道路勘測設計實例探討

馬 思 遠

(河南大學土木建筑學院，河南 開封　475004)

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道路勘測設計實例探討

馬 思 遠

(河南大學土木建筑學院，河南 開封475004)

基于道路勘測設計理論，從平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計三方面，闡述了某道路工程的勘測設計要點，旨在設計出一條結構合理、技術可行、便捷高效的道路。

道路，勘測設計，縱斷面，橫斷面

0　引言

道路是為國民經濟、社會發展和人民生活服務的公共基礎設施，道路運輸系統是社會經濟和交通運輸系統的重要組成部分，一個地區的社會經濟水平和交通運輸需求決定著道路交通的發展進程，而道路交通也會影響并制約社會經濟和交通運輸的發展水平。特別是隨著“一帶一路”戰略的提出，道路運輸在國家經濟發展中所占的地位也日益重要。因此，如何設計出一條結構正確，技術可行，經濟合理的道路已成為一個亟待解決的問題。

1　設計理論

道路通常呈帶狀且屬于三維空間結構，道路表面的中心線為中線，中線在道路表面的位置稱為路線。道路設計就是指確定路線在空間上的位置和各部分幾何尺寸。路線在水平面上的投影稱作道路的平面，路線在豎直面上沿路線走向的投影叫做道路的縱斷面，路線上任一點法向切面稱為道路在此點的橫斷面。路線的平面、縱斷面和各個橫斷面從幾何上共同組合成了道路。在進行道路設計時，既要綜合考慮道路的平、縱、橫三個方面，又需分別設計[1]。

道路的平面線形設計，是指在保持線形的連續、均衡，并注意使線形與周圍地形、構筑物、景觀和環境等因素協調的基礎上，根據汽車行駛時的力學特性和軌跡特征，合理地確定平面線形中直線、圓曲線和緩和曲線等要素的相關參數。李尉，馬瑩[2]認為反映道路線形好壞的關鍵指標是速度的連續性，線形設計時除了應滿足行車動力學要求以外，還應滿足駕駛員視覺和心理上的要求。

沿道路中線豎直剖切再行展開即為路線縱斷面。縱斷面圖是道路縱斷面設計的主要設計內容，也是道路設計中的重要技術文件。施工人員將道路的平面圖與縱斷面圖結合起來，就能快速準確地定出道路的空間位置。路線縱斷面是一條空間線，在考慮自然因素和建造者經濟實力的情況下，空間線一般是起伏的[1]。道路的縱斷面設計也是影響工程整體造價和技術合理性的重要因素，也極大地影響到建成后道路汽車行駛的安全性和舒適性。因此，道路在進行縱斷面設計時應緊密配合平面線形，做到線形上的均衡、連續、舒順，以利于車輛安全、舒適地運行。李嬡[3]認為道路縱斷面線形設計中應考慮駕駛員的錯覺、平縱面線形的組合、線形與環境的協調、汽車制動性能和排水等幾個方面的問題。

平縱面線形組合應在考慮駕駛員的視覺、心理狀態的基礎上，結合汽車行駛的安全、舒適、工程造價、營運費用的經濟性以及保持道路與周圍的環境和景觀的協調對路線進行充分設計。線形組合時要注意使駕駛員有足夠的舒適感和安全感，還應考慮視覺的連續性，使駕駛員的心理反應達到平衡[4]。方姝，鄭曉剛等[5]認為在道路縱斷面設計過程中，應考慮：

1)保持道路線形在視覺上的連續性，尤其是在平曲線與縱曲線對應時，變坡點應設在平曲線中點。

2)在視覺上保證線形的均衡，平、縱面線形設計的指標大小應均衡。

道路橫斷面是指道路中線上任意一點的法向切面，由橫斷面設計線和原地貌的地面線兩部分組成。路線設計研究的橫斷面設計只限于與行車直接有關的路幅部分，即兩側路肩外緣(城市道路為規劃紅線)之間各組成部分的寬度、橫向坡度等問題。邊坡、邊溝、截水溝、護坡道等設計在路基工程中的研究。熊祖志[6]認為好的道路橫斷面設計應當綜合考慮與周邊用地性質的協調、中央分隔帶寬度是否滿足要求、是否為地下預埋管件預留寬度、路內停車可能性等問題。讓細節設計體現出人文關懷，從而提高整個道路工程的設計水平。

2　設計實例

現有一地形屬于平原區，中等強度降雨。從西向東自市郊一條公路起，至于微丘區灌木林，如圖1所示。其間地形平坦，起伏較小，起點處有些許旱地，終點處有微丘，其余皆是平原稻田。總體高差較小，其間跨越些許旱地和一條已建公路。故決定公路采用四車道一級公路。長度擬定為700 m。

2.1平面設計

平面線形應與地形、地物和環境相適應，保持線形的連續性和均衡性，并與縱斷面設計相協調。因此本路段平面設計采用基本型曲線，即直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線順序的組合形式，如圖2所示。經計算ABC,BCD兩段的平曲線基本要素為：

ABC段：圓曲線半徑R=200 m，回旋線參數A=120 m，緩和曲線長LS=72 m，內移距p=1.08 m，切線增長量q=35.96 m，切線長TH=112.074 m，曲線長LH=216.743 m，圓曲線長LY=72.743 m，外距E=19.656 m，切曲差DH=7.405 m。

BCD段：圓曲線半徑R=160 m，回旋線參數A=112 m，緩和曲線長LS=69.69 m，內移距p=1.265 m，切線增長量q=34.790 m，切線長TH=79.808 m，曲線長LH=156.801 m，圓曲線長LY=17.421 m，外距E=7.431 m，切曲差DH=2.815 m。

2.2縱斷面設計

縱斷面設計主要指縱坡設計和豎曲線設計。因為道路是一條空間帶狀曲線，故應考慮平、縱線形組合設計。

縱坡設計中主要有試坡和調坡兩步，試坡主要是在已標注“控制點”的縱斷面圖上，根據技術和標準，選線意圖，考慮各經濟點和控制點的要求及地形變化情況，初步定出縱坡設計線的工作。而調坡主要是結合選線意圖，將試坡線與選線時候所考慮的坡度進行比較，并參照相關技術標準，查看各項指標是否滿足規范要求，最終選出合適的坡度。經研究調查，選定該路段最大縱坡為2.64%，最小縱坡為0.91%。

豎曲線是指在道路縱坡的邊坡處設置的豎向曲線。其作用是為了滿足行車平順、舒適視距的需要。其三要素為曲線長L，切線長T和外距E。經選定為二次拋物線，計算得該路段：坡差：1.73%，曲線長L=60.55 m，切線長T=30.275 m，外距E=0.131 m。豎曲線起點高程為310.724 m，終點高程為365.825 m。

2.3橫斷面設計

橫斷面設計主要指對道路的斷面形式進行設計，應主要考慮節約用地和保護資源，并結合當地的地形、氣候、水文等條件進行合

理設計，以使道路滿足行車平穩、經濟合理、技術可行、便于養護的要求。

根據JTG B01—2014公路工程技術標準[7]確定四車道的路基寬度為23.00 m，取設計車道寬度為3.50 m，總車道寬度為3.5×2=7.0 m。左右兩側路緣帶寬度為0.5 m，中央分隔帶2 m。右側硬路肩寬度2.5 m，路緣帶土路肩寬度0.75 m。位于中等強度降雨地區時，路拱坡度取為2%，路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大1%～2%，故取路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜。經計算得兩段轉彎處的加寬及超高分別為：第一個轉彎處，加寬1.098 m，超高8.27%，超高過渡段長度為72 m，漸變率為0.005 11；第二個轉彎處，加寬1.260 m，超高9.32%，超高過渡段長度為69.69 m，漸變率為0.006 01。

3　結語

道路勘測設計是道路設計中的重要環節，對交通安全和工程造價有著重要影響。通過簡要介紹道路勘測設計中的相關理論要點，并結合實例進行了平面設計，縱斷面設計和橫斷面設計的相關計算，為實際工程問題的解決提供參考。

[1]楊少偉,朱照宏.道路勘測設計[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2]李尉,馬瑩.道路線形設計與道路交通安全[J].城市建設理論研究(電子版),2013(19)：101-105.

[3]李嬡.關于道路縱斷面設計的研究[J].中國房地產業,2011(8):113.

[4]李鳳陸.道路縱斷面設計中幾個方面的影響因素分析[J].科技咨詢導報,2007(7):53.

[5]方姝,鄭曉剛,王妹.淺談道路線形設計與道路安全[J].卷宗,2013(2):104.

[6]熊祖志.道路橫斷面設計的探討[J].建筑知識(學術刊),2014(4):17-19.

[7]JTG B01—2014，公路工程技術標準[S].

[8]JTG D20—2006,公路路線設計規范[S].

Discussion on road survey and design examples

Ma Siyuan

(CivilEngineeringandArchitectureSchool,HenanUniversity,Kaifeng475004,China)

Based on road survey and design theory, from the graphic design, longitudinal design, cross sectional design three aspects, this paper elaborated the survey and design key points of a road engineering, to design a reasonable structure, feasible technology, convenient and efficient way.

road, survey and design, longitudinal section, cross section

1009-6825(2016)23-0155-02

2016-06-10

馬思遠(1994- )，男，在讀本科生

U412.2

A