现代公路路线设计的要素分析

2021-01-06谭沥东

黑龙江交通科技 2021年3期

谭沥东

(厦门市公路事业发展中心,福建厦门 361000)

1 公路路线设计的积极意义

通过调查所知，科学合理的公路路线设计能够保证驾驶员在驾驶过程中具有开阔的视野，并能够明确驾驶方向。公路的构造物位置、安全设施、路线几何形状都会影响交通安全，这些因素与公路设计有着密不可分的联系。在设计公路路线之前，确定公路整体走向对于确定公路的几何路线有着决定性作用；公路设计人员需要依据公路的几何曲线在相应的部位设置安全设施以及其他配套设施，以保证驾驶人能够及时掌握前方路况，并在一定程度上起到预警的作用。另外，公路路线的设计除了要依据当地地形地势，还需要将人体工程学和汽车行驶力学等知识作为设计依据，从而保证公路路线、当地自然资源及人类行为之问保持较高的协调性，并在最大程度上提高公路的安全性性，减少交通事故的发生。

2 公路路线设计的作用分析

要开展高等级公路路线设计工作，不仅仅是为了提升路线的流畅性和美观性，同时也是为了保障人们出行的安全性和舒适性，帮助驾驶人员能够充分掌握道路情况。公路路线设计涉及的内容多种多样，具体来说，主要包括平面线形设计、纵面线形设计以及横断面线形设计等。很多时候，人们认为进行公路路线设计只是对于几何线条进行设计即可，这种想法是错误的，路线设计是公路整体设计的重要基础，起到了十分关键的作用。科学合理的进行路面设计，更能保障公路路基、隧道、路面等部分的建设水平。

3 公路路线设计的应遵循的原则

3.1 实效性原则。

作为基础性的公路建设环节来讲，公路路线设计应当属于关键性与核心性的公路建设环节。通常情况下，负责公路建设的相关单位都会投入特定的公路建设成本，并且引进信息化的设施用于辅助完成公路设计。因此为了体现实效性的公路设计目标，那么针对公路设计领域的各种物力投入、人力成本投入以及资金投入都要做到有效监管，如此才能做到运用较少的资金来获得更好的路线设计整体效果。

3.2 应遵循安全性原则

安全性原则是公路路线设计必须遵循的原则，也是最基础的原则。设计师在设计公路路线时必须遵循国家标准，将公路路线的各项指标都与国家标准进行贴合，保证公路路线的安全。公路路线国家标准在直线曲线连接部分、曲线路段、转弯路段、坡路路段等部分的要求较为严格，设计师要严格遵守国家标准进行设计，保证转弯路段、坡路路段等危险系数较高的路段的安全性，保证出行人员的安全。设计师在设计公路路线时要充分结合国家标准、地质条件、公路项目要求，尽可能减小公路的转弯弯度、上升下降坡度，尽量不设计“胳膊肘弯”类的高难度路线，降低车辆驾驶难度，提高出行人员的行车安全。

3.3 应遵循环保性原则

公路项目通常开设在城镇之间，其间本身就存在着大量的田地、树林、公路路线经过之处必然要占用一部分耕地、土地，砍伐掉一部分的树林，影响周围的水源地完整，山区的公路建设还有可能涉及到隧道开挖、山谷间架设桥梁，对周边环境的影响十分大。因此，公路路线设计师必须重视路线的环保性，尽可能避免影响水源地、耕地，避免大量砍伐树木，在不需要进行隧道挖掘时不强开隧道，保证公路沿途植物生存环境的完整性。若不可避免开挖隧道、大面积砍伐树木、影响水源地，公路路线设计师要与公路施工方案设计师进行有效沟通，准备好补救措施，将公路建设对周边环境的影响最大程度降低。

适应当地的地理环境，应保护好原有的人文景观和古迹遗址，做到和谐相处。

4 高等级公路路线设计的内涵分析

4.1 加强对公路沿线的勘察工作

公路路线的设计离不开地质地形的勘察，只有掌握了准确细致的地形资料，公路设计人员才能依据实际情况设计出科学合理的公路路线，并在最大程度上提高公路的实用性和安全性。另外，设计人员还能依据地质资料，对公路设施和公路结构进行调整，从而提升公路整体的安全性能。对于地质情况较为复杂的地区，或者地势地形变化较大的山区，更是要设计人员分析当地交通事故的发生原因，结合这些信息了解当地公路建设存在的问题，并在设计过程中避免这些问题，提高公路路线设计质量。

4.2 平曲线线型路线设计

在很多公路设计中都选用了平曲线线型，圆曲线和缓和曲线是平曲线两种常见的形式，同时也常用乎连接两条公路的情况下，保证车辆能够安全地从一条公路过渡到另一条相对平行的公路上。在设计平曲线线型路线时，要尽量加大平曲线的半径；如果地形条件限制路线的设计，设计人员则可以利用加宽路面的方式起到缓和曲线段的作用；或者限制相应路段的车速，通过控制车速的方式降低车辆所受离心力，减小车辆的侧向滑移程度，或者还可以减小大曲率、大转角的情况，保证驾驶人员的行车视距。

4.3 公路超高缓和曲线的设计要点

在地势情况变化较为复杂的区域，公路超高缓和曲线起到连接圆曲线路段与直线路段的重要作用。在设计中，要注意从正常路拱横坡渐变至平坡所经过的路段曲线半径应当大于或等于规定的不设超高的景小半径；同时，要注意从标准路拱过渡到平坡路拱的超高渐变率应大于排水所要求的最小渐变率，从而提高公路的排水效率。

4.4 竖曲线线型路线设计

竖曲线线型路线起到改善公路路线线型、保证形成安全、驾驶员舒适度及行车视距等作用。竖曲线线型路线是在地形变坡处，通过将变坡点作为交点，在路线纵断面上连接相邻两端坡段的曲线。竖曲线半径和竖曲线长度是影响竖曲线线型路线安全性的主要技术指标。在竖曲线坡差的情况下，要尽量保证竖曲线半径够大，较小的竖曲线坐径将在很大程度上影响公路纵面线型的质量。同时，也要通过控制竖随线的数量和间隔保证驾驶员的行车视距的统一性和协调性，以达到提高公路安全性的作用。

4.5 大流量公路的路线设计要点

公路路线设计过程中，设计师必须考虑的一个因素就是该路段可能的交通量，避免造成公路长时间处于拥堵状态，也避免建造好的宽截面公路长期空载，提高公路建设资源的利用率，提高公路项目的经济效益。在建设当地交通量较大的公路时，设计师要尽可能拓宽公路的横断面，保证车流的通过效率，保证当地交通的顺畅、有效，尽量一次性修通充足的宽度，避免后期一次次拓宽消耗过多的资源和资金。

4.6 线路交叉设计

线路交叉是高速公路在修建过程中不可避免的一种情况，尤其是在互通立交这一部分，线路交叉会增大高速公路修建的难度。主要体现在以下几点：(1)小范围的交叉再加上山区地形的限制不利于扩展交叉面积；(2)大坡度的道路会使得行车稳定性受到一定程度的影响，也会影响行车的舒适度，因而在交叉口处很容易出现交通安全事故；(3)较小的行车视距会增大行车的风险。鉴于此点，本工程中优化了立交平纵线形，完善匝道分、合流段的线形过渡，加强平交口渠化设计，以此来提升高速公路的本身的服务质量，增大了行驶车辆的安全性能。

4.7 公路的综合性设计

必须根据自然环境和公路建设的平衡状况来对越河、越岭、越山以及山间平原等特殊的地势进行合理的设计。比如，水库和水塘会受到公路建设的波及，其不仅会对农民的蓄水及灌溉工作产生影响，而且会降低人们对水资源的利用程度，为了避免出现这样的情况，需要对公路的实际线路进行适当的把控，同时采取适当的弯道设计来从一定程度上防止其对沼泽及水域等自然环境造成不利影响。

4.8 完善公路线形的环境协调性内容

在公路路线设计中需要增加环境协调性的内容，进行环境的补偿和景观段落设计。在路线转弯处或者线形变化处通过设计不同的道路景观来诱导行驶路线，例如设置人工雕望和景观树等，以增强驾驶安全性，通过高低琉密不同的绿化景观来调节驾驶员情绪，减少驾驶过程中的压迫感。通过增加复合植被群落、恢复绿化设施及不同的景观带等进行环境补偿和景观段落的设计，可有效调节水土平衡，增加公路的生态功能，例如可将公路的排水设计与周边农田的灌水设施进行一致性设计。