道路平纵线形组合设计原则及设计方式分析

2017-03-01王龙江

黑龙江交通科技 2017年1期

关键词：线形交点坡度

王龙江

（陕西省交通规划设计研究院，陕西西安 710065）

道路平纵线形组合设计原则及设计方式分析

王龙江

（陕西省交通规划设计研究院，陕西西安 710065）

首先简要阐述了道路平纵线形组合的基本设计原则，在此基础上对道路平纵线形组合的设计方式进行论述。

道路；平纵线形；设计

1 道路平纵线形组合的基本设计原则

1.1 连续性与舒适性

（1）在具体设计中，应尽量使平纵线形相对应，并使平曲线长度略长于竖曲线，由此可以使车辆驾驶员在驶入竖曲线起点前更加清楚地看到平曲线的起始端和末端，从而辨明转弯方向及角度的大小。

（2）平竖曲线的设计指标要尽可能保持均衡，由此能够凸显出道路线形在视觉上的连续变化，进而使驾驶员的心理感到舒适，有利于提升驾驶操作的灵活性。

（3）要确保道路的线形组合设计对车辆驾驶员有良好的视觉引导作用，从而防止车辆行驶过程中发生交通事故。

（4）设计中，要尽最大的可能避免线形组合在直线上出现跳跃或是驼峰等线形，以免使驾驶员形成视觉上的盲区，影响行车安全性和舒适性。

1.2 均衡性

在道路平纵线形组合设计中，平竖曲线的设计指标应当保持均衡性，并在相对较长的范围内保持线形变化的连续性。实践表明，平面与纵断面的线形配合的越好，工程成本越低。相关调查统计数据结果显示，当圆曲线半径≤1 km且竖曲线半径是圆曲线半径10～20倍时，能够达到合理的平竖曲线组合设计要求，并确保线形组合设计指标的均衡性，从而使整条道路获得连续且适宜的线形。

1.3 适宜的坡度

道路经过平纵线形组合设计之后会出现合成坡度，为确保合成坡度满足车辆行驶的力学要求及路面排水要求，必须保证合成坡度的适宜性。由于道路组合线形设计中的纵坡值相对较大，而平曲线一般为插入式，其半径较小，所以很容易导致合成后的坡度值过大，从而造成车辆滑移，无法满足行车安全性的要求。如果合成坡度值过小，可能会引起路面排水不顺畅，进而使路面产生积水会对行车安全造成影响。所以必须保证平纵线形的组合设计合理，从而获得适宜的合成坡度。

2 道路平纵线形组合的设计方式

2.1 直线形设计

（1）平原区。在平原区，可以不考虑放坡问题，若是路线不受纵坡限制时，在定线的过程中，需要重点考虑的是平面与横断面，它的设计要点为以点定线、以线交点。因为在平原地区进行道路平纵组合设计时不需要考虑放坡的问题，所以直线形设计方式的主要设计步骤为：对控制点进行加密处理，对交点进行穿线与调整，对曲线进行计算与敷设。

（2）山岭重丘区。在此类区域中进行平纵线形组合设计时，由于丘陵较多，因此不可避免地会受到纵坡的限制，所以在定线的过程中，必须对平面和横断面两个因素进行同时考虑，不仅如此，还需要考虑纵坡、坡长等因素。在需要进行放坡的前提条件下，采用直线形的设计方式对道路平纵线形组合进行设计时，可采取如下设计步骤：先对路线进行分段安排，然后进行放坡，再对导向线进行修正处理，遵循以点定线、以线交点的原则确定交点，并对交点进行调整，最后进行曲线计算和敷设。

2.2 曲线形设计方式

这种设计方式具体是指按照道路线形布设的相关要求，如技术标准、组合协调性、均衡性、约束性等，采用曲线形式，并选取合理的线形参数对路线走向进行有效控制，进而确定其位置，并进行几何计算和绘图，最终形成以曲线为主体，流畅、多变的平面线形。实践表明，较大且较为平缓的曲线，更加适宜车辆高速行驶的要求，正因如此，我国已有很多高速公路在平纵线形组合设计中采用了曲线形设计方式，如沈大高速等等。曲线形的设计方法较多，各种方法都有自己的设计理论依据，但这些方法的总体设计思路却大体相同。

2.3 设计中的注意事项

对于道路工程而言，平纵线形组合是工程设计中较为理想的组合方式之一，其在实际工程的效果较好，目前已经获得了业界的一致认可。然而，由于我国的地形地势复杂多变，致使道路工程建设中受地形因素的影响较大，加之一些工程的建设要求较高，使得原本比较理想的组合形式无法达到完善性的要求。经过业内专家学者的不断研究后发现，只需要保证设计时平曲线的中心点与竖曲线定点的位置差≤平曲线总长度的1／4，就能够使设计达到理想的效果，如果两点之间的误差＞1／4，便会导致线形的视觉效果变差，容易引起车辆驾驶员视觉疲劳的问题。故此，在对道路平纵线形进行组合设计的过程中，应当尽可能防止拐点重合，即凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点要分开，不能重合在一起，否则可能会使两条曲线的外观变得扭曲，进而造成视觉引导上的失误，这样会对车辆驾驶员的正常驾驶造成影响，容易引发交通事故。此外，应尽可能使半径较小的竖曲线与相对比较缓和的曲线相重合，由此可以使凸形竖曲线的诱导性大幅度降低，并且也不会引起路面排水不畅的问题。还需要注意的一点是，当道路的设计车速≥40 km／h时，应当使车辆驾驶员在接近顶部前可以发现平曲线，具体而言，就是要让诱导视线的作用提前，因为这样可以最大限度地减少平曲线中心点位置处交通事故的发生几率。