公路工程路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)及思路分析

黃思龍

（廣西雙建工程咨詢有限公司，廣西 來賓 546100）

在公路工程項(xiàng)目的規(guī)劃建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對(duì)工程區(qū)域地形地貌特點(diǎn)、氣候環(huán)境條件以及周邊區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)等多種因素的勘察了解，全面收集各種資料數(shù)據(jù)。要不斷總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并借鑒成功的公路路線設(shè)計(jì)案例，積極運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，遵守公路路線設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確把握公路路線在平面以及縱橫斷面設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提高設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量，以確保路線設(shè)計(jì)方案具有較高的科學(xué)性和可行性，從而為后續(xù)的施工建設(shè)創(chuàng)造良好的前提條件，促進(jìn)我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的健康發(fā)展。

1 影響公路線形設(shè)計(jì)的主要因素分析

1.1 氣候?qū)肪€形設(shè)計(jì)的地形地質(zhì)的影響

在公路線形設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要充分考慮氣候因素對(duì)公路線形的影響。這主要是由于氣候條件對(duì)地面徑流流量分布和地下水水位等都會(huì)產(chǎn)生較大的影響，同時(shí)公路工程的降水量和強(qiáng)度等也會(huì)制約公路線形的選擇設(shè)計(jì)。所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)公路線形時(shí)，要注意收集工程區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)資料，充分了解水文條件，這樣材料合理設(shè)計(jì)公路排水設(shè)施的結(jié)構(gòu)形態(tài)以及規(guī)格等，以減少路面積水等問題對(duì)公路交通安全的影響。

1.2 水土對(duì)公路線形設(shè)計(jì)的地形地質(zhì)的影響

在公路線形設(shè)計(jì)中還需要充分考慮水土因素對(duì)公路線形的影響。這主要是由于水流情況會(huì)直接路基土質(zhì)特點(diǎn)，而土質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)直接關(guān)系到公路路面和路基的結(jié)構(gòu)層式選擇。所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)公路線形時(shí)要充分了解工程區(qū)域的水流情況以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際水土流失情況，特別是在對(duì)復(fù)雜地形條件 公路工程路段進(jìn)行線形設(shè)計(jì)時(shí)，更要全面收集相關(guān)資料，以確保線形設(shè)計(jì)的合理性。

2 路線設(shè)計(jì)基本思路分析

影響公路路線設(shè)計(jì)的因素有很多，例如地形地質(zhì)因素、投資、氣候因素以及環(huán)境保護(hù)因素等，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)各種影響因素進(jìn)行綜合性的分析，并確定科學(xué)的設(shè)計(jì)思路。

2.1 公路工程平面路線設(shè)計(jì)思路

設(shè)計(jì)人員在對(duì)公路工程進(jìn)行平面路線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范要求，并結(jié)合公路工程的實(shí)際情況來提高設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度。設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面了解公路工程的具體出行需求、流量以及周邊環(huán)境中的各種設(shè)施等，這樣才能確保路線設(shè)計(jì)能夠與周邊環(huán)境以及其他設(shè)施相互協(xié)調(diào)。在對(duì)高填深挖路段進(jìn)行平面路線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)多方案比較線形，并要綜合考慮縱橫斷面設(shè)計(jì)要求，通過合理的半徑曲線設(shè)計(jì)來提高各區(qū)段平面線形設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性，為公路工程的通行安全創(chuàng)造良好的前提條件。

2.2 公路工程縱橫斷面路線設(shè)計(jì)思路

2.2.1 路線設(shè)計(jì)的縱斷面設(shè)計(jì)思路分析

縱斷面設(shè)計(jì)主要是合理控制公路工程的路線起伏情況。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先充分了解公路等級(jí)以及具體的使用性質(zhì)等規(guī)劃內(nèi)容，同時(shí)要對(duì)工程區(qū)域的地質(zhì)水文條件以及其他基礎(chǔ)設(shè)施情況等資料進(jìn)行全面的收集，以提高設(shè)計(jì)方案的合理性。在縱斷面設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求確縱坡的平順性，以提高通行的安全性。當(dāng)工程區(qū)域的水位較高時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以采取加高路基等方法以路線內(nèi)有積水存在。而當(dāng)工程區(qū)域地形條件比較復(fù)雜時(shí)，則可以采取適當(dāng)增加縱坡數(shù)量等方法。設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合具體的交通流量以及公路等級(jí)等因素來合理控制坡度以及坡長(zhǎng)，同時(shí)還應(yīng)注意線形設(shè)計(jì)的美觀性。在設(shè)計(jì)公路路線時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)具備長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展思路，通過科學(xué)的路線設(shè)計(jì)為公路工程遠(yuǎn)期效益的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造良好的條件。

2.2.2 路線設(shè)計(jì)的橫斷面設(shè)計(jì)思路分析

在進(jìn)行公路工程的橫斷面線路設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮路權(quán)分配問題對(duì)空間性能的影響，優(yōu)化設(shè)計(jì)思路來準(zhǔn)確把握其與公路功能以及路線等級(jí)的關(guān)系。以某市公路工程為例，公路技術(shù)等級(jí)主要包括高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先對(duì)公路等級(jí)進(jìn)行準(zhǔn)確的劃分，以提高設(shè)計(jì)方案的合理性。在對(duì)流量較大區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，則應(yīng)綜合分析各種交通線路設(shè)施等因素，以保證所有交通線路功能均能夠得到實(shí)現(xiàn)。

3 路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 公路平面線形直線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

設(shè)計(jì)人員在公路工程的平面線形的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中應(yīng)按照路線設(shè)計(jì)規(guī)范要求，根據(jù)路段設(shè)計(jì)速度等因素合理控制平曲線之間的直線長(zhǎng)度。當(dāng)平曲面之間具備通視條件時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)直線長(zhǎng)度，避免造成視覺誤差影響通行安全，設(shè)計(jì)人員在平面線形設(shè)計(jì)中還要避免將短直線設(shè)置在同向曲線之間，這會(huì)加大車輛的駕駛操作難度，在客觀上影響通行安全。

3.2 公路平面線形圓曲線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

圓曲線半徑設(shè)計(jì)的合理性將直接關(guān)系到公路通行的安全性，這主要是由于離心作用對(duì)于在駕駛條件較差的圓曲線上行駛的車輛會(huì)產(chǎn)生不利的影響，并危及行車安全。因此設(shè)計(jì)人員在路線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理控制曲線半徑。當(dāng)對(duì)地形條件較好的平原地區(qū)的公路工程進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大曲線半徑；而在對(duì)山地丘陵地區(qū)的公路工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)則應(yīng)盡量避免采用曲線半徑的極限半徑。

3.3 公路縱斷面線形坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

在對(duì)公路工程進(jìn)行縱斷面線形設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理控制縱坡坡長(zhǎng)，盡量保持縱坡平緩均勻，并可以在條件允許的情況下適當(dāng)加大坡長(zhǎng)，以減少車輛駕駛中的頻繁換擋操作，以保證行車的速度和安全。設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求根據(jù)坡長(zhǎng)的最小值來控制變坡點(diǎn)之間的距離，因此坡長(zhǎng)最小值應(yīng)在達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上還要能夠承載直坡短。在設(shè)計(jì)豎向同向曲線時(shí)，由于凹形豎曲線有可能被誤認(rèn)為公路工程線形的組成部分，因此設(shè)計(jì)人員要合理確定直坡段的長(zhǎng)度，以減少斷背曲線的出現(xiàn)。為了防止較長(zhǎng)直坡段會(huì)產(chǎn)生大半徑豎向曲線的視覺誤差，設(shè)計(jì)人員可以采取兩端連接的方式來行車三心復(fù)曲線，以保證縱坡的平順性。而在設(shè)計(jì)反向豎曲線時(shí)，則應(yīng)將其長(zhǎng)度控制在3S設(shè)計(jì)速度行程以上，并可以在曲線中間適當(dāng)設(shè)置直坡段。

3.4 公路縱斷面線形豎曲線以及變坡點(diǎn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

在公路縱斷面的變坡點(diǎn)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)視距要求采取豎向曲線的設(shè)計(jì)方法，以減少行車動(dòng)量變化，并確保車輛前燈有充足的照射范圍。設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理運(yùn)用平曲線和豎曲線之間組合方式，以保證線形平順，并提高行車的舒適性。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)車輛在變坡點(diǎn)前后所產(chǎn)生的重心變化曲線來確定豎曲線的設(shè)計(jì)方案，一般可以選擇二次拋物線。由于拋物線與圓曲線的曲率半徑變化較為接近，因此在豎曲線的設(shè)計(jì)實(shí)踐中也可以將其表示為曲率半徑。在確定豎曲線半徑時(shí)還要對(duì)車輛離心力以及其彈簧承受能力等因素進(jìn)行綜合分析。

3.5 公路平縱斷面線形組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行公路工程路線設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)合理運(yùn)用平縱面組合，以保證平曲線和豎曲線之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，且豎曲線應(yīng)被平曲線包圍。當(dāng)平曲線采用的是平緩的長(zhǎng)曲線設(shè)計(jì)方案時(shí)，則縱坡的平順性以及流暢性也應(yīng)相應(yīng)的 提高，且應(yīng)將曲線半徑適當(dāng)加大。在平縱片的組合設(shè)計(jì)中，既要保證線形的美觀性，還要保證路面排水順暢，因此應(yīng)盡量避免將豎向曲線設(shè)置在平曲線的頂部或者底部拐點(diǎn)上。為了確保駕駛員具備觀察3個(gè)縱坡范圍內(nèi)的變化情況的實(shí)現(xiàn)要求，在路線設(shè)計(jì)中應(yīng)將平曲線內(nèi)豎曲線的布設(shè)數(shù)量控制在2個(gè)以內(nèi)，且豎曲線半徑應(yīng)與平曲線相互協(xié)調(diào)，以保證平豎曲線之間的均衡性。

3.6 公路行車視距路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)公路路線上，還應(yīng)充分考慮各條道路對(duì)行車以及停車視距的具體要求。設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并利用三維模型來對(duì)不同公路等級(jí)的行車視距進(jìn)行模擬分析，以提高路線空間組合設(shè)計(jì)方案的合理性。

4 總結(jié)

路線設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量將對(duì)公路工程項(xiàng)目的建設(shè)產(chǎn)生重要的影響，同時(shí)也關(guān)系到公路工程投入運(yùn)營(yíng)后的安全性和舒適性，因此必須提高對(duì)路線設(shè)計(jì)工作的重視程度。設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的公路設(shè)計(jì)思路，準(zhǔn)確把握各項(xiàng)公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并通過對(duì)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和成功案例的借鑒來對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，提高路線設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及合理性，從而為公路工程的建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)，推動(dòng)我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。