公路路线设计中平面指标运用要点分析

傅珂

（江西省公路投资有限公司，江西南昌330002）

0 引言

公路是重要的交通基础设施，其主要包含平面、纵断面、横断面等形式。在线形设计环节，涉及的指标数据较多，要从上述几个方面进行设计和分析，以满足施工的质量标准和要求。在公路横断面设计中，需要按照行车道宽度、路肩宽度、中间带宽度等标准进行设计。在明确了公路等级、设计速度后，要结合当前我国国家规定标准，设计确定公路横断面参数，但是可以调整的空间并不大。因为公路项目在建设施工中，极易受到地形、地貌、沿线环境等要素的影响，所以在进行公路平面设计和纵断面设计时，应根据实际需要情况进行灵活调整，以满足公路运行标准。

1 路线设计中平面指标运用要求

在公路路线设计的过程中，公路平面设计具备圆曲线、直线、缓和曲线等；其中平面指标包含了缓和曲线长度、圆曲线长度与圆曲线半径等。在具体设计环节中，不同的曲线位置取值需要按照综合指标的要求进行；同时由于路线设计指标好坏直接关系到交通的安全性与道路美学，给工程的造价产生影响也是很大的。虽然公路标准规范对于指标的取值已经列出了相关的规定，但是相关规范性是全国性的，具备普遍性与一般性，在选择时具备很大的波动范围；因此考虑到平面指标实际需求，在设计阶段设计人员需要按照地区与项目的情况，合理应用相关规范。在设计过程中针对山区地形的公路，其具备地质情况复杂、地质多变特点：若设计指标比普通规范高，很容易出现大填、大挖区域；若高路堤过多还会破坏生态环境，无形中加大了项目投入；若设计指标过低，则导致车辆的道路通行能力与安全性受到影响；故而在设计环节中对于平面指标的应用要综合项目特点以及便捷性选择[1]。

2 设计指标灵活运用的原则

综合分析设计参数指标，了解影响因素，以保证各项指标符合工程的运行要求。公路设计人员以国家标准、行业规范为出发点，了解当前的规范标准，实现设计参数的灵活设计和调整，满足基本运行要求之后，应适当地予以调整；所以要遵循指标灵活性的原则，达到现场应用标准要求，不会给项目的总体使用效果带来影响。同时还要考虑到公路线形的美观性，满足能源、环境、生态、成本等多个要素方面的要求，实现灵活性应用要求，为项目总体应用效果合格，达到现场施工标准。

3 设计指标的运用

在公路路线设计环节中，平面指标的运用取值以及应用形式需要结合项目特点进行综合分析，确保相关取值符合实际需求。

3.1 平面指标

3.1.1 直线

（1）最大直线长度如果非常长，容易导致驾驶员在驾驶时出现疲劳的情况，驾驶员希望可以尽快行驶出直线路段，这样就有可能造成驾驶超速，诱发交通安全事故，给人们的生命安全造成不利的影响。因此，在公路线形设计时，应该保证直线段控制在合理范围内，以保证驾驶员谨慎驾驶，不会造成严重的安全事故问题。最大直线长度的确定，要从驾驶员的自身心理承受能力方面出发。因为每个驾驶员的心理素质和承受能力有很大差异，沿线的地理环境以及地物情况相差很大，驾驶员的心理状态不同，所以最大直线长度标准并不能准确确定。但是当前世界各国都给出了一定的参数值，我国规定为20V（V 为设计速度，下同），根据相应标准和规范进行施工极为重要[2]。

（2）同向曲线之间最小直线长度。该参数如果比较短的情况下，容易让驾驶员在行驶时出现错觉，视觉上会忽视路面的行驶情况，把两个曲线看成同一个曲线，视觉性比较差，所以要根据现场的具体情况，确定最佳设计方案，以达到运行的标准。如果山区路面的起伏变化比较大，同向曲线间直线长度为6V，此时线形并不能和地形保持相互配合，导致工程量比较大，所以需要适当地减小该参数，有些省的公路设计中确定为4.5V、3V。此外，如果道路受到树木或者山丘的遮挡，应该放置两条曲线同时进入人们的视线中，避免存在视觉性偏差；为了减小工程规模，可以减小指标。

（3）反向曲线最小直线长度。该参数的设计也极为重要，驾驶员的反向操作在缓和路段行驶。但是直线段较短的情况下，会导致连续性、均衡性、美观性比较差，所以要确定合适的直线长度；目前我国规定的反向曲线间最小直线长度应该在设计速度2 倍以上。如果车辆行驶速度比较大，两个圆曲线半径参数相差较大的情况下，应该尽量设置为不小于2V 的直线长度。同时还要详细了解具体的平衡性、运行速度等参数，保证曲线衔接合格，形成S 级曲线形式，可以灵活做出调整。

3.1.2 圆曲线

圆曲线半径应该严格落实，保证半径符合要求，这是难以固定的。因为地形、地貌等要素的干扰和影响，相同设计速度采用圆曲线的半径参数也有很大差异。此外，圆曲线半径要保证平纵组合符合要求，不能单独进行曲线评价，要保证线形达到连续性、平衡性要求，结合实际情况展开分析。在规范设计环节，通常来说“一般最小半径”作为设计的半径参数值，该值通常是比较小的。在具体设计环节，以超过2%的对应半径值合格。圆曲线半径参数值不能过小，根据最小半径参数确定[3]。

表1 2%超高对应的半径值

3.1.3 缓和曲线

在进行缓和曲线参数设计环节中，取值参数按照《公路路线设计规范》（JTG D20—2017）要求进行，即：若R 小于100m 时，A 则大于或等于R；若R 与100m 接近时，A 则需要等于R；若R 比3000m 大于或等于该参数值时，那么A 则需要等于R/3；若R 比3000m 大时，那么A 则需要小于R/3。在设计环节中，若缓和参数曲线得到确定以后，需要对曲线的长度进行计算，查看其是否满足规范值。

3.2 纵断面指标

纵坡公路在设计时，最大纵坡参数的设计环节，要综合分析货车爬坡能力、公路通行能力、下坡制动安全性、油耗、成本等要素。如果货车通行数量较大的路段，最大纵坡参数和最大坡长参数都要严格控制，尽量不要做任何调整，最好采用平缓的纵坡形式；如果路段上小型客车通行数量较多，设计为较大纵坡的形式成本较低，同样可以满足运行要求。

竖曲线在设计环节，可以采用凸形竖曲线的形式，为了能够避免车辆视距的影响，凹型曲线的设计可以缓和冲击，保证车辆照射的长度符合要求，尽量地增大竖曲线半径。在具体设计阶段，通常应用竖曲线半径一般值，如果条件允许，可以达到视觉要求的竖曲线半径参数[4]。

3.3 线形组合

公路线形在组合设计环节，要从下述几点出发进行考虑分析：线形指标如果出现突然变化，容易导致行驶车辆发生事故。线形组合设计要保证视觉性连续性与平衡性，过渡线形需要达到平顺度的要求，不能出现突变的情况，不要出现长直线尽头和小半径曲线连接，导致车辆出现失控影响交通安全。

综合分析地形、地势、自然人文环境等要素，保证各个方面达到协调性要求。线形设计要与当地的地形条件相互配合，确保行驶安全的情况下，确定最小线形指标。防止高边坡应用短桥隧或者半路半桥的形式，也不能给自然环境造成损坏。

3.4 视距

为了切实提升道路行驶的安全性，在线路的全长范围内，应该设置足够的视距。双车道的线路形式，按照设计速度，间隔规定的时间确保超车视距符合要求。高等级公路项目，应该达到停车视距的要求。视距是关键性指标，不能随意调整[5]。高速公路项目采用互通立交的形式设计通行桥梁，要分析确定路口的视距参数，以表2 为主线分流鼻视距的最小要求，通常来说识别视距应该超过1.25 倍主线停车视距。

表2 主线分流鼻识别视距分析

4 结语

公路路线设计环节，平面指标是重要的参数，也是设计方案中必须要考虑的因素。通常来说，公路设计人员选择线形设计环节，要使平纵线指标达到要求，符合经济性、安全性的原则和标准，坚决落实以人为本的基本原则，灵活选择使用平纵线的指标参数，达到线形设计均衡性要求，使公路建设成本得到降低，还不会对周边自然环境造成任何负面影响，提高公路运行的安全性。