道路线形设计中需注意的问题分析

周尘华

[摘要]路线作为整个道路设计的骨架，它的好坏直接关系了行车的安全与舒适。因此作为道路的设计者，应从设计开始就做到细致、严谨、科学合理，并且使道路更加人性化，使驾乘者感觉舒适、愉悦，使行车更加安全。更多的体现“以人为本”的公路设计新理念。

[关键词]道路；线形；设计

引言：

线形设计是否合理是直接影响到公路运行安全的根本性问题。公路线形必须符合汽车行驶特性的要求，线形设计中应注重线形指标的选取和平、纵线形合理组合，保证公路线形指标的均衡性、一致性和线形的连续性，以满足汽车高速及安全行驶的需要。

1、线形设计方案及顺序

路线方案根据制定的路线总方向和公路功能，及其在公路网中所起的作用，来综合考虑社会、经济、自然条件等因素拟定路线走向。路线方案的合理与否对于公路本身的工程投资、运输效率和使用质量产生直接影响，并影响到其在公路网中应有作用的发挥。路线的设计顺序，应在纵横断面的平衡的前提下估计到先定平而，沿着平面线形进行横断而和高程的测量，取得地质、地面线和水文等资料，然后再进行纵、横断面的设计。为均衡线性、节省土石方的数量，必要时再對平面进行修改，反复几次以取得满意的结果。

2、平面线形设计需注意的问题分析

2.1平曲线半径与超高

汽车在平曲线路段上行驶时，将产生离心力由于离心力作用，汽车将产生侧向滑移。车辆在曲线上稳定行驶的必要条件是横向力系数要小于路面提供的极限摩阻系数。横向力的大小是和圆曲线的半径成反比的，要想降低车辆弯道行驶时所受的横向力，就应采用较大的圆曲线半径圆曲线半径越大，横向力系数就越小，汽车就越稳定，以从汽车行驶稳定性出发，圆曲线半径越大越好，有时因受地形、地质、地物等因素的限制，圆曲线半径不可能设置得很大，因此，这就需要研究曲线半径的最小值，以保证行车的安全与舒适必须对曲线行车的横向力的大小加以限制。在路线设计中采取设置超高来减轻或消除横向力的影响。另外还需注意：检查所采用的圆曲线半径是否与公路等级及行车速度相适应、超高与路面横向摩阻系数相协调，当采用极限半径时，是否采取了相应的交通安全措施，如设立“急弯”警告标志、车道中心线标划实线等，对于高等级公路应以运行速度进行验算。

2.2长直线

直线具有最短距离连接两控制点以及线形布设方便、容易施工等优点，但线形呆板，过长的直线会使驾驶员行车单调乏味、分散注意力、增加疲劳感，有时急于加速行驶往往对车距失去判断造成恶性交通事故，对行车安全不利一般来说，直线长度不应大于设计速度的20倍，当采用时应采取弥补该缺陷的技术措施。

2.3短直线

两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连此类曲线称为断背曲线，容易产生把直线和两端曲线看成反向弯曲的错觉，整个线型缺乏连续性，容易导致驾驶失误否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线，或者运用同旋线组合成卵形、凸形、复合形等曲线两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于规范要求的最小直线长度的直线段为宜，对于有超高、加宽的反向曲线，曲线间直线不够，将不能实现反向变化的平稳过渡，行车也是不安全的否则应调整线形或运用同旋线而组合成S形曲线。三、四级公路俩相邻反向曲线无超高、加宽时可径相衔接，无超高有加宽时，中间应设有长度不小于10m加宽缓和段，程特殊困难的山岭区，三、四级公路设置超高时，中间直线长度不得小于15m。

3、纵断面的线形设计分析

公路纵断面的设计受地形条件因素的控制，合理设置纵坡、解决路线高差是设计的重点。直坡线的坡度和长度对汽车的行驶速度和运输的经济安全产生重要的影响。断面设计时应将合理设置竖曲线与爬坡车道、研究汽车行驶时的公路纵坡大小和坡长限制等作为卞要内容。路线纵坡度由最大、最小纵坡度之间的各种坡度组成，公路线性设计应重点控制最大坡度，因其对工程造价、线路长短、行车安全、使用性能和运输成本等产生直接影响：为排水而规定的最小值是最小纵坡。坡长限制指当车速下降到限定允许的最低速度时所能行驶的最大距离。从理论上说，控制汽车在坡道上行驶的限制长度以加、减速行程来计算。设计的坡度应保证车辆能够以允许的最低速度正常行驶，以保证行车的安全。

竖曲线是指为保证行车视距和减缓冲击，在纵断而的两个坡度转折处采用的缓和曲线。可采用圆曲线或抛物线的形式，因方便计算和设计，抛物线使用更为广泛。路线纵切而是沿着道路中线竖直剖切然后展开的而。根据汽车的动力特性、公路等级以及工程的经济性、当地自然地理条件等，确定起伏空间线几何构成的大小及长度，保证行车安全、乘坐舒适和运输的经济性是纵断而设计的主要任务。

4、纵线形组合设计中问题分析

优良的道路几何线形组合设计应为：宽阔连续的视野能使驾驶员自觉地保持随时对车辆行驶状态进行及时的调整，并为驾驶员在遇到紧急情况时采取安全措施赢得时间。为了保证具有明显的立体曲线形体和排水优势，在设计时应该尽量做到平曲线与竖曲线相重合，平曲线稍长于竖曲线，即所谓的“平包竖”一取凸形竖曲线的半径为平曲线半径的1 0-20倍应避免将小半径的竖曲线设在长的直线段上。几何线形的均衡性是保证安全的重要前提。相关文献表明：若平曲线半径小于1000m.竖曲线半径大约为平曲线半径的10-20倍时，便可达到均衡的目的。线形组合往往是导致交通事故发生的重要原因，在线性设计中应避免并加以检查，线形的骤变，如长直线的末端设置急转弯曲线，尤其是长下坡（大于1km）接小半径曲线是有危險倾向的设计：纵断面反复凹凸，即形成只能看见脚下和前头，而看不见中间凹陷的线形：在凸形竖曲线与凹形竖曲线的顶部或底部插入急转弯的平曲线，前者因为没有视线引导而必须急打方向盘：后者在超出汽车设计速度的地方仍然要急打方向盘等。

结论：

综上所述，交通安全问题的日趋严重，道路设计中的缺陷也越加凸显。道路线形设计是道路设计的核心，道路线形支配着整个道路的设计、规划、施工以及营运、养护，设计时应遵循均衡性、连续性和均衡性的原则。