針對高速路設計的問題思考

摘 要：本文首先從交通安全的角度，分析了高速公路設計中的線形、視覺和氣候問題，給出了該過程中平面線形、縱斷面線形、平縱線形組合的重要性并進行相關分析；然后，探討了高速路路基施工技術，以供高速路設計進行參考；最后，闡述了全站儀坐標法在實際高速路設計中應注意的問題和優勢。

關鍵詞：高速公路 設計

中圖分類號：U412.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（a）-0059-01

作為我國重要的交通基礎設施，公路對國民經濟、社會發展發揮了重要的推動作用。隨著我國國民經濟的飛速發展，尤其是西部大開發和公路大建設的步伐加速，公路網的建設已經進入高速發展時期。我國地域遼闊，廣大的西部地區具有山區地形居多、地質條件復雜的特點，導致建設難度不斷增大。廣西作為我國西部地區的重要組成部分，其高速路的設計也受到上述因素影響。本文針對高速路設計中的若干問題進行探討，以供相關從業者在設計過程中引以為鑒。

1 廣西高速公路設計與安全性問題

廣西以山區地形居多，在高速公路設計中，應不斷更新、提高設計理念，堅持“安全至上、以人為本、環保優先”的原則，合理選擇設計指標，從而保證高速路的安全與高速。在高速路設計中，應該強調注意的幾個問題包括線形問題、視覺問題和氣候問題。

由于線形設計存在不合理，使得廣西地區高速公路比平原省份存在更多的事故多發地段。因此，在廣西區內的高速公路建設中，合理選擇線形指標和線形組合將對交通安全產生重要影響。為此，應在設計過程中強調以曲線為主的路線設計思路，令路線和地物、地形、景觀相互協調，并且合理地選用圓曲線半徑以及設置緩和曲線長度。根據《公路路線設計規范》（JTJ011-94），其中對圓曲線半徑的最小值作了規定，包括以下三種形式：不設超高的圓曲線最小半徑、一般最小半徑和極限最小半徑。第一種能提供較大的曲線半徑，有利于保證車輛行駛的舒適性，但在廣西區內復雜的地質、地形和生態等條件下，實施起來比較困難。一般最小半徑基本能滿足行車在不同車速下的舒適性，但設計者應謹慎采用極限最小半徑，只能在自然條件存在特殊困難的路段使用。對于實際設計而言，半徑的合理選用與地形、設計車速、經濟技術能力等諸多因素相關，而不只是簡單的理論問題。從理論上來說，回旋線與汽車的緩和行駛軌跡一致并對地形具有較強的靈活性，自由度較高，因此公路緩和曲線應主要采用回旋線。在確定曲線間直線長度時，不能只簡單考慮上述《規范》中的要求，而是要根據地物、地形和自然景觀等因素進行綜合確定。在豎曲線和平縱曲線的配合方面，首先應滿足我國相關標準中對豎曲線的最小半徑、長度的規定。此外，根據科學家對世界各2da6af7b8bd615adea077e79f67595ac國的數據研究調查，通常認為當平曲線的半徑小于1 km時，平、豎曲線半徑以1∶10～1∶20為宜，隨著平曲線半徑的增加，豎曲線半徑的增大倍數應為逐漸擴大狀態。經驗數據表明，當豎曲線被逐一包含于平曲線內時，再對平、豎曲線半徑取平均值，能獲得較美觀的線形。

在高速路行駛中，交通事故發生的主要原因在于人的因素。其中，駕駛員無法根據高速路兩側景觀的快速變化而立即做出正確判斷，是導致高速路交通事故產生的重要原因。交通事故和駕駛員的視力之間存在一定的關系。研究表明，隨著車速的提高，駕駛員的視力會出現下降，這是由于在行車過程中，物體之間發生了相對運動，導致人眼分辨物體的最小距離產生變化。車速越高，則人眼分辨物體的最小距離增大，造成駕駛員出現視力下降、視野變窄、視點變遠的情況，從道路上獲取的信息量減少，而道路兩邊的建筑物無法反映出線形變化趨勢即無法引導視線，致使駕駛員出現判斷失誤，從而釀成嚴重后果。因此，在高速路設計中必須因地制宜進行公路景觀和綠化帶的設計，減輕駕駛員的視覺疲勞。通過有效的綠化帶設計，能增強駕駛員的視覺信息，從而減少高速行駛所帶來的緊張感。

氣候問題包括雪、雨、霧等惡劣天氣，它能改變道路的行車條件、降低能見度和減少路面摩擦，對司機的正確判斷和操作產生影響，給交通安全帶來危害。因此，在道路設計中，應做好路面排水的設計，提高路面耐磨抗滑、抗水損壞的能力，這樣才能有效減少高速路發生事故。

2 高速路路基施工技術

能對高速路設計產生影響的路基施工技術主要包括五個方面，分別是路基填土與壓實、路基路面排水、路基防護、軟土地基處理及黃土陷穴處理。路基填料的性質及其壓實的程度能對公路路基的強度和穩定性產生主要影響。在實際施工中，根據現有條件，保證路基質量的最有效、經濟的方法是改進填土要求和壓實條件。許多路基病害都是由水的侵蝕造成，可見水是影響路基強度和穩定性的另一重要因素。排水系統主要由地面排水、路面排水和地下排水等三部分組成。修筑路基能改變地層的天然平衡狀態。但是，由于路基被直接暴露在自然環境下，不斷受到各種錯綜復雜的自然因素侵蝕，因此需要進行各種類型的防護，包括坡面防護、沖刷防護和支擋防護等三種。在最近幾年，隨著國家對高速公路、一級公路的建設投資加大，針對軟土地基處理方面，已經在防止路堤失穩定、軟土地基處理技術、沉降觀測控制等方面取得較好成果。黃土地區路基施工常見的病害是黃土陷穴，可通過灌漿、灌砂、開挖回填等措施進行處理，而開挖的方法主要包括導洞、豎井和明挖等。

3 全站儀坐標法在實際高速路設計中的使用

隨著經濟和社會的持續發展，許多公路都面臨著改造或拓寬。公路主要由直線及圓曲線組成，在傳統放樣直線段時，主要通過在直線段中插入里程樁的方法；對于放樣圓曲線，則主要采用切線支距法、偏角法，懸線法等。但是，上述傳統放樣法受自然條件的限制較明顯，而且測量精度也低。隨著全站儀的開發、使用，坐標法放樣所具有的靈活、方便、精度高等特點獲得了充分體現。

為了保證全站儀坐標法放樣取得好的放樣效果，需要注意以下問題：（1）由于計算量較大，作業過程中應保持條理清楚、頭腦清醒，在保證坐標方位角和各坐標點計算正確的前提下才能進行放樣；（2）在選擇儀器站時應根據實際地形條件選取通視條件好的場所，以避免不必要的遷站；（3）遷站后，必須對所放樣點進行抽樣檢查其正確性。全站儀坐標放樣的優勢主要體現在3點。第一，受外界地形干擾小，放樣靈活，能減輕作業強度，利于提高工作效率；其次，待放樣點精度一致，且無誤差積累；第三，允許野外工作人員根據自然條件、天氣氣候情況靈活地安排工作，在采用各放樣點坐標單獨放樣后，測量過程可以不必由一端開始連續地進行，能夠在所需測量的測區范圍內任意一點進行測量。

4 結語

本文以高速路的設計作為研究對象，首先分析了高速公路設計中的線形、視覺和氣候問題，給出了該過程中平面線形、縱斷面線形、平縱線形組合的重要性并進行相關分析，然后再探討了高速路路基施工技術，最后闡述了全站儀坐標法在實際高速路設計中應注意的問題和優勢。

參考文獻

[1]高建平，郭忠印.基于運行車速的公路線形設計質量評價[J].同濟大學學報（自然科學版），2004.