公路路线设计相关问题探讨

郑志杰 陈垒 董德忠

摘要：在公路建设过程中公路线路设计的选择会对公路安全产生极大影响，所以公路线路设计是否合理对整个公路建设都有着重要意义。在公路路线设计过程中要结合实际建设环境合理组合线路形式，保证汽车行驶安全和舒适性，确保公路建设质量。

关键词：公路线形设计;安全设计;问题分析

引言

在对公路进行建设时，路线的选择一方面会受到地形地质、周边环境等因素的影响，另一方面，在公路建成后，又会反作用于自然环境，更会影响公路的使用安全。在对公路工程进行建设时，路线设计的质量直接影响着整个公路路基、桥涵、交叉以及沿线各种基础构造物的建设质量和成本。因此，做好公路路线的设计工作，是非常重要的。

1安全选线

在山区由于地形起伏大，高速公路可能存在高填深挖路段、陡坡路段、长上坡下坡路段，特别是一些重要结构物设置路段，受地形条件限制，可能存在一定安全隐患，为此，应从安全角度出发，选择有利于行车安全的路线方案。（1）根据地形条件，路线应在地势相对平坦、视野开阔的走廊带内选择路线方案，尽可能避免长陡纵坡路段、深挖路段、高填路段，确保行车安全。（2）根据地质条件，路线应在地质条件好、山坡稳定、无重大地质灾害的地区选择路线方案，以确保高速公路本身的安全。（3）隧道进出口路段，路线应选择在地形变化小、地质良好的地段，避免设置小半径平曲线和较大的纵坡，以保行车安全。（4）重要结构物和主要设施设置路段，路线应选择在地形开阔，视线良好的地段，如互通、服务区、停车区等，确保车辆驶入、驶出的安全。

2平面线形设计

道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求，合理地确定各线形要素的几何参数，保持线形的连续性和均衡性，避免采用长直线，并注意使线形与地形、地物、环境和景观等协调。对于车速较高的道路，线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾驶员视觉和心理上的要求。

2.1平面线形设计要点

平面线形设计的三要素是：直线、圆曲线和缓和曲线。

（1）直线设计。两点之间直线最短，在往常的路线设计中，更重视设置长直线，但是直线的灵活性较差，不能协调，因此在山区路线时，设计较长的直线不能很好的适应地形的变化。在我国路线规范设计中，要求直线的长度不要超过车速的20倍，同时在直线的两侧要种植树木降低单调感。在设计直线形时，导向线决定了路线的方向，而圆曲线、缓和曲线只是补充于直线，起到一个过渡的效果。如果直线和曲线没有合理的结合到一起，就会导致公路平面线形的连续性较差，不可避免的出现缺陷和不足，甚至可能造成重大的安全事故。因此在设计线路的过程中，一定要综合考虑直线和圆曲线、缓和曲线的结合，在适当的位置采取合理的设计方式，提高公路的安全性和合理性。

（2）圆曲线设计。圆曲线更容易适应地形变化，适用范围广而灵活;而且一些较大半径圆曲线线形美观、顺适、行车舒适。然而当圆曲线半径较小时，视距条件差，因此，各级公路圆曲线的最小半径设计应该符合规范的要求。《公路路线设计规范》中规定：各级公路不论转角大小均应设置圆曲线。在选用圆曲线半径时应与计算行车速度相适应，并尽可能选用较大的圆曲线半径，以提高公路的使用质量。圆曲线设计中应注意，在保证足够视距的前提下，视野前方平面转向一般不应超过两个，纵面起伏形不应超过三个。

（3）缓和曲线。缓和曲线是指设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。缓和曲线具有以下作用：线形缓和，使线形圆滑，增加线形美观，有良好视觉效果;行车缓和，便于驾驶员操作方向盘;完成超高和加宽的过渡，利于平稳行车;消除离心力的突变，提高舒适性。《规范》规定：除四级公路外的其它各级公路都应设置缓和曲线，另外，当圆曲线半径大于“不设超高的最小半径”时可省略缓和曲线。

2.2平面线形设计注意事项

（1）平面线形设计应能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线，并采取相应措施保持视觉和心理上的连续性。如在下坡右转弯公路的左侧路旁植树，使正在高速行驶的驾驶员消除不安全感，并起诱导视线的作用。（2）平面设计应与纵断面、横断面配合良好;山地道路路线应在保证安全的前提下，合理选择线形要素，注意与沿线地形地物相结合，与自然环境相协调。（3）避免路线平纵指标偏高（尤其平面指标大量选用长直线、大半径长曲线等），导致道路出现大填大挖大护坡的现象，这样严重影响了沿线景观，且与自然环境不协调。（4）追求道路与自然景观、人文景观的和谐与统一，使道路也成为靓丽的景观。

3道路縱断面设计

3.1纵坡设计

纵坡设计的基本要求：纵坡设计应满足设计规范规定的各项要求;设计纵坡应该具有一定的平顺性，起伏不宜过大或过于频繁;地下水位较高的平原微丘区，应该满足最小填土高度，保证路基稳定;纵坡设计在一般情况下考虑填挖平衡;对沿线地形、地质、地下管线、水文、气候等条件综合考虑，以保证道路的畅通和稳定;对连接段纵坡，如大、中桥引道两端连线等，纵坡应该平缓，避免突变;在实地调查的基础上，充分考虑农田、水利等方面的要求。

（1）最小纵坡：在道路挖方和低填方路段，为保证排水，纵坡最小为0.3%。一般情况下，最小纵坡不小于0.5%。对于城市道路，当最小纵坡小于0.3%时，应该设置街沟。干旱地区以及横向排水良好的路段，其最小纵坡可不受上述限制。

（2）最大纵坡指各级道路允许采用的最大纵坡，是道路纵断面设计的重要控制指标。最大纵坡设计主要考虑以下几方面因素：汽车动力性能、道路等级、自然条件、城市道路中考虑交通构成。高速公路受到地形条件等特殊情况限制时，经技术经济论证合理，最大纵坡可以增加1%。非汽车交通较大的路段，坡度适当放缓，平原、微丘区不大于2%—3%，山岭、重丘区不大于4%-5%。大中桥上纵坡不大于4%，桥头引道纵坡不大于5%。位于海拔2000m以上或严寒冰冻地区四级公路最大纵坡不应大于8%。

表1  我国高速公路最大纵坡规定值

设计速度（km/h）

120

100

80

60

最大纵坡（%）

3

4

5

5

3.2坡长的限制

坡长主要是指两个变坡点之间的水平距离。（1）最小坡长的限制：主要考虑汽车行驶的平顺性、路容美观、相邻竖曲线的设置考虑、为计算行车速度9-15秒的行程为规定值。（2）最大坡长的限制：最大坡长限制：就是控制汽车爬坡时，车速下降到不低于限定的最低时速时所能行驶的距离。等级高的道路主要是小车与载重汽车因速度不同带来的相互干扰;等级低的道路为防止车速显著下降而导致汽车爬坡无力，甚至熄火。

4结语

公路设计不仅是为了顺利开展公路建设，还是保证公路质量的关键。公路设计除了要考虑最大限度地满足公路的基本功能以及公路建设的经济性外，交通安全是需要着重考虑的一个重要方面。交通的不断发展也造成了交通事故发生率的不断增高，为了让这样的状况得到好转，在进行公路设计的时候就必须考虑影响公路质量或是会造成交通事故的因素，在进行公路的建设的时候更要严格的按照设计要求进行，从而保证公路的质量，从根本出发，以减少交通事故的发生。

参考文献：

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[2]龙坤蓉，李仕顺.山区公路路线设计中存在的问题研究[J].黑龙江交通科技，2014（01）.

[3]高军，王华.山区高速公路路线设计中应考虑的关键问题[J].交通标准化，2006（7）

[4]李健华，王维平，赵国虎.山区高速公路行车安全在路线设计中的考虑[J].山西建筑，2012（16）.