山区农村公路线形设计浅析

2021-12-31何宏彬王国炜

青海交通科技 2021年3期

唐杨任荣何宏彬王国炜唐彬

(1.五峰土家族自治县农村公路管理所宜昌 443413；

2015年交通部颁布了《关于推进“四好农村路”建设的意见》，其中明确提出了农村公路“建好、管好、护好、运营好”的总目标。2019年党中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》，进一步提出全面推进“四好农村路”的建设，加快实施通村组道路硬化。由此可见，农村公路建设是国家实现交通强国目标的一个重要举措。

根据当前农村公路建设的相关文件精神，在“四好农村路”之一的“建好”中提出了“新建、改建的农村公路应当满足等级公路技术标准。受地形、地质影响的村道局部路段经技术论证可降低技术指标，但应当进一步完善相关安防设施”的要求，而过去修建的农村公路里程较少，且较多的农村公路没有经过勘测设计，大都属于等外公路，目前农村公路的新、改建任务繁重。

现在，国家面临的农村公路新建、改建工程都需要对其进行专门的勘测设计。在平原微丘地区，线形较为容易布置，设计指标取用较高，而在山岭重丘地区，受地形、地质影响，设计指标低接近于极限值，需要综合考虑各种因素，其线形设计较为复杂。

本文将以公路线形设计的相关规范为依据，重点论述山区农村公路线形设计的相关要点及注意事项，并结合工程实践，提出山区农村公路线形设计时需要综合考虑的各种因素，可供农村公路的建设者在线形设计时参考借鉴，以期提高农村公路的建设水平。

1 农村公路线形设计标准

目前，公路线形设计主要遵照现行的三本规范，即《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)[1]、《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)[2]、《小交通量农村公路工程技术标准》(JTG 2111-2019)[3]。《公路路线设计规范》是以《公路工程技术标准》为依据进行的修订，《小交通量农村公路工程技术标准》是对《公路工程技术标准》的完善与补充。

《公路工程技术标准》对不同设计速度下公路线形的技术指标做出了系统的规定，《公路路线设计规范》对各种线形的设置有了更加详细的规定和要求，可针对高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路做路线设计，其设计速度在20km/h及以上。《小交通量农村公路工程技术标准》适用于小交通量农村公路的新建、改建工程，特指公路交通组成中无大型、重载型车辆，同时将小交通量的农村公路分为两个技术等级，即四级公路(Ⅰ类)和四级公路(Ⅱ类)，设计速度均为15km/h。四级公路(Ⅰ类)为适合中小型客车、中型载重汽车、轻型载重汽车、四轮低速货车(原四轮农用车)、三轮汽车、摩托车、非机动车交通混合行驶的双车道公路，年平均日设计交通量宜在1000量小客车及以下；四级公路(Ⅱ类)为适合中小型客车、中型载重汽车、轻型载重汽车、四轮低速货车(原四轮农用车)、三轮汽车、摩托车、非机动车交通混合行驶的单车道公路，年平均日设计交通量宜在400量小客车及以下。

农村公路的建设标准通常为二级公路及以下[4]，以上三个规范可包含整个山区农村的公路线形设计。

2 线形设计注意事项

2.1 平面线形

山区农村公路受地形、地质条件的影响，平面线形中曲线占比较大，且设计指标较低，在实际线形设计中，应当尽可能的采用一般值，特殊情况下也要满足极限值的标准。

除了设计指标低以外，在平面线形组合上也不尽合理，有时在较短的距离上连续采用多个曲线，即多个连续弯道的组合，增加了司机的操作难度，对乘客的舒适性也有较大影响。针对这种情况，在没有较大的拆迁和占用耕地、林地的情况下尽量裁弯取直[5]，减少转角点的数量。

在某些农村公路的平面线形组合上，为了便于展线，采用长直线接小半径圆曲线的做法也不可取，长直线段车辆加速行驶，在小半径圆曲线上行驶时离心力大，容易出现侧滑或倾翻事故。当然，山区农村公路设计中出现长直线的情况较少，更应当注意短直线的出现，比如断背曲线，即两个同向曲线之间夹短直线(直线长度通常以6V到20V为宜，短直线长度大都在6V以下，V为设计速度)，对于常见的15km/h的设计速度，直线长度尽可能保证在90m及以上。为了保证线形的连续性，最好调整曲线半径设置成单曲线、复曲线、卵形曲线和C形曲线。断背曲线中短直线长L，曲线长Ls，当L≤Ls时可将断背曲线做成复曲线，当Ls

当交点转角较小时，应当设置较长的平曲线，尽量采用较大的曲线半径，避免给司机产生急转弯的错觉，使得驾驶员过度减速和急转弯，造成严重的安全事故[7]。另外，在平面线形设计时，平曲线的长度不宜过短，否则将增加驾驶员的操作难度。

2.2 纵断面线形

条件允许的情况下应该尽量采用较大的竖曲线半径。凸形竖曲线半径过小时将导致车辆失重，可能造成汽车转向失灵，汽车底部磨损，同时当汽车处于凸曲线顶部时视距为零，无法看清对向来车，极易引发交通事故。凹形竖曲线半径过小将导致车辆超重，损坏汽车零部件，夜间行车时影响视距，减少司机对对向来车的反应时间，同样容易引起交通事故[8]。在较短距离内多次变坡，会使得乘客连续出现失重和超重的感觉，影响乘车舒适度，故而在较短距离内不宜多次变坡。

在坡长和坡度上应当满足规范要求，在山区农村公路建设中不宜过分追求较小的坡度而增加工程量和工程造价。由于农村公路建设资金有限，在纵断面设计上应当避免大填大挖，注重填挖平衡，减少弃方，注重生态环境的保护。

相邻竖曲线的衔接应当合理，同向竖曲线之间不宜插入短直线而出现断背曲线，反向竖曲线之间插入直线段有利于行车[9]。

2.3 平纵线形组合

当平曲线与竖曲线重合时，应当满足“平包竖”的要求，即平曲线的桩号范围要包含竖曲线的桩号范围，严禁在凸/凹曲线的顶/底部插入小半径的平曲线。同时应当均衡平曲线半径与竖曲线半径，平曲线半径与竖曲线半径之比应当控制在1∶(10～20)[5]为宜。

凸/凹形竖曲线的顶/底部不得与反向平曲线的拐点重合[10]。当出现这种情况时，汽车行驶至坡顶/坡底时无法看清对向来车，极易发生交通事故。

小半径平曲线与大纵坡的组合也应尽量避免出现，长直线的大纵坡造成车速不断增加，进入小半径曲线段时司机面临换挡、减速、转弯等操作，增加了司机的操作难度，一旦操作失误极易造成交通事故[11]。

平纵曲线组合设计时，应当避免产生过大的合成坡度，影响行车安全和路面排水。

3 需要额外考虑的问题

山区农村公路不同于国道、省道拥有较为充足的建设资金，其建设资金多为地方自筹，偏远山区的经济条件差，地方政府财政资金紧缺，农村公路建设更加困难，在农村公路的线形设计上需要尽量减少工程造价，比如在某些临崖路段的提档升级改造时，考虑到路基开挖的成本远低于挡墙建造的成本，在线形设计上应在满足路基宽度的前提下尽量向山体的内侧偏移，尽可能的利用原有老挡墙，避免建设新的高大挡墙[12]。

考虑到农村公路建设的征地政策是零补偿，在线形设计时应当在满足公路技术标准的情况下尽量减少农田的侵占面积和建筑物、构筑物的拆迁工程量，以减少老百姓的经济财产损失，同时可以最大程度地减少与老百姓的协调过程。

农村公路线形设计时应当适当从老百姓的思维去思考线形设计的合理性，比如设计线路从老百姓的家门口经过，此处的路面高程应当尽量低于老百姓屋场的高程，并设计完善的路面排水设施，在纵断面设计时不可仅仅依照公路技术标准进行拉坡。路面高程低于在老百姓屋场的高程，一是避免对老百姓的房子造成水害，二是从感官上更加符合一般老百姓的审美态度，避免在建设过程中与当地老百姓产生矛盾。

山区农村公路设计时还应当做好地形、地质勘察，设计路线走向时尽量避开地质灾害点以及容易产生滑坡、塌方的区域，在路基开挖时由于山体扰动一旦出现地质灾害，将严重影响工程进度，同时灾害治理将是一笔不小的额外支出。

山区农村公路是联系农村与外界的桥梁，是当地老百姓的一条致富路，在路线设计时应当尽可能的照顾绝大多数的老百姓，使公路靠近他们的家门口，方便他们的通行。

总之，山区农村公路的路线设计首先要遵循相关技术标准，其次要尽量规避不合理的线形，同时需要考虑降低工程造价，减小与当地老百姓的矛盾。