刍议公路的路线及其设计方案

程焕达

摘要：在我国经济建设大力发展的今天，公路设计是影响经济发展、公路使用舒适性与便捷性的关键。本文主要是阐述了公路的路线设计要点，以供同行借鉴。

关键词：公路；设计；分析

一、总体布局

总体设计是公路工程项目的总图， 要求协调专业间内外关系，确定标准、规模、方案，以形成完整的系统工程，实现安全、环保、可持续发展的总体目标。我们在进行一条公路设计前，要综合考虑公路的总体布局。总体布局是解决路线基本走向的全局性工作，是关系到公路“命运”的根本问题，总体布局如果不当，即使局部路线选得再好，技术指标确定得再恰当，仍然是一条质量很差的路线。因此，在选线中，首先应着眼于总体布局工作，解决好路线基本走向问题。

二、选线

选线应考虑的因素很多，有自然因素，也有社会因素，且变化很大。在选线过程中，我们要确定好路线的控制点，遵循一定的选线原则：

1.起终点，应符合路网规划要求，充分考虑与前后旧路的顺接。

2.在不影响路线总体走向，不降低设计指标的情况下，路线布设充分考虑大型构造物（特大桥、长隧道）的设置，尽可能为大型构造物的设置提供有利条件，避免因路线布设不当造成设置困难和工程数量显著增加。

3.充分考虑地形地物的分布，妥善处理公路建设与工业、农业基本建设的关系，注意与交叉公路、水利、管线的配合，并结合沿线自然条件进行综合分析和比选。

4.查明路线走廊带的自然环境、地形、地质等条件，遇有滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、软土、泥沼等不良工程地质的地段应视其对路线的影响程度，分别对绕、避、穿等方案进行论证比选。

5.充分利用建设用地，严格保护农用耕地，避开基本农田保护区，尽量减少耕地及果园的占用，力求将路线与沿线环境融为一体。

6.路线尽可能避让不可移动文物，如国家文物等。

7.保护生态环境， 运用灵活设计， 路线布设与当地自然景观相协调，做好防护、排水、取土、弃土等设计，防止水土流失，使公路工程建设融入自然，如建设景观之路、生态之路。

8.与城镇相衔接时，充分征询沿线地方政府意见，在不违背总体走向的原则下，尽可能兼顾地方路网规划的需要，尽量满足地方政府的合理要求。注意与规划道路交叉的衔接，合理布设管线排水和电力电讯管线等。

9.路线设计应贯彻“低路堤”设计思想，尽量降低路基设计高度，减少土石方数量以及工程用地，实现资源节约。

不同设计阶段，选线工作内容应各有所侧重，后一阶段是前一阶段的继续与深化，随着工作的深入，优化前一阶段的路线方案，使路线线位更臻完善。

三、正确掌握和运用技术标准

根据选线原则确定路线的主要控制点，从而确定合理、可行的线位，并对其线位进行细化、优化，进行详细的线形设计。线形设计除应符合行驶力学要求外，还应考虑用路者的视觉、心理与生理方面的要求，以提高汽车行驶的安全性、舒适性与经济性。平面线形必须舒缓平顺，必须保证行车安全与舒适，在满足规范要求的前提下，要做到尽可能与地形地貌相结合，指标采用均衡，并尽可能采用指标的较高值，尽量避免采用极限指标，同时使工程量尽可能做到最小。

线形设计要求与内容应随公路功能和设计速度的不同而各有侧重，一般设计速度愈高，线形设计组合所考虑的因素应愈周全，以提供高的服务质量。设计速度大于或等于60km/h 的公路，应注重路线平、纵线形组合设计，设计速度等于或小于40km/h 的公路，可参照执行。

1.平面设计

路线平面设计要保持线形的连续性，线形指标大小均衡，避免突变，以保证安全舒适、快速，灵活运用不同线形要素，使平面线形顺畅，同时必须与地形、景观、环境等相协调，并同纵断面、横断面相互配合。我们在进行平面线形设计时， 要综合考虑各设计要素的相关规范要求：

（1）圆曲线半径。设置圆曲线时应与地形相适应，以采用超高为2%-4%的圆曲线半经为宜，有条件的话，最好取大于不设超高的圆曲线半经，且最大半径值不宜超过10000m。

（2）回旋线。设计速度大于或等于60km/h 时，回旋线应作为线形的主要要素之一加以运用。一般来说，回旋线-圆曲线-回旋线的长度以大致接近为宜。回旋线参数宜依据地形条件及线形要求确定，并与圆曲线半径相协调。

（3）平曲线长度。平曲线长度不宜过短，一般按最小值的5-8 倍即1000-1500m 较适宜，当路线转角等于或小于7 度时(新建工程最好不用小于10 度的小转角)，应设置较长的平曲线。

（4）超高、加宽过渡段。一般回旋线长度应大于超高、加宽所需的过渡段长度。

（5）视距。要满足停车视距和超车视距，使行车更安全。

（6） 回头曲线。在越岭线中，需要采用到回头曲线（一般在40km/h以下才能采用）， 要注意回头曲线的各项技术指标以及两相邻回头曲线间的距离。

（7）直线的长度。不宜过长， 也不宜过短， 设计速度大于或等于60km/h 时， 同向圆曲线间最小直线长度以不小于设计速度的6 倍为宜，反向圆曲线间的最小直线长度以不小于设计速度的2 倍为宜。

2.纵面设计

纵面设计要求纵面线形平顺、圆滑、视觉连续，并与地形相适应，与周围环境相协调。除必须符合技术标准和设计规范的要求外，还应对纵坡、竖曲线参数选用作充分研究，合理确定路线纵面方案，力求与平面线形相协调，尽量降低工程造价。纵断面设计的控制点主要有路线起、终点、重要桥涵、地质不良地段的最小填土高度、平面交叉等标高控制点。

在进行竖曲线设计时，要综合考虑的竖曲线设计要素主要有：

（1）纵坡。一般以平、缓为宜，最好能取3%以下的纵坡，也不宜小于0.3%,有条件的话，最好能在0.5%以上，以利于排水；注意桥上、桥头路线和隧道及其洞口两端路线的纵坡要求；若是越岭路线注意控制其平均纵坡。

（2）坡长。必须大于最小坡长，不同纵坡最大坡长一般不宜采用。

（3）爬坡车道。在陡坡路段满足坡长限制的规定后，行车速度和通行能力仍不能满足正常要求时，需考虑设置爬坡车道。

（4）竖曲线。纵面线形的优劣很大程度上取决于竖曲线半径的大小，在实际设计中，为了安全和舒适，应采用表中所列“一般值”的1.5-2.0 倍或更大值，设计速度大于或等于60km/h 的公路，竖曲线设计宜采用长的竖曲线和长直线段的组合，尽量采用大于或等于视觉所需要的最小竖曲线半径值。

（5）合成坡度。当陡坡与小半径圆曲线相重叠时，宜采用较小的合成坡度，且应保证路面有0.3%-0.5%的合成坡度，利于排水。

3.线形组合设计

路线设计是立体线形设计，线形设计应考虑平、纵、横面的相互间组合与合理配合。在做平面线形设计时，一定要考虑到纵面线形问题；同样在做纵面线形设计时，也一定要与平面线形协调配合，避免小半径圆曲线与陡坡相重合的线形，避免平面、纵断面、横断面的最不利值的相互组合的设计。

其线形组合要点及注意的问题主要有：

（1）平面直线与纵断面直线组合。为调节单调的视觉，增进视线诱导，设计时可用划行车道线、标志、绿化、注意与路旁建筑设施配合等方法来弥补。

（2）平面直线与纵面凹形竖曲线组合。注意避免采用较短的凹形竖曲线，以避免产生折点；在两个凹形竖曲线间注意不要插入短直线；长直线的末端不宜插入小半径凹形竖曲线。

（3）平面直线与纵面凸形竖曲线组合。注意采用较大的竖曲线半径，以保证有较好的视距。

（4）平曲线与直坡段组合。注意平曲线半径与纵坡度协调，还要注意合成纵坡的要求，避免急弯与陡坡相重合。

（5） 平曲线与竖曲线组合。一般情况下，当平、竖曲线半径较大时，应使平、竖曲线对应重叠组合，平曲线稍长于竖曲线，即“平包纵”，当平曲线半径小于2000m、竖曲线半径小于15000m 时，平、竖曲线的相互对应对线形组合显得十分重要，随着平、竖曲线半径的增大，其影响渐减小，当平曲线半径大于6000m、竖曲线半径为25000m 时，对线形的影响就显得不敏感了；注意平、竖曲线几何要素要大体平衡、匀称、协调，不要把过缓与过急、过长与过短的平、竖曲线组合在一起；注意凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，不得与反向平曲线的拐点重合；应避免在一个平曲线上连续出现多个凹、凸竖曲线；应避免出现“暗”、“跳跃”等不良现象；避免平面转角小于7 度的平曲线与坡度角较大的凹形竖曲线的组合；半径小的圆曲线起、讫点，不宜接近或设在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部。

四、结语

综上所述，公路设计过程中必须积极引入现代公路设计理念与思路，强化设计过程的控制与管理。针对公路建设使用需求开展设计工作，以此实现我国公路建设事业的快速发展、实现公路设计行业水平的提高。