针对高速路设计的问题思考

摘 要：本文首先从交通安全的角度，分析了高速公路设计中的线形、视觉和气候问题，给出了该过程中平面线形、纵断面线形、平纵线形组合的重要性并进行相关分析；然后，探讨了高速路路基施工技术，以供高速路设计进行参考；最后，阐述了全站仪坐标法在实际高速路设计中应注意的问题和优势。

关键词：高速公路 设计

中图分类号：U412.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（a）-0059-01

作为我国重要的交通基础设施，公路对国民经济、社会发展发挥了重要的推动作用。随着我国国民经济的飞速发展，尤其是西部大开发和公路大建设的步伐加速，公路网的建设已经进入高速发展时期。我国地域辽阔，广大的西部地区具有山区地形居多、地质条件复杂的特点，导致建设难度不断增大。广西作为我国西部地区的重要组成部分，其高速路的设计也受到上述因素影响。本文针对高速路设计中的若干问题进行探讨，以供相关从业者在设计过程中引以为鉴。

1 广西高速公路设计与安全性问题

广西以山区地形居多，在高速公路设计中，应不断更新、提高设计理念，坚持“安全至上、以人为本、环保优先”的原则，合理选择设计指标，从而保证高速路的安全与高速。在高速路设计中，应该强调注意的几个问题包括线形问题、视觉问题和气候问题。

由于线形设计存在不合理，使得广西地区高速公路比平原省份存在更多的事故多发地段。因此，在广西区内的高速公路建设中，合理选择线形指标和线形组合将对交通安全产生重要影响。为此，应在设计过程中强调以曲线为主的路线设计思路，令路线和地物、地形、景观相互协调，并且合理地选用圆曲线半径以及设置缓和曲线长度。根据《公路路线设计规范》（JTJ011-94），其中对圆曲线半径的最小值作了规定，包括以下三种形式：不设超高的圆曲线最小半径、一般最小半径和极限最小半径。第一种能提供较大的曲线半径，有利于保证车辆行驶的舒适性，但在广西区内复杂的地质、地形和生态等条件下，实施起来比较困难。一般最小半径基本能满足行车在不同车速下的舒适性，但设计者应谨慎采用极限最小半径，只能在自然条件存在特殊困难的路段使用。对于实际设计而言，半径的合理选用与地形、设计车速、经济技术能力等诸多因素相关，而不只是简单的理论问题。从理论上来说，回旋线与汽车的缓和行驶轨迹一致并对地形具有较强的灵活性，自由度较高，因此公路缓和曲线应主要采用回旋线。在确定曲线间直线长度时，不能只简单考虑上述《规范》中的要求，而是要根据地物、地形和自然景观等因素进行综合确定。在竖曲线和平纵曲线的配合方面，首先应满足我国相关标准中对竖曲线的最小半径、长度的规定。此外，根据科学家对世界各2da6af7b8bd615adea077e79f67595ac国的数据研究调查，通常认为当平曲线的半径小于1 km时，平、竖曲线半径以1∶10～1∶20为宜，随着平曲线半径的增加，竖曲线半径的增大倍数应为逐渐扩大状态。经验数据表明，当竖曲线被逐一包含于平曲线内时，再对平、竖曲线半径取平均值，能获得较美观的线形。

在高速路行驶中，交通事故发生的主要原因在于人的因素。其中，驾驶员无法根据高速路两侧景观的快速变化而立即做出正确判断，是导致高速路交通事故产生的重要原因。交通事故和驾驶员的视力之间存在一定的关系。研究表明，随着车速的提高，驾驶员的视力会出现下降，这是由于在行车过程中，物体之间发生了相对运动，导致人眼分辨物体的最小距离产生变化。车速越高，则人眼分辨物体的最小距离增大，造成驾驶员出现视力下降、视野变窄、视点变远的情况，从道路上获取的信息量减少，而道路两边的建筑物无法反映出线形变化趋势即无法引导视线，致使驾驶员出现判断失误，从而酿成严重后果。因此，在高速路设计中必须因地制宜进行公路景观和绿化带的设计，减轻驾驶员的视觉疲劳。通过有效的绿化带设计，能增强驾驶员的视觉信息，从而减少高速行驶所带来的紧张感。

气候问题包括雪、雨、雾等恶劣天气，它能改变道路的行车条件、降低能见度和减少路面摩擦，对司机的正确判断和操作产生影响，给交通安全带来危害。因此，在道路设计中，应做好路面排水的设计，提高路面耐磨抗滑、抗水损坏的能力，这样才能有效减少高速路发生事故。

2 高速路路基施工技术

能对高速路设计产生影响的路基施工技术主要包括五个方面，分别是路基填土与压实、路基路面排水、路基防护、软土地基处理及黄土陷穴处理。路基填料的性质及其压实的程度能对公路路基的强度和稳定性产生主要影响。在实际施工中，根据现有条件，保证路基质量的最有效、经济的方法是改进填土要求和压实条件。许多路基病害都是由水的侵蚀造成，可见水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素。排水系统主要由地面排水、路面排水和地下排水等三部分组成。修筑路基能改变地层的天然平衡状态。但是，由于路基被直接暴露在自然环境下，不断受到各种错综复杂的自然因素侵蚀，因此需要进行各种类型的防护，包括坡面防护、冲刷防护和支挡防护等三种。在最近几年，随着国家对高速公路、一级公路的建设投资加大，针对软土地基处理方面，已经在防止路堤失稳定、软土地基处理技术、沉降观测控制等方面取得较好成果。黄土地区路基施工常见的病害是黄土陷穴，可通过灌浆、灌砂、开挖回填等措施进行处理，而开挖的方法主要包括导洞、竖井和明挖等。

3 全站仪坐标法在实际高速路设计中的使用

随着经济和社会的持续发展，许多公路都面临着改造或拓宽。公路主要由直线及圆曲线组成，在传统放样直线段时，主要通过在直线段中插入里程桩的方法；对于放样圆曲线，则主要采用切线支距法、偏角法，悬线法等。但是，上述传统放样法受自然条件的限制较明显，而且测量精度也低。随着全站仪的开发、使用，坐标法放样所具有的灵活、方便、精度高等特点获得了充分体现。

为了保证全站仪坐标法放样取得好的放样效果，需要注意以下问题：（1）由于计算量较大，作业过程中应保持条理清楚、头脑清醒，在保证坐标方位角和各坐标点计算正确的前提下才能进行放样；（2）在选择仪器站时应根据实际地形条件选取通视条件好的场所，以避免不必要的迁站；（3）迁站后，必须对所放样点进行抽样检查其正确性。全站仪坐标放样的优势主要体现在3点。第一，受外界地形干扰小，放样灵活，能减轻作业强度，利于提高工作效率；其次，待放样点精度一致，且无误差积累；第三，允许野外工作人员根据自然条件、天气气候情况灵活地安排工作，在采用各放样点坐标单独放样后，测量过程可以不必由一端开始连续地进行，能够在所需测量的测区范围内任意一点进行测量。

4 结语

本文以高速路的设计作为研究对象，首先分析了高速公路设计中的线形、视觉和气候问题，给出了该过程中平面线形、纵断面线形、平纵线形组合的重要性并进行相关分析，然后再探讨了高速路路基施工技术，最后阐述了全站仪坐标法在实际高速路设计中应注意的问题和优势。

参考文献

[1]高建平，郭忠印.基于运行车速的公路线形设计质量评价[J].同济大学学报（自然科学版），2004.