低等級公路設(shè)計過程及平縱橫設(shè)計技術(shù)分析

湯鋒

摘 要：低等級公路的設(shè)計過程經(jīng)常被簡化，應(yīng)嚴(yán)格按照編制程序、步驟去執(zhí)行，只有這樣才能保證公路設(shè)計的完整性和全面性;低等級公路的設(shè)計是否合理、完善，重點工作應(yīng)放在平面、縱斷面、橫斷面的設(shè)計中，尤其對于山區(qū)公路。

關(guān)鍵詞：過程 平面 縱斷面 橫斷面

Low-grade Highway Design Process and Technical Analysis of Horizontal and Vertical Design

Tang Feng

Abstract：The design process of low-grade highways is often simplified and should be implemented in strict accordance with the compilation procedures and steps. Only in this way can the integrity and comprehensiveness of the highway design be guaranteed; whether the design of low-grade highways is reasonable and complete， the focus should be placed on the design of plane， vertical section and cross section， especially for mountain roads.

Key words：process， plane， longitudinal section， cross section

由于我國農(nóng)村公路的改建、新建越來越多，為保證行車安全及車輛行駛的舒適性，按照程序做好公路的設(shè)計，是低等級公路建設(shè)保質(zhì)保量的前提條件。

1 低等公路設(shè)計過程

（1）要求建設(shè)單位提供工程項目可行性研究報告，在拿到建設(shè)單位提供的工程項目可行性研究報告后，認(rèn)真查閱文件，查找相關(guān)數(shù)據(jù)及項目重要參數(shù)，如項目的起終點位置、重要的控制點、路基寬度、路面寬度、橋梁、隧道的位置等。

（2）在小比例尺地形圖上（一般按1：10000）找到設(shè)計項目的位置，參照工程項目可行性研究報告的路線走向初步拉出路線的大概走向，初步定下橋梁、涵洞、隧道等構(gòu)造物的位置。

（3）路線設(shè)計人員進(jìn)入項目現(xiàn)場，進(jìn)行實地勘察，看工程項目可行性研究報告的路線起點、終點位置、路線走向是否合理，否則應(yīng)和建設(shè)單位溝通，調(diào)整位置及線型。

（4）工程測量隊進(jìn)場，完成地形圖測量，如無特殊要求，一般按1：2000地形圖即可。

（5）在1：2000地形圖測量完成后，在地圖上進(jìn)行平面線型設(shè)計（并注意考慮平縱組合及橫斷面的合理性），運(yùn)用用軟件建模，得出平縱橫圖紙。攜帶平縱橫圖紙，路線設(shè)計人員再次到現(xiàn)場結(jié)合平縱橫圖實地調(diào)查、對比，平面線型不合理的部分重新調(diào)整。

（6）調(diào)整好平面圖紙，給測量隊提供路線平面設(shè)計圖、路線逐樁坐標(biāo)表、直線曲線轉(zhuǎn)角表后，測量隊開始進(jìn)行縱斷面高程的測量、橫斷面測量。

（7）將測量隊提供的縱斷面高程數(shù)據(jù)、橫斷面數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件（公路用緯地道路），開始進(jìn)行縱斷面拉坡設(shè)計，最后生成縱斷面圖、橫斷面圖及相應(yīng)的數(shù)據(jù)表格。根據(jù)圖紙進(jìn)行平縱橫的檢查。對不合理部分重新修改，重新出圖。

（8）路線設(shè)計、路基路面設(shè)計、防護(hù)工程設(shè)計、排水工程設(shè)計、橋涵設(shè)計、交叉設(shè)計、綠化設(shè)計等相關(guān)設(shè)計人員進(jìn)入項目現(xiàn)場調(diào)查，并用專用記錄表記錄相關(guān)調(diào)查資料。對不合理部分重新進(jìn)行修改，重新出設(shè)計圖。

2 平縱橫設(shè)計技術(shù)分析

（1）路線平縱橫設(shè)計是公路設(shè)計的最重要的組成部分，尤其對山區(qū)公路，平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計是否合理，對于后期項目工程施工的難易程度、項目的總造價都有非常大的影響。

（2）在公路線型設(shè)計中應(yīng)特別注意平縱線型的組合設(shè)計和項目填挖平衡的控制。平縱組合設(shè)計過程中需避免下列不合理的組合設(shè)計：①豎曲線的頂部、底部插入小半徑的平曲線;②豎曲線的頂部、底部位于S型曲線的拐點;③在長直線上設(shè)置陡坡或長度短、半徑小的豎曲線等。

（3）平面線型設(shè)計應(yīng)特別注意平面線型的組合設(shè)計，如S型曲線、C型曲線、凸曲線、卵型曲線、復(fù)合曲線、回頭曲線。 反向平曲線之間若有短直線，需將反向的平曲線設(shè)置成S型曲線;同向平曲線之間若有短直線，需將同向的平曲線設(shè)置成C型曲線;凸曲線的平曲線長度及半徑必須滿足相應(yīng)的要求;卵型曲線的兩個同向圓曲線相接時必須要保證后平曲線的前緩和曲線和前平曲線的圓曲線相接的順暢過渡;復(fù)合曲線的兩個同向平曲線應(yīng)在緩和曲線曲率相同處相接;回頭曲線的縱坡值應(yīng)滿足一定要求且回頭曲線的縱坡范圍應(yīng)包含超高加寬過渡段長度，回頭曲線在路線設(shè)計中應(yīng)盡量去避免，對于在自然展線中因地形或地質(zhì)條件確實無法避免的，也可采用回頭曲線，但回頭曲線的前后的線型應(yīng)該連續(xù)、均勻、通視，前后兩端應(yīng)設(shè)置緩和曲線，同時應(yīng)設(shè)置限速標(biāo)志、標(biāo)牌及相應(yīng)的安全設(shè)施等保證通行的安全。平面設(shè)計中，各個等級的公路在平曲線小于一定值時，均勻考慮在平曲線范圍內(nèi)進(jìn)行加寬和超高，除四級公路外其它等級公路應(yīng)設(shè)置緩和曲線來滿足超高和加寬，圓曲線上的路面加寬應(yīng)設(shè)置在圓曲線的內(nèi)側(cè)，各等級公路加寬后其路基也應(yīng)相應(yīng)的加寬，緩和曲線的長度一般應(yīng)大于或等于超高加寬過渡段的長度，盡量保證全緩和段超高和加寬。除四級公路外，一般不將超高加寬過渡段伸入圓曲線中。低等級公路的視距控制應(yīng)采用會車視距，受條件或其它特殊的限制時，對于采取分到行駛的路段也可以采取停車視距來滿足要求。對應(yīng)單車道的低等級公路，應(yīng)在合適的位置設(shè)置錯車道，錯車道的路基寬度及有效長度應(yīng)滿足要求。

（4）縱斷面設(shè)計中首先應(yīng)綜合考慮全路線的平均縱坡（尤其對山區(qū)公路），再通過起終點的高差算出該項目設(shè)計最少需要的平面路線長度?？v坡設(shè)計中不宜采用兩段長陡坡中間接短的緩和坡段。對于盤旋公路，不應(yīng)出現(xiàn)反向縱坡的情況（特殊情況除外）?？v斷面設(shè)計中兩個縱坡之間的緩和坡段的縱坡和坡長必須滿足相應(yīng)的要求;對應(yīng)山區(qū)公路，路線的平均縱坡應(yīng)特別注意。換算后長度/對應(yīng)縱坡的最大坡長 = X/700=（500-300）/500;不同縱坡的最大坡長可以換算，換算方式如見圖1。

圖1 不同縱坡的最大坡長換算

縱斷面設(shè)計中應(yīng)調(diào)查當(dāng)?shù)氐淖罡吆樗唬C合考慮路基設(shè)計洪水頻率，受水淹路段，設(shè)計路基最低側(cè)邊緣高程應(yīng)不被水淹。橋梁及其引道的縱坡應(yīng)與路線相協(xié)調(diào)，對于大橋及特大橋，路線的走向應(yīng)服從橋梁的走向;對于中、小橋梁及涵洞應(yīng)服從線型的走向。對應(yīng)容易結(jié)冰的橋梁及經(jīng)常有積雪的橋梁、涵洞縱坡宜適量的減小。隧道及兩端路線的縱坡應(yīng)不宜過大，盡量采用單向坡

（5）橫斷面設(shè)計應(yīng)特別注意斷面的組成、路拱的的橫坡設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)厚度、邊溝、排水溝、截水溝、碎落臺、平臺、邊坡的坡段等。橫斷面設(shè)計中路基設(shè)計高程：改建項目路基設(shè)計高程為路基中心高程;新建項目路基設(shè)計高程為路基邊緣高程，在設(shè)置超高、加寬過渡段時為設(shè)超高加寬過渡段前該處邊緣高程。超高旋轉(zhuǎn)軸的選擇對于緩和曲線的長度有較大影響。有時為保證土石方的填挖平衡，在橫斷面設(shè)計時可考慮部分的防護(hù)工程，如路肩墻、擋土墻、邊坡防護(hù)等。如防護(hù)工程較大，需對工程造價及工程施工難易程度進(jìn)行比選。交通安全工程設(shè)計時，考慮到不能侵占公路的建筑界限，三、四級公路的側(cè)向?qū)挾葹槁芳鐚挾葴p去0.25m，尤其對應(yīng)護(hù)欄的設(shè)計，因此橫斷面設(shè)計時因?qū)β芳邕M(jìn)行加寬設(shè)計，對應(yīng)這種情況應(yīng)在平面設(shè)計時綜合考慮。在不設(shè)置超高的路段，建筑界限的上緣邊界線應(yīng)與水平線垂直;在設(shè)置超高的路段，建筑界限的上緣邊界線應(yīng)與超高橫坡平行，其兩側(cè)邊界線應(yīng)與路面超高橫坡垂直。但由于在實際生活中經(jīng)常會出現(xiàn)交通設(shè)置侵占公路建筑用地的情況，尤其是波形梁護(hù)欄，其原因主要是受項目資金控制和項目無法施工，比如山區(qū)懸崖路段。公路的用地范圍在公路路堤路段為排水溝外邊緣以外不小于1m的范圍;在公路路塹路段為路塹頂部的截水溝外邊緣（無截水溝為坡頂）以外不小于1m的范圍內(nèi)。

（6）在公路平面交叉處，尤其是等級公路之間的交叉，相交公路宜接近垂直，平面交叉處的平面線型不宜采用需設(shè)超高的圓曲線半徑;平面交叉處公路的縱坡應(yīng)在整個路線縱坡設(shè)計中作為重要的控制因素。平面交叉的立面設(shè)計原則：次要公路的縱斷面設(shè)計應(yīng)服從主要公路的橫坡設(shè)計;兩相交公路的功能地位相同時，兩公路的橫斷面均應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整。平面交叉的間距不宜過大并滿足相應(yīng)的要求。平面交叉處公路的最大縱坡和設(shè)計速度有直接的關(guān)系，其對應(yīng)的最小坡長應(yīng)根據(jù)交叉的類型去選擇，如加鋪轉(zhuǎn)角、設(shè)置轉(zhuǎn)彎車道、設(shè)置分隔島等。平面交叉范圍內(nèi)的路面排水應(yīng)該流暢，不得有積水或坑槽，否則應(yīng)采用相應(yīng)的排水措施來保證路基、路面的質(zhì)量。平面交叉的視距通視也是非常重要的，相交的公路在各自的行車視距所組成的三角區(qū)范圍內(nèi)不應(yīng)有任何障礙物阻礙行車的通視。

3 結(jié)語

低等級公路在路網(wǎng)中占據(jù)的比例是非常大的，在整個十四五規(guī)劃中對農(nóng)村公路的規(guī)劃可以看到?，F(xiàn)階段，很多的三級公路、四級公路以及部分等外公路在進(jìn)行提質(zhì)改造，不僅僅是對路面寬度的要求，同時也非常注重線型的要求。因此，只有嚴(yán)格控制好公路的設(shè)計質(zhì)量，嚴(yán)格按照公路的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計程序，保證好平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計的合理性，才能保證工程的按質(zhì)按量完成。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭騰峰，羅滿良，周榮貴，等.公路路線設(shè)計規(guī)范[M].2017.9.28.