山区通乡公路勘察及设计问题的探讨

刘振江

(牡丹江市公路管理处)

1 关于平面设计有关问题认识

山区河流蜿蜒曲折，地形地貌变化无穷，若采用曲线与自然地貌吻合，可以减少工程数量，保护自然环境。虽然规范中规定路线线形不硬性追求以曲线或以直线为主的布线思想。但《公路路线设计规范》(JTJ011-94)中“当计算行车速度≥60 km/h，同向曲线间最小直线长度以不小于行车速度的6倍为宜;反向曲线间最小直线长度以不小于行车速度的2倍为宜。”对山区公路，计算行车速度为60 km/h，仅高速公路和一级、二级公路中才采用，而三级、四级公路的计算行车速度分别采用40 km/h、30 km/h、20 km/h。因此，在山区公路设计中硬性参照上述规定则不妥，考虑到缓和曲线段的加宽和超高，汽车从直线到曲线行驶，与直线长度关系较小。为与山区的特殊地形地貌相吻合，减少大面积的大填大挖对环境的破坏，充分利用地形，减少工程量，节约投资，仅从驾驶员操作过程需要考虑，各线元最短长度以3 s设计速度行程控制为宜。若曲线间的直线长度难以满足3 s设计速度行程要求时，同向曲线应调整线形使之成为单曲线或复曲线或采用卵形、C型和凸型等平曲线;反向曲线应调整线形或运用回旋曲线使之组合成复曲线。

山区公路路线平面采用基本型、S型、卵形、C型和凸型等4种线形。除受限地段外，其余平曲线最短缓和曲线长度25 m，缓和曲线参数一般在R/3＜A＜区间选用;为了消除短夹直线，多采用不对称缓和曲线长度;为了最大限度地拟合原路多采用多圆复合的卵形曲线。部分路段为了避免伤及高陡的上边坡，或者侵入河道太多，也不刻意消除夹直线，各线元最短长度以3 s设计速度行程(25 m)控制。

利用旧路改建路段通过实测原路中心线坐标、桥涵构造物和纵坡控制点坐标，在满足规范条件下和考虑曲线加宽的情况下构造平面线形，平曲线间的夹直线的控制未严格按规范控制，未刻意消除曲线间夹直线，而是通过司机遇见前方目标，采取一系列措施的所需的时间(2.5 s)控制，即各线形单元长度以3 s设计速度行程控制。尽量最大限度地利用旧路，避免大挖方、大填方，尽量避免拆迁房屋及沿线设施，以减少工程造价。对于原路平曲线半径较小、纵坡较长大的交通事故黑点，结合地形、工程地质条件，则脱离原路改移路线，尽可能按照较高指标布置设计中线，以改善路线平纵面。

新建路段地质、地形相对比较复杂属本项目难点地段，设计时充分利用原路布线，平曲线间的夹直线的控制未严格按规范控制，未刻意消除曲线间夹直线，而各线形单元长度以3 s设计速度行程控制。尽量避免大挖方、大填方，尽量避免拆迁房屋及沿线设施，以减少工程造价。

选线时在室内研究分析后，结合现场实际情况，利用手持式GPS，并使GPS的坐标、高程系统与1/10 000地形图中的坐标、高程系统吻合，大大提高选线效率。勘测中提高平面线形标准，改善平面指标，同时考虑工程地质条件，纵坡坡长适度超限，尽量降低工程数量。减少植被破坏，保护生态环境，同时有利于其它道路的衔接。

2 关于纵断面设计的有关问题的认识

(1)原路利用和加宽改建的路基段落按路面加铺厚度控制。即现有路标高作为路床设计标高，设计的路面标高按现有路床设计标高+路面结构层厚度。

(2)利用原桥和加宽的小桥设计标高为现有标高，即按现有桥面标高-路面结构厚度作为路床设计标高。

(3)新建路段不受此限制。

3 路基横断面设计问题

3.1 平曲线超高

由于受原路状况及沿线地形、地质、环境、水文等诸多因素的限制，为避免对环境造成不利影响，路线设计的部分平曲线采用较短的回旋缓和曲线，平面线形较多地采用凸形、反向S型及同向的C形和卵形曲线，应采用灵活的超高与加宽方式和选择合适的渐变段落，尽可能改善这些平曲线线形的缺陷与不足，使行车更加安全、舒适，让视觉更加连续流畅，给公路路容增辉。

(1)拐点和公切点附近的双向路拱横坡段就不小于3 s的长度(25 m)。若按此方式进行超高渐变，其双向路拱横坡段长度小于3 s(25 m)时，则相邻两平曲线超高渐变应由直缓点开始。

(2)凸形曲线为了改善凸点处超高渐变率坡差较大的不足，尽量在凸点附近设置长度不小于35～25 m的全超高段。

(3)卵形曲线一般在插入缓和曲线全长完成超高渐变，可不受超高渐变率大于1/330的限制。

3.2 平曲线加宽

(1)与平曲线超高一致，S型曲线拐点和C型曲线公切点附近的标准路基宽度段长度应不小于3S行程;否则应从S型曲线拐点开始加宽及将C形曲线相邻两缓和曲线全长作为两平曲线加宽差值的渐变段。凸形曲线为了改善凸点的加宽突变情况，尽量早凸点附近设置长度不小于35～25 m的全加宽段。

(2)除其中有不设置加宽的大圆外，卵形曲线一般按小圆的加宽值统一加宽;如其中有不设置的大圆，则将期间的缓和曲线全长作为小圆的加宽渐变段。

3.3 平曲线视距切除

视距不小于2倍的停车距离，结合实际地形和植被覆盖情况，力所能及的对平曲线侧影响视线的障碍物和挖方边坡按视距包络曲线进行清除与切除。

有条件的平曲线按超车部分视距进行视距清除与切除，满足至少在每1～2公里的行程内提供一处超车路段的要求。

平曲线内侧的视距包络曲线的圆曲线部分按半径计算所需要横净距、缓和曲线部分按此横净距从直缓点至缓圆点渐变。

当确因切除视距将造成的大开挖的高陡边坡和较大范围的植被损坏，则这些平曲线不能进行视距切除，应设置相应的标志和标线的交通安全设施，强制车辆分道行驶，禁止超车。

4 结束语

对于通乡山区公路来说，通过实测道路控制点的三维数据，利用智能化的道路辅助设计软件构造平面线形。该方法可以充分体现了设计人员的设计意图，合理利用了实地的地形地貌，而且能做到平纵结合，为降低工程造价提供了技术保障，具有较强的适用性。建议在通乡公路测设中采用相关技术，能够充分利用旧路原有的构造物和新建路线路线经过控制地形，大大提高勘测设计质量。