現(xiàn)代公路路線設(shè)計(jì)的要素分析

譚瀝東

(廈門市公路事業(yè)發(fā)展中心,福建 廈門 361000)

1 公路路線設(shè)計(jì)的積極意義

通過調(diào)查所知，科學(xué)合理的公路路線設(shè)計(jì)能夠保證駕駛員在駕駛過程中具有開闊的視野，并能夠明確駕駛方向。公路的構(gòu)造物位置、安全設(shè)施、路線幾何形狀都會(huì)影響交通安全，這些因素與公路設(shè)計(jì)有著密不可分的聯(lián)系。在設(shè)計(jì)公路路線之前，確定公路整體走向?qū)τ诖_定公路的幾何路線有著決定性作用；公路設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)公路的幾何曲線在相應(yīng)的部位設(shè)置安全設(shè)施以及其他配套設(shè)施，以保證駕駛?cè)四軌蚣皶r(shí)掌握前方路況，并在一定程度上起到預(yù)警的作用。另外，公路路線的設(shè)計(jì)除了要依據(jù)當(dāng)?shù)氐匦蔚貏?shì)，還需要將人體工程學(xué)和汽車行駛力學(xué)等知識(shí)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，從而保證公路路線、當(dāng)?shù)刈匀毁Y源及人類行為之問保持較高的協(xié)調(diào)性，并在最大程度上提高公路的安全性性，減少交通事故的發(fā)生。

2 公路路線設(shè)計(jì)的作用分析

要開展高等級(jí)公路路線設(shè)計(jì)工作，不僅僅是為了提升路線的流暢性和美觀性，同時(shí)也是為了保障人們出行的安全性和舒適性，幫助駕駛?cè)藛T能夠充分掌握道路情況。公路路線設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容多種多樣，具體來說，主要包括平面線形設(shè)計(jì)、縱面線形設(shè)計(jì)以及橫斷面線形設(shè)計(jì)等。很多時(shí)候，人們認(rèn)為進(jìn)行公路路線設(shè)計(jì)只是對(duì)于幾何線條進(jìn)行設(shè)計(jì)即可，這種想法是錯(cuò)誤的，路線設(shè)計(jì)是公路整體設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)，起到了十分關(guān)鍵的作用。科學(xué)合理的進(jìn)行路面設(shè)計(jì)，更能保障公路路基、隧道、路面等部分的建設(shè)水平。

3 公路路線設(shè)計(jì)的應(yīng)遵循的原則

3.1 實(shí)效性原則。

作為基礎(chǔ)性的公路建設(shè)環(huán)節(jié)來講，公路路線設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)屬于關(guān)鍵性與核心性的公路建設(shè)環(huán)節(jié)。通常情況下，負(fù)責(zé)公路建設(shè)的相關(guān)單位都會(huì)投入特定的公路建設(shè)成本，并且引進(jìn)信息化的設(shè)施用于輔助完成公路設(shè)計(jì)。因此為了體現(xiàn)實(shí)效性的公路設(shè)計(jì)目標(biāo)，那么針對(duì)公路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的各種物力投入、人力成本投入以及資金投入都要做到有效監(jiān)管，如此才能做到運(yùn)用較少的資金來獲得更好的路線設(shè)計(jì)整體效果。

3.2 應(yīng)遵循安全性原則

安全性原則是公路路線設(shè)計(jì)必須遵循的原則，也是最基礎(chǔ)的原則。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)公路路線時(shí)必須遵循國家標(biāo)準(zhǔn)，將公路路線的各項(xiàng)指標(biāo)都與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行貼合，保證公路路線的安全。公路路線國家標(biāo)準(zhǔn)在直線曲線連接部分、曲線路段、轉(zhuǎn)彎路段、坡路路段等部分的要求較為嚴(yán)格，設(shè)計(jì)師要嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證轉(zhuǎn)彎路段、坡路路段等危險(xiǎn)系數(shù)較高的路段的安全性，保證出行人員的安全。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)公路路線時(shí)要充分結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)條件、公路項(xiàng)目要求，盡可能減小公路的轉(zhuǎn)彎彎度、上升下降坡度，盡量不設(shè)計(jì)“胳膊肘彎”類的高難度路線，降低車輛駕駛難度，提高出行人員的行車安全。

3.3 應(yīng)遵循環(huán)保性原則

公路項(xiàng)目通常開設(shè)在城鎮(zhèn)之間，其間本身就存在著大量的田地、樹林、公路路線經(jīng)過之處必然要占用一部分耕地、土地，砍伐掉一部分的樹林，影響周圍的水源地完整，山區(qū)的公路建設(shè)還有可能涉及到隧道開挖、山谷間架設(shè)橋梁，對(duì)周邊環(huán)境的影響十分大。因此，公路路線設(shè)計(jì)師必須重視路線的環(huán)保性，盡可能避免影響水源地、耕地，避免大量砍伐樹木，在不需要進(jìn)行隧道挖掘時(shí)不強(qiáng)開隧道，保證公路沿途植物生存環(huán)境的完整性。若不可避免開挖隧道、大面積砍伐樹木、影響水源地，公路路線設(shè)計(jì)師要與公路施工方案設(shè)計(jì)師進(jìn)行有效溝通，準(zhǔn)備好補(bǔ)救措施，將公路建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境的影響最大程度降低。

適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，應(yīng)保護(hù)好原有的人文景觀和古跡遺址，做到和諧相處。

4 高等級(jí)公路路線設(shè)計(jì)的內(nèi)涵分析

4.1 加強(qiáng)對(duì)公路沿線的勘察工作

公路路線的設(shè)計(jì)離不開地質(zhì)地形的勘察，只有掌握了準(zhǔn)確細(xì)致的地形資料，公路設(shè)計(jì)人員才能依據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的公路路線，并在最大程度上提高公路的實(shí)用性和安全性。另外，設(shè)計(jì)人員還能依據(jù)地質(zhì)資料，對(duì)公路設(shè)施和公路結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，從而提升公路整體的安全性能。對(duì)于地質(zhì)情況較為復(fù)雜的地區(qū)，或者地勢(shì)地形變化較大的山區(qū)，更是要設(shè)計(jì)人員分析當(dāng)?shù)亟煌ㄊ鹿实陌l(fā)生原因，結(jié)合這些信息了解當(dāng)?shù)毓方ㄔO(shè)存在的問題，并在設(shè)計(jì)過程中避免這些問題，提高公路路線設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4.2 平曲線線型路線設(shè)計(jì)

在很多公路設(shè)計(jì)中都選用了平曲線線型，圓曲線和緩和曲線是平曲線兩種常見的形式，同時(shí)也常用乎連接兩條公路的情況下，保證車輛能夠安全地從一條公路過渡到另一條相對(duì)平行的公路上。在設(shè)計(jì)平曲線線型路線時(shí)，要盡量加大平曲線的半徑；如果地形條件限制路線的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員則可以利用加寬路面的方式起到緩和曲線段的作用；或者限制相應(yīng)路段的車速，通過控制車速的方式降低車輛所受離心力，減小車輛的側(cè)向滑移程度，或者還可以減小大曲率、大轉(zhuǎn)角的情況，保證駕駛?cè)藛T的行車視距。

4.3 公路超高緩和曲線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在地勢(shì)情況變化較為復(fù)雜的區(qū)域，公路超高緩和曲線起到連接圓曲線路段與直線路段的重要作用。在設(shè)計(jì)中，要注意從正常路拱橫坡漸變至平坡所經(jīng)過的路段曲線半徑應(yīng)當(dāng)大于或等于規(guī)定的不設(shè)超高的景小半徑；同時(shí)，要注意從標(biāo)準(zhǔn)路拱過渡到平坡路拱的超高漸變率應(yīng)大于排水所要求的最小漸變率，從而提高公路的排水效率。

4.4 豎曲線線型路線設(shè)計(jì)

豎曲線線型路線起到改善公路路線線型、保證形成安全、駕駛員舒適度及行車視距等作用。豎曲線線型路線是在地形變坡處，通過將變坡點(diǎn)作為交點(diǎn)，在路線縱斷面上連接相鄰兩端坡段的曲線。豎曲線半徑和豎曲線長度是影響豎曲線線型路線安全性的主要技術(shù)指標(biāo)。在豎曲線坡差的情況下，要盡量保證豎曲線半徑夠大，較小的豎曲線坐徑將在很大程度上影響公路縱面線型的質(zhì)量。同時(shí)，也要通過控制豎隨線的數(shù)量和間隔保證駕駛員的行車視距的統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性，以達(dá)到提高公路安全性的作用。

4.5 大流量公路的路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

公路路線設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師必須考慮的一個(gè)因素就是該路段可能的交通量，避免造成公路長時(shí)間處于擁堵狀態(tài)，也避免建造好的寬截面公路長期空載，提高公路建設(shè)資源的利用率，提高公路項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。在建設(shè)當(dāng)?shù)亟煌枯^大的公路時(shí)，設(shè)計(jì)師要盡可能拓寬公路的橫斷面，保證車流的通過效率，保證當(dāng)?shù)亟煌ǖ捻槙场⒂行ВM量一次性修通充足的寬度，避免后期一次次拓寬消耗過多的資源和資金。

4.6 線路交叉設(shè)計(jì)

線路交叉是高速公路在修建過程中不可避免的一種情況，尤其是在互通立交這一部分，線路交叉會(huì)增大高速公路修建的難度。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：(1)小范圍的交叉再加上山區(qū)地形的限制不利于擴(kuò)展交叉面積；(2)大坡度的道路會(huì)使得行車穩(wěn)定性受到一定程度的影響，也會(huì)影響行車的舒適度，因而在交叉口處很容易出現(xiàn)交通安全事故；(3)較小的行車視距會(huì)增大行車的風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此點(diǎn)，本工程中優(yōu)化了立交平縱線形，完善匝道分、合流段的線形過渡，加強(qiáng)平交口渠化設(shè)計(jì)，以此來提升高速公路的本身的服務(wù)質(zhì)量，增大了行駛車輛的安全性能。

4.7 公路的綜合性設(shè)計(jì)

必須根據(jù)自然環(huán)境和公路建設(shè)的平衡狀況來對(duì)越河、越嶺、越山以及山間平原等特殊的地勢(shì)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。比如，水庫和水塘?xí)艿焦方ㄔO(shè)的波及，其不僅會(huì)對(duì)農(nóng)民的蓄水及灌溉工作產(chǎn)生影響，而且會(huì)降低人們對(duì)水資源的利用程度，為了避免出現(xiàn)這樣的情況，需要對(duì)公路的實(shí)際線路進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌芽兀瑫r(shí)采取適當(dāng)?shù)膹澋涝O(shè)計(jì)來從一定程度上防止其對(duì)沼澤及水域等自然環(huán)境造成不利影響。

4.8 完善公路線形的環(huán)境協(xié)調(diào)性內(nèi)容

在公路路線設(shè)計(jì)中需要增加環(huán)境協(xié)調(diào)性的內(nèi)容，進(jìn)行環(huán)境的補(bǔ)償和景觀段落設(shè)計(jì)。在路線轉(zhuǎn)彎處或者線形變化處通過設(shè)計(jì)不同的道路景觀來誘導(dǎo)行駛路線，例如設(shè)置人工雕望和景觀樹等，以增強(qiáng)駕駛安全性，通過高低琉密不同的綠化景觀來調(diào)節(jié)駕駛員情緒，減少駕駛過程中的壓迫感。通過增加復(fù)合植被群落、恢復(fù)綠化設(shè)施及不同的景觀帶等進(jìn)行環(huán)境補(bǔ)償和景觀段落的設(shè)計(jì)，可有效調(diào)節(jié)水土平衡，增加公路的生態(tài)功能，例如可將公路的排水設(shè)計(jì)與周邊農(nóng)田的灌水設(shè)施進(jìn)行一致性設(shè)計(jì)。

5 結(jié)束語

高等級(jí)公路路線設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格遵守安全、環(huán)保、高效的設(shè)計(jì)原則注意直線、曲線、坡路、大流量公路路段的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，一切以人們自出行安全為主要目標(biāo)，盡可能提升公路設(shè)計(jì)的科學(xué)性、環(huán)保性，控制公路的建設(shè)成本，提高公路項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。