同。部分公路對(duì)行駛速度具有較高的要求，除結(jié)構(gòu)特殊的大橋外，都要與路線總體設(shè)置的要求相符合，確保橋頭引道和路線線形具有連續(xù)性、均衡度，防止因線形變化造成安全事故的發(fā)生。一般情況下，橋頭引道的縱坡不能在5%以上，如橋頭引道縱坡較大，將對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成極大的損害。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國公路工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。從已建公路工程的現(xiàn)狀來講，在行車方面存在諸多問題，這些問題的大量存在將導(dǎo)致公路損壞等情況的產(chǎn)生，甚至造成極大的財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡。路線設(shè)計(jì)作為公路工程建設(shè)過程中的重要組成部分，其設(shè)計(jì)是否科學(xué)、合理將直接影響著工程的整體質(zhì)量，為有效提升公路工程施工的整體質(zhì)量，必須重視路線設(shè)計(jì)工作，規(guī)范施工工藝，以期為提高工程質(zhì)量提供一個(gè)可靠地保障。

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