淺論公路路線優(yōu)化策略及設(shè)計(jì)方案

楊春革

【摘要】公路線路設(shè)計(jì)是公路工程的重要組成部分，也是公路工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。對(duì)公路線路進(jìn)行設(shè)計(jì)必須以汽車的行駛要求為基礎(chǔ)和依據(jù)。公路線路設(shè)計(jì)的好壞直接影響著其建成后所能發(fā)揮的安全性、舒適性以及經(jīng)濟(jì)性的程度，還有公路沿線開發(fā)利用的程度。本文對(duì)公路路線的優(yōu)化策略及設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】公路；路線；優(yōu)化；設(shè)計(jì)

一、公路路線設(shè)計(jì)意義概述

在公路路線設(shè)計(jì)的過程中，首先需要設(shè)計(jì)道路形態(tài)。道路形狀設(shè)計(jì)在公路總體設(shè)計(jì)中起著核心作用，道路線形的好壞直接影響著工程造價(jià)的高低以及道路通行能力。因此，在公路設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇合理的路線設(shè)計(jì)方案。對(duì)于道路設(shè)計(jì)，我們不應(yīng)只是停留在公路的幾何形狀和道路的設(shè)計(jì)上，在路線設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該結(jié)合人體工程學(xué)的各個(gè)方面。使得設(shè)計(jì)方案不僅能夠滿足道路行駛的要求，而且滿足了駕駛員的心理和生理?xiàng)l件。同時(shí)也考慮了乘客的舒適性、地形的適應(yīng)性、自然條件的穩(wěn)定性、環(huán)境保護(hù)等因素。因此，在設(shè)計(jì)過程中需要考慮不同因素來確定合理的道路設(shè)計(jì)方案。

二、公路路線設(shè)計(jì)優(yōu)化策略及設(shè)計(jì)方案

（一）公路選線設(shè)計(jì)要合理

首先，公路選線必須注意環(huán)境的協(xié)調(diào)和發(fā)展。生態(tài)環(huán)境可以促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展。目前，環(huán)境污染嚴(yán)重，環(huán)境問題嚴(yán)重制約和影響我國(guó)的未來發(fā)展，特別是經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)。因此，在公路工程建設(shè)中，我們必須考慮周圍的環(huán)境問題，使道路線形和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。同時(shí)，人口的急劇增長(zhǎng)也造成了土地面積的緊張，所以公路設(shè)計(jì)還必須考慮土地利用的問題，力爭(zhēng)用最少的土地面積建設(shè)最科學(xué)的公路。其次，公路路線設(shè)計(jì)要適應(yīng)地理環(huán)境。在公路工程建設(shè)中，各種外部環(huán)境有可能導(dǎo)致公路工程建設(shè)更加復(fù)雜。有諸多不確定因素。這就要求設(shè)計(jì)師熟悉項(xiàng)目區(qū)域的地理環(huán)境，進(jìn)一步優(yōu)化路線設(shè)計(jì)、公路建設(shè)計(jì)劃、道路交叉設(shè)計(jì)并進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量，進(jìn)行科學(xué)的施工，以確保公路建設(shè)的質(zhì)量。

（二）分層次多方案進(jìn)行綜合比選

（1）從路線設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，我們還必須注重整體防災(zāi)，選擇安全的走廊、安全的線路位置和安全的結(jié)構(gòu)。為了降低路橋的高度，必須避開斜面橋，小半徑彎曲的橋，降低高強(qiáng)度區(qū)域的橋梁高度，減少淺隧道和部分壓力區(qū)。

（2）將常規(guī)的設(shè)計(jì)與特殊的路基處理措施，排水結(jié)構(gòu)型式、路基支撐型式、橋梁和涵洞間距布置、結(jié)構(gòu)型式、路面結(jié)構(gòu)型式、工間互換位置、隧道結(jié)構(gòu)、門型、類型等進(jìn)行比較。對(duì)新類型、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)和新工藝的研究與應(yīng)用，努力進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、定型的設(shè)計(jì)，有利于工廠和裝配的建設(shè)。

（3）重視公路路線的超高設(shè)置。公路因?yàn)榄h(huán)境和地理因素的影響，常常會(huì)出現(xiàn)特殊的曲線組合，需要在彎道上設(shè)置超高來緩解車輛在曲線上行駛受到的離心力的負(fù)面影響，防止車輛產(chǎn)生側(cè)滑。超高參數(shù)確定需要根據(jù)道路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、曲線組合形式等區(qū)別對(duì)待。

（三）靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)

技術(shù)指標(biāo)必須根據(jù)功能、安全性和一致性進(jìn)行分類。圓曲線半徑和緩和曲線長(zhǎng)度、超高、加寬、縱向坡度和豎曲線半徑的指標(biāo)，不同的縱向坡長(zhǎng)和坡度必須滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范。靈活應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)，使路線平縱指標(biāo)連續(xù)、平衡、相互兼容，實(shí)現(xiàn)交通、地形、景觀、人文等方面的安全。

路線平縱指標(biāo)值靈活運(yùn)用。路線平面設(shè)計(jì)應(yīng)注重指標(biāo)的平衡和過渡。連續(xù)平面曲線的半徑值應(yīng)由大到小或由小到大，相鄰半徑的比值應(yīng)小于2，盡量避免長(zhǎng)直線。由于地形條件等限制不得不采用時(shí)，一般不大于20倍的車速。平面交叉盡可能為直線且盡量正交，當(dāng)必須斜交時(shí)，交叉角度應(yīng)在規(guī)范要求范圍內(nèi)。平交范圍內(nèi)的縱坡宜平緩，當(dāng)條件受限制時(shí)，縱坡取值不大于3%。

（四）平面與豎曲線組合的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

（1）既有路線擬合時(shí)，為最大程度地?cái)M合出既有線路的線型，需要利用既有線路的平縱測(cè)量資料對(duì)老路平縱斷面線型進(jìn)行擬合。但由于施工過程中存在施工誤差，加上線路運(yùn)營(yíng)期間產(chǎn)生的不均勻沉降以及擋護(hù)構(gòu)造物等原因出現(xiàn)的滑移，因此擬合時(shí)應(yīng)充分分析老路利用情況，對(duì)既有線路的擬合偏差予以控制。

（2）長(zhǎng)坡路段線性優(yōu)化設(shè)計(jì)：主要針對(duì)山嶺區(qū)易于造成車輛長(zhǎng)時(shí)間處于制動(dòng)或空擋滑行的長(zhǎng)距離、大坡度路段的線性優(yōu)化設(shè)計(jì)。從路線設(shè)計(jì)的角度，如果只是一味追求降低坡度，就不可避免地造成高填深挖現(xiàn)象，大大增加工程造價(jià)，也對(duì)山區(qū)環(huán)境造成巨大破壞。所以，要綜合考慮各方面因素，兼顧造價(jià)和環(huán)保，進(jìn)行路線優(yōu)化設(shè)計(jì)。長(zhǎng)上坡路段，根據(jù)規(guī)范要求結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)例，上坡的最大縱坡最好控制在4%以內(nèi)，而且在所限制的各坡長(zhǎng)范圍內(nèi)設(shè)置的緩和坡不能超過2.5%。長(zhǎng)下坡路段，嚴(yán)格控制坡度坡長(zhǎng)，對(duì)坡段高差的控制點(diǎn)進(jìn)行合理論證，盡量采用均衡連續(xù)的平面線形。指標(biāo)突變少，可以有效減少事故率。結(jié)合地形條件可以適當(dāng)設(shè)置反坡，給制動(dòng)器足夠的散熱條件，以保障剎車制動(dòng)安全性。

三、結(jié)語

合理的道路路線設(shè)計(jì)策略在整個(gè)公路工程設(shè)計(jì)過程中至關(guān)重要，將直接影響工程造價(jià)、道路通行能力以及車輛在后續(xù)行駛過程中的安全性和舒適性。公路路線優(yōu)化策略在一定程度上可以改善公路線路設(shè)計(jì)的不足。因此，為促進(jìn)公路工程的可持續(xù)發(fā)展，有必要進(jìn)一步探索公路路線的優(yōu)化策略。

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