试述公路工程路线设计常见问题

试述公路工程路线设计常见问题

刘志刚

刘志刚

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摘要：公路路线设计是公路建设之本，公路的兴建能促进沿线物资、信息交流，有利于地区的经济发展，有利于改善沿线居民的社会发展质量，能快速高效的为人们提供运输等优越性，具有良好的发展前景。本文分析了公路工程路线设计的常见问题并提出优化策略。

关键词：公路；路线设计；问题

一、公路路线设计的重要性

合理、优质的公路设计，可以提供清晰醍目的行车方向，提供足够的视距及其他信息，能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。在路线设计中，包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置等设计，又是影响交通安全的主要因素。公路几何设计对公路的安全性起到先决的作用，一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形，则其他项目如桥涵构造物的位置、隧道的设置、安全设施等都已经随选定的几何线形得以确定。当前，我国公路路线设计仍然在按照老的概念，进行平、纵、横断面的设计。而对高等级公路应当根据交通量和车速的发展，按照交通工程学的新理论概念进行设计，不能在各种几何路线上仍然照搬国外的方法和参数。由于汽车工业和公路交通运输的迅速发展，公路行车速度的不断提高，交通量剧增，导致交通事故频繁。我们应当在自己实践的基础上，根据我国的国情，运用新的技术理论，完善我国的公路标准和规范，使之更符合我国的实际情况，既保证质量，又尽可能降低造价。如今，公路路线设计不应该仅仅是停留在几何尺寸的设计上，涉及路线设计和人机工程学的几个方面，公路的路线设计不但需要满足汽车行驶力学方面的要求，而且还要满足汽车驾驶员心理和生理条件的需要，还要考虑乘客的舒适、地形地物的适应，自然条件的平衡、环境的保护、营运的经济性等因素。所以，在公路设计中，路线设计是很重要的。

二、路线设计中常存在的问题分析

1、缓和曲线长度不满足综合要求

路线平面线形是由直线和曲线组成的，缓和曲线是直线与弯道圆曲线之间的过渡曲线，部分公路在路线放样测量中缓和曲线长度只满足规范要求的最小长度的要求，没有综合考虑路线线型及超高、加宽渐变率的要求。缓和曲线长度首先要满足规范要求，又要满足超高、加宽渐变率要求，同时还要满足路线线型的要求等四个方面，有些公路平面设计由于缓和曲线长度偏短，如果要满足超高渐变段的要求，在具体内业设计时超高渐变段往往伸入到直线或圆曲线内，路线线形既不美观又对将来的行车不安全。

2、路线超高渐变段位置的优化

在以往设计中，路线超高渐变段的位置往往设置在缓和曲线内的某一固定的位置，整条路线基本上没有变化。这样的设计往往会给桥梁的设计和施工带来很多麻烦。如路线超高渐变段的位置放置在桥梁中间，从负坡到正坡的过程中，使得桥面横坡势必反复扭曲变化。在这样的情况下就要优化路线超高渐变段的位置。在保证行车安全的情况下可将路线超高渐变段的位置移至桥头，在桥头引道部分完成路线由负坡到正坡的渐变过程。桥梁横坡变的单一，便于设计和施工。

3、平纵横结合优化调整线位

在初步设计阶段已经对路线的多个方案进行的论证和比选，从中选出了造价比较经济、技术指标比较合理、对环境影响较小的路线推荐方案，但这也是相对而言的较好的方案。在施工图设计阶段还要对初步设计推荐的方案进一步优化调整，平纵横调整相结合，平面消除前面提到的长直线问题，相临弯道平曲线半径不宜悬殊，平曲线半径比一般在1：1.5以内为佳，使平面线形均匀、连续，减少由于线形局部好坏造成车辆行驶速度的不均衡性。

4、平面直线的设置

公路平面由直线和曲线组成，而曲线又包含了圆曲线和回旋曲线（即缓和曲线），直线是路线平面最好的线型，但在山区长直线的设置将导致工程量的增加，无限制的设置长直线又将导致司乘人员因线型单一，沿线景观单调而引起疲劳，故公路线形设计不能无限制的设置长直线。据调查，我国高速公路许多路段的一次直线长度普遍都超过6km，有的长达10km以上。实践证明：无论是一般公路还是高速公路，过长的直线段易使驾驶员因景观单调而产生疲劳，导致注意力分散、反应迟缓，一旦遇见紧急情况，就会因措手不及导致交通事故。

5、变坡点的位置不合适

没有结合构造物位置选择竖曲线的位置，这种情况高速公路设计比较突出，路基的最高点没有控制在构造物上，造成路堤抬高，增加填方数量，凸型竖曲线应尽量设置在通道、公路铁路分离式立交等构筑物的顶端，凹型竖曲线应尽量设置在天桥的位置或通道、分离式立交等构造物的之间，使路线纵断结合构造物上下起伏，减少工程的挖填方数量，降低工程造价。

三、公路路线设计优化策略

1、横断面设计要点

横断面主要审查路基横断面宽度、爬坡车道、紧急停车带及避险车道。从通行能力、运行速度及车辆横向偏移等方面考虑，我国规定，车行道宽度不小于3.75m，路缘宽度大于0.5m，硬路肩宽度取3m较为合适。爬坡车道的设置与否主要考虑行车速度与通行能力的关系。如导致行车速度过低或通行能力降低，则需考虑设置爬坡车道。目前高速公路硬路肩一般大于等于2.5m，故不必设置紧急停车带。紧急停车带一般设置在爬坡车道，所以对紧急停车带的审查应主要审查紧急停车带的间距及紧急停车带的渐变段、宽度等。

2、纵断面优化设计

纵断面线形优化设计主要是满足某些标高控制约束，使公路T程数量和T程费用最少，行车舒适、平顺。主要是设置合理的坡度、坡长和竖曲线半径或变坡点里程、变坡点标高和竖曲线半径三个几何要素设计。纵坡的设置除考虑降低车辆行驶的速度差，防止超车事故外，还应该考虑排水问题。较大的纵坡能与路拱横坡形成较大的合成坡度，减少雨水在路面上的滞留时间，有利于路面雨水的排除。当纵坡比较小时，合成坡度也较小，雨水主要靠横向排水，易造成外侧行车道和路肩积水，给行车带来安全隐患。故在横向排水不畅的路段，纵坡设计时应考虑满足排水要求的纵坡。纵断面线形设计时，坡长不宜过短，过短的纵坡易造成纵断面线呈锯齿状，连续使用短坡会损坏线形的美感，汽车行驶过于颠簸，车速越高时越显得突出。竖曲线半径是通过对缓和汽车行驶之冲力所需最小长度和为确定停车视距所需最小长度的计算而规定的。竖曲线半径大小应与平曲线半径保持均衡，大半径的平曲线上插入小半径的竖曲线会失去平衡，破坏立体线形的连续性。此外，还应注意在满足线形设计要求的前提下，不应片面追求过大的竖曲线半径，以减少纵断面上排水不畅的路段长度。

3、超高设置

在小客车比例较高、平直路段，需按照运行速度设置较大超高，如果货车比例较高，运行速度不容易提高的地段，如隧道进出口、大桥上，连续低线形指标路段等，需按照运行速度适当减小超高。本项目全路段由于大货车比例较高，因此对超高值设置首先考虑大货车的运行安全，仅对大货车及小客车运行速度均达到最大的个别路段进行超高加强设计。

结束语

人们对公路线形的要求越来越高，因此，必须解决好公路路线设计的问题，进而体现了我们平常在工作中常常说的那句话，“设计是工程的灵魂”，要抓工程，必须先抓设计，设计是优良工程的前提。

参考文献：

[1]吴勇，刘喜耀.基于新理念的公路工程路线选线设计研究[J].科技资讯.2011(02)

[2]JTGD2O－2009公路路线设计规范［S］.北京:人民交通出版社，2009.