公路路線縱斷面設(shè)計方法的探討思路構(gòu)建

張文

摘 要：本文簡述了公路路線縱斷面設(shè)計指標(biāo)與其設(shè)計原則，并從線形要素、科學(xué)線形組合、準(zhǔn)備工作以及標(biāo)高控制角度就縱斷面的具體設(shè)計方法進(jìn)行了深入分析，希望能夠為同行業(yè)工作者提供一些幫助，奠定公路交通運(yùn)輸效益最大化的堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：公路路線縱斷面;設(shè)計方法;指標(biāo);原則

0 引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步為交通事業(yè)注入了新的活力，但同時其也面臨著巨大挑戰(zhàn)。為保持我國的經(jīng)濟(jì)增長趨勢，就應(yīng)提高對交通建設(shè)工作環(huán)節(jié)的重視，以提高公路整體建設(shè)質(zhì)量。以公路路線設(shè)計環(huán)節(jié)為例，相關(guān)設(shè)計人員必須重點關(guān)注公路路線縱斷面的設(shè)計內(nèi)容，且需要在該環(huán)節(jié)融入更多的創(chuàng)新思想，聯(lián)系環(huán)境實況的條件下幫助落實相關(guān)準(zhǔn)備工作。另外應(yīng)做好針對性的規(guī)劃工作，繼而從根本上提升整體的路線設(shè)計水平，實現(xiàn)公路使用壽命延長目標(biāo)。

1 公路路線縱斷面設(shè)計指標(biāo)

1.1 坡度與合成坡度

作為公路路線縱斷面設(shè)計環(huán)節(jié)的關(guān)鍵因素，縱坡坡段的重要性毋庸置疑，其主要以具備平緩與長度較長的路段為主，而之所以出現(xiàn)此種現(xiàn)象，主要是由于坡段若較為平緩將降低汽車行駛難度，且提高整個行駛流程的安全性。對于其中較長的坡段來說，不僅能夠避免出現(xiàn)起伏過大而影響汽車行駛舒適性的現(xiàn)象，也能夠增強(qiáng)公路一定的通行能力[1]。若有最小縱坡度的設(shè)置需要，則應(yīng)對公路排水因素予以充分考慮，無論你是豎曲線還是緩和曲線均應(yīng)將其控制在合理范圍內(nèi)，而二者之間的合成坡度則應(yīng)確保與公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求相符。

1.2 最小坡長

設(shè)計坡長時必須充分聯(lián)系周圍環(huán)境情況，且應(yīng)在明確公路線形設(shè)計整體狀態(tài)的基礎(chǔ)上，確保公路的下坡安全。為達(dá)到這一目的，應(yīng)對最大與最小坡長予以限制，以降低汽車因為頻繁變坡問題而產(chǎn)生故障現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險。

1.3 平均縱坡

在對最大縱坡與坡長予以限制后，雖然公路通行整體安全性相較以往有了明顯提升，但仍有部分路段由于平均坡度過大而導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)剎車或換擋故障，增大安全事故的發(fā)生風(fēng)險[2]。因此，同樣需要提高對平均縱坡度設(shè)計環(huán)節(jié)的重視。

2 公路路線縱斷面設(shè)計原則

首先是在縱坡設(shè)計環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，在保證縱坡設(shè)計科學(xué)性的基礎(chǔ)上確保汽車能夠時刻保持正常行駛狀態(tài)。另外應(yīng)充分考慮縱坡長度，且需要聯(lián)系周圍的地形特點執(zhí)行此類設(shè)計任務(wù);其次是需要充分考慮到周邊的環(huán)境條件，以路線起伏設(shè)計為例，就應(yīng)對農(nóng)田水利工程等建設(shè)要求進(jìn)行深入分析，在水文條件交叉點情況下應(yīng)將公路路基高度做適當(dāng)提升，或直接采取填挖處理方式以保證結(jié)構(gòu)的平衡效果。

3 公路路線縱斷面設(shè)計方法

3.1 明確線性要素

第一是應(yīng)確保坡長設(shè)計的合理性。在對路線坡長進(jìn)行設(shè)計時，必須充分聯(lián)系地形實況進(jìn)行深入分析，嚴(yán)格遵循平緩為主與坡段偏長的設(shè)計原則，以避免出現(xiàn)高頻次的縱斷面起伏現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)汽車的行駛安全環(huán)境。需要注意的是，作為交通網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵部分，應(yīng)對所包含的橋梁結(jié)構(gòu)予以充分考慮，此坡段不可過長以免導(dǎo)致坡段建設(shè)造價的大幅度提升。設(shè)計坡長的環(huán)節(jié)，應(yīng)保證坡點設(shè)置的合理性，且需要避免將其設(shè)置在直曲線的交接位置，若為反向曲線的交點也不可將其作為坡點。

第二是確保豎曲線半徑的數(shù)值的準(zhǔn)確性。凸豎曲線與凹豎曲線是豎曲線的兩種類型，行車之間的視距規(guī)范由凸豎曲線決定，而汽車前燈照射范圍是否符合行車要求則以凹豎曲線為決定因素，需要確保其滿與標(biāo)準(zhǔn)長度要求相符。若無法保證長度符合達(dá)標(biāo)要求，建議做合并處理形成單曲線，繼而避免出現(xiàn)斷背曲線特征影響汽車的安全行駛狀態(tài)。另外還需要充分考慮駕駛員的心理情況，若縱坡代數(shù)差值較小，建議將行車速度控制在2至3倍左右。

3.2 保證縱斷面線性組合設(shè)計的科學(xué)性

在對縱斷面線性組合進(jìn)行科學(xué)設(shè)計時，首先應(yīng)從視覺角度進(jìn)行分析，確保其具備連續(xù)性特征，且應(yīng)對平曲線之間的關(guān)系予以充分考慮。若縱坡自身坡度并不大，那么即使縱斷面起伏次數(shù)多也不會對汽車駕駛平穩(wěn)性產(chǎn)生不良影響，給駕駛員帶來較強(qiáng)的連續(xù)感。實際設(shè)計環(huán)節(jié)，需要保證平豎曲線的一一對應(yīng)，若條件不在其影響范圍內(nèi)，則在對長平曲線進(jìn)行設(shè)計時必須確保其包含2至3個豎曲線。建議采取長曲線包裹豎曲線的方式以幫助最大限度的減少邊坡點位置，保證設(shè)計的均衡狀態(tài)。

3.3 準(zhǔn)備工作

第一是在縱坡設(shè)計前，必須事先在厘米繪圖環(huán)節(jié)依照相應(yīng)比例將里程樁號與標(biāo)高予以確定，再將地面線繪制完畢后即可將所囊括的各類資料填寫在圖紙中，且需要通過采取相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)制定工作整理與歸納計劃，以幫助對圖紙要求予以進(jìn)一步的明確。

第二是必須在圖紙中標(biāo)注對應(yīng)的控制點。路線起終點均被涵蓋在控制點內(nèi)，且包括橋梁、埡口等。若部分地段本身地質(zhì)環(huán)境不佳，則應(yīng)首先對其最小的填土高度值與最大挖深值予以明確，并在進(jìn)行實地勘驗后確定地段的洪水位置。在對隧道進(jìn)出口進(jìn)行標(biāo)注后，應(yīng)準(zhǔn)確定位其中的立體與平面交叉點位，以幫助對路線標(biāo)高控制點予以核驗。

第三是提高對經(jīng)濟(jì)點設(shè)計的重視。以道路橫斷面圖為基礎(chǔ)，應(yīng)聯(lián)系透明模板解決經(jīng)濟(jì)點問題，若道路所處位置為平原地區(qū)則應(yīng)將關(guān)注點轉(zhuǎn)移至坡度上。首先需要將已經(jīng)確定的坡度與路線坡度安排情況進(jìn)行比較，若發(fā)現(xiàn)二者保持基本符合狀態(tài)，則可判斷并不存在問題。而若二者差異較大，則應(yīng)進(jìn)行深入分析，準(zhǔn)確定位問題后才可做出相應(yīng)判斷以明確合適的坡度數(shù)據(jù)。隨后，還應(yīng)嚴(yán)格遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，確定最大與最小縱坡與坡長的具體限制條件，并保證設(shè)計路線交叉點與接線位置的合理性。

第四是需要做好針對各類地形條件的標(biāo)高控制工作。首先是平原區(qū)，由于其整體地形較為平坦且河溝之間呈現(xiàn)縱橫交錯特征，地面水源較多的特性使得其地下水位同樣較高。因此，在進(jìn)行路線設(shè)計時其標(biāo)高應(yīng)以保證路基穩(wěn)定性的最小填土高度為基礎(chǔ)進(jìn)行控制;其次是丘陵地區(qū)，由于該地形高差較為明顯，除去局部地段，想要達(dá)到縱斷面克服高差的目的并不困難。因此，選定的設(shè)計標(biāo)高，應(yīng)以土石方平衡與工程造價等因素作為基礎(chǔ)的控制條件。

3.4 明確標(biāo)高數(shù)據(jù)并將填土高度降低

第一是應(yīng)保證規(guī)劃通道數(shù)量的合理性。作為公路路線設(shè)計的關(guān)鍵因素，城市樞紐中的高速公路決定了地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)人民的生產(chǎn)生活情況。因此，必須將地方公路與高速公路相連接，以充分發(fā)揮公路通道的應(yīng)用效果。需要注意的是，設(shè)計的公路通道應(yīng)保證其利用頻次符合預(yù)期使用標(biāo)準(zhǔn)，以避免影響其使用質(zhì)量，甚至成為無效道路造成大量的資源損失與資金浪費(fèi)。因此，在對公路通道進(jìn)行規(guī)劃的過程中，應(yīng)與周圍環(huán)境與道路性質(zhì)為基礎(chǔ)對通道數(shù)量予以確定，需要保證所進(jìn)行的通道設(shè)計滿足設(shè)計需求。若由于通道設(shè)計的原因提高了填土高度，建議應(yīng)用涵洞或橋梁將填土高度降低。

第二是應(yīng)保證直線上跨或下穿的科學(xué)性，不僅應(yīng)對填土高度予以考慮，還應(yīng)在充分考慮周圍地形條件的情況下將地形的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。若在平原地區(qū)應(yīng)用上跨方案，一般以建設(shè)分離式立交橋居多。但對于地形不相符的建設(shè)環(huán)境，建議選擇應(yīng)用支線下穿方案，以避免對道路造成損傷，其同樣也是提高整體方案應(yīng)用效果、降低設(shè)計成本的關(guān)鍵因素。

第三是需要嚴(yán)格遵循凈空標(biāo)準(zhǔn)，一切從實際出發(fā)以達(dá)到具體問題具體分析的設(shè)計目標(biāo)，保證設(shè)計方案的科學(xué)性與合理性。以通道路面標(biāo)高設(shè)計為例，需要充分聯(lián)系排水措施現(xiàn)狀，不可盲目開挖以避免影響地基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，甚至造成通道積水影響其功能效果。

4 結(jié)束語

綜上所述，公路路線縱斷面設(shè)計的重要性毋庸置疑，在實際設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)首先對汽車行駛安全性進(jìn)行深入分析，并在實際設(shè)計環(huán)節(jié)對縱坡度的大小與長度予以充分考慮，以保證方案的落實效果。同時，應(yīng)強(qiáng)化針對性的斷面設(shè)計理論研究，為我國公路事業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏同軍.高速公路路線縱斷面設(shè)計探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020（5）：69-70+76.

[2]童蓬超.探討高速公路路線縱斷面設(shè)計[J].黑龍江交通科技，2020（11）：24-25.