道路線形設(shè)計中需注意的問題分析

文/周塵華 中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司浙江分公司 浙江杭州 310000

道路線形設(shè)計中需注意的問題分析

文/周塵華 中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司浙江分公司 浙江杭州 310000

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(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)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。

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(biāo)的選取和平、縱線形合理組合，保證公路線形指標(biāo)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dāng)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(biāo)志、車道中心線標(biāo)劃實線等，對于高等級公路應(yīng)以運行速度進(jìn)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(dāng)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(dāng)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?？刹捎脠A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(dāng)?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(jìn)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10-20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(xiàn)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(dá)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1 km)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(yán)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(hù)，設(shè)計時應(yīng)遵循均衡性、連續(xù)性和均衡性的原則。

[1]胡燕珊.公路線形設(shè)計應(yīng)該注意的問題分析[J].科技資訊,2010,15:48-49.