實例探析二級公路路線設計要點

黃賢廷

(貴州省水城公路管理局)

1 工程概況

擬建項目S102(新增國道G356)六枝老街至石板溝(二標段)主要控制點為起點大山、長箐、小馬場、小田壩、茅拜田、終點石板溝全長14.765 km。采用設計速度為40 km/h的雙車道二級公路標準，路基寬度8.5 m，橋涵設計荷載采用公路－Ⅰ級，各項主要技術指標按照交通部頒發的《公路工程技術標準》JTG B01－2003 執行，主要的技術標準見下表1。

表1 主要技術標準表

在本公路項目路線設計中，因為沿線地形起伏大，受投資控制，設計中盡可能利用原老路布線，降低工程規模。項目沿線村莊較多，路線布設盡量減少建筑物拆遷。項目沿線輸電線路較多，路線布設時盡可能避讓。

2 路線布設原則

2.1 盡可能的對不良地質地段進行避讓

在本工程建設施工中，沿線經歷的地質條件相對來說是比較復雜的，因而為了對工程地質條件對工程產生的不好的影響，所以應該盡可能的對不良地質地段進行避免。

2.2 盡可能的對深挖路段長度以及挖方邊坡高度進行減少

在本工程建設中，沿線路線總體呈現出比較陡的形式，因而很難對挖方高邊坡進行避免。而高邊坡很容易發生滑坡現象，造成安全事故。因而在公路設計中，需要盡可能的對深挖路段長度以及挖方邊坡高度進行減少，在進行路線布局時，不僅要考慮到沿線的地形，還需要對沿線的環境綜合考慮，保證路線設計的合理性。

2.3 綜合考慮施工條件對方案的影響

本項目局部地段距現有道路較遠，且山體橫坡較陡，施工條件較差。路線方案的確定要綜合考慮施工方案對環境造成的影響。

2.4 注重平縱線形的連續性與均衡性

在進行路線平面以及縱面進行設計時，需要對沿線的地形進行充分的考慮和利用，采取有效的手段對平面以及縱面的組合形式進行。

3 路線設計要點

(1)關于公路等級，有的困難路段降低公路標準，本項目在初步設計中在困難路段結合地形在工程量增加較大的地方適當降低技術標準，提高安保設施的設計。

(2)關于直線長度的選用，按貴州省交通運輸廳于2006年12月下發的《貴州省二級公路改擴建工程項目勘測設計技術指標運用指導意見》采用，即同向曲線間按2V 取值，反向曲線間按1V 確定。

(3)關于設計標高的控制，在老路上進行改造存在保通的難點，為了降低保暢難度，縱面設計遵循盡量寧填勿挖的原則，填方亦以淺填方為宜，最佳狀態為現老路上直接鋪設路面面層。

3.1 緩和曲線的確定

在公路平曲線要素中，一個重要的因素就是緩和曲線，它主要是設置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉向相同的圓曲線之間的一種曲率連續變化的曲線。因而本工程為二級公路，因而必須對本工程進行緩和曲線的設置。

3.2 縱斷面設計

縱斷面設計在平縱橫綜合考慮確定出路線位置的基礎上，逐樁測量地面高程，點繪縱斷面并輸入計算，以滿足設計速度為40 km/h 的各項技術指標，盡量使土石方平衡、少占良田好土、工程經濟合理和方便施工的原則下反復試定，優化調整得出最后方案。

本項目路線縱坡主要受地形和老路標高的控制，利用老路路段遵照“寧填勿挖”的原則進行設計。凸形豎曲線最小半徑，凹形豎曲線最小半徑，均大于規范規定的一般最小值700 m，完全能滿足汽車行駛緩沖、視覺平順以及夜間行車等的要求。同向豎曲線間直坡段都較長或是復曲線。

K207 +080 ～K210 +320 段為連續上坡路段，地面高程自1 700 爬升至1 890，相對高差190 m，道路平均縱坡6%，為充分考慮車輛通行的順暢，在該路段增設一爬坡車道寬3.5 m，全路基寬12.0 m。

3.3 橫斷面設計

(1)路基寬度的確定

根據交通量預測結果、報告的批復，結合本項目在公路網中所處的地位，本項目采用設計速度40 km/h、路基寬8.5 m(12 m)的二級公路標準。

(2)路堤和路塹邊坡坡度的確定

根據公路設計相關規范以及要求，并且與該工程實際情況相結合，可以得出本公路工程路基邊坡度取值在1∶1.5 ～1∶1.75 之間;路塹邊坡取在1∶0.5 ～1∶0.75 之間。

(3)超高與加寬

路線平曲線半徑小于600 m 時均設置超高，超高漸變率在緩和曲線內完成。超高橫坡的過渡方式采用:繞公路中線旋轉，先將外側車道繞路中線旋轉，當達到與內側車道同樣的單向橫坡度后，整個斷面繞未加寬前的路基中線旋轉，直至超高橫坡度。此時超高緩和段長度L 按下式計算

式中:B 為路面寬度，m;i超為超高橫坡，%;ΔP 為超高漸變率，即旋轉軸與車行道外側邊緣之間相對升降的比率，車速60 km/h 時，取1/125。為了確保公路中行駛車輛不會對相鄰的車道進行侵占，只要是曲線路線小于250 m 的都需要進行加寬設計。根據相關規范以及要求，可以得出本工程主線不設超高的平曲線最小半徑為600 m，全線采用的最大超高值為8%，超高漸變率采用1/150。超高漸變段長度按規范要求控制，超高的漸變方式采用線性過渡。

4 安全設施設計

4.1 標志設計

(1)標志布設原則

①當路段縱坡坡度≥7%時設置陡坡標志。

②當路段平曲線半徑≤100 m，及停車視距＜40 m 時設置急彎標志。

③當路段兩相鄰反向曲線半徑均≤100 m，且圓曲線間的夾直線長度≤80 m 時設置反向彎路標志。

④當有三個或三個以上反向曲線半徑均＜100 m，且圓曲線間的夾直線距離≤35 m 時設置連續彎路標志，當彎路總長度＞500 m 時應重復設置。

(2)標志版面設計

標志根據其版面內容的不同，分為警告、禁令、指示、指路等幾種。主線上禁令標志直徑采用1 000 mm。警告標志采用邊長900 mm 的等邊三角形。本路主線上的指路標志采用中英文對照，中文漢字高一般為40 cm。公路的指路標志采用藍底白字(圖案)，其他標志為黃底黑字(圖案)、白底黑字(圖案)等。版面材料:標志均采用三級反光膜(三級底模，三級字膜)。標志字體采用交通標志專用字體。

(3)結構設計

交通標志的結構支撐方式為柱式、懸臂式和附著式，設計中依據公路橫斷面、邊坡、車型構成、標志版尺寸及標志布設位置進行合理選擇。標志的支撐按標志版面的大小以及要求分別采用單柱式、雙柱式、單懸臂式、附著式等。設計載荷主要考慮風載荷。根據當地的氣象情況，設計風速取30 m/s。

標志柱用材主要采用熱軋鋼管制作。鋼管外徑在152 mm 以下(含152 mm)的立柱，可以采用普通碳素結構鋼焊接鋼管，凡鋼管外徑在152 mm 以上的立柱，采用采用熱軋無縫鋼管。所有鋼構件均按要求進行先鍍鋅后涂塑處理。所有鋼構件應先加工，后鍍鋅處理，嚴禁鍍鋅后加工。標志立柱、橫梁、法蘭盤等主要鋼構件鍍鋅量為:600 g/m2，其他鋼構件鍍鋅量為:350 g/m2。

4.2 標線

(1)標線的設置原則

交通標線和突起路標要嚴格按照國標GB5768－2009《道路交通標志和標線》的規定設計，具體設置原則如下。

(2)普通標線

①主線上為二條車道邊緣線，一條車道分界線，車道邊緣線采用線寬為15 cm 的白色實線;車道分界線采用線寬為15 cm 的黃色虛線，實線長4 m、間距6 m。

②車行道邊緣線，每隔10 m 留出5 cm 寬的缺口，以利排水。

③在路段緊急停車帶處設置緊急停車帶標線，線寬45 cm。停車帶出入口標線每段長1 m，間隔1 m，線寬45 cm;顏色均為白色。

(3)減速振動標線

①坡度大于5%的陡下坡段前設置橫向減速振動標線。

②小半徑曲線路段前設置橫向減速振動標線。

4.3 護欄設計

本設計在挖方路段不設護欄，其他一般路基段路側采用A 級波形梁護欄，并采用防盜螺栓連接。波形梁護欄分為Gr－A－4C 型(立柱間距4 m)、Gr－ A－2C 型(立柱間距2 m)。本設計采取了將立柱直接打入土路肩中。在路側特別危險的情況下(如路堤擋墻高度大于10 m 等)，路側采用鋼筋混凝土護欄。

5 結 語

在進行二級公路設計時，其受到的影響因素是比較多的，不僅包括公路自身的性質和任務，還與公路沿線的地形、地質。氣候、環境等各個方面有關，所以在進行二級公路路線設計時，需要對各個因素進行綜合考慮，保證公路運行安全，推動公路建設事業的快速、穩定發展。

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［2］沈世科.公路路線縱斷面設計的經濟性［A］.中國公路學會2005年學術年會論文集(上)［C］.2005，(5):45－46.

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