研究公路路線設計中存在的問題

張紀宏

(中鐵三局集團有限公司勘測設計分公司，山西 太原 030006)

在過去的設計工作中，以車為本和以人為本始終是設計出發點。在公路中，路線線形作為骨架，其設計的好壞在很大程度上決定了工程規模與造價。基于此，路線設計工作中，怎樣以地形等基本條件為依據確定適宜的線形要素，同時予以巧妙組合，是設計人員必須充分考慮和解決的問題，也只有這樣才能保證公路設計的安全性、舒適性及經濟性。

1 路線設計概述

路線設計是一項確定路線所在空間位置和各組成部分具體幾何尺寸的設計工作，其主要內容包括平面、縱面與橫斷面設計，雖然這三項內容需要分別進行，但彼此關聯，需要對包含人員心理和視覺、車輛性能及自然條件等在內的各項因素進行綜合考慮。路線設計結果在很大程度上決定了工程質量及造價，可以說是公路設計與建設的先導。設計是在產生一種設想后，通過詳細的規劃，采用感覺這一形式將其表達出來。路線設計作為一項綜合且專業的工作，實施過程中難免產生一些問題。為了使路線設計成果達到預期，起到為后續建設與使用奠定良好基礎的作用，需要針對所產生的問題，研討行之有效的解決對策。

2 路線設計常見問題與對策

2.1 緩和曲線長度確定

路線在平面上的線形主要由兩部分組成，即直線與曲線，對于緩和曲線，它是指直線和圓曲線相接部位的過渡曲線。目前，很多公路工程都在路線設計中認為主要緩和曲線的長度可以達到規范要求即可，即采用標準范圍的最低值，并未對路線的線型與超高加寬等方面的要求進行充分你考慮。在確定緩和曲線長度時，應先滿足相關規范提出的要求，然后要注意超高加寬方面的要求，并與路線線型完全相符，某些公路工程的平面設計因為緩和曲線長度相對較短，若要達到超高漸變方面的要求，內業設計過程中超高漸變經常會伸入至直線或者是圓曲線當中，這樣不僅會對路線的整體線型造成影響，不美觀，而且還會影響到行車安全。因此，在路線設計中要充分考慮緩和曲線長度這一因素，確定適宜的曲線長度。

2.2 超高漸變段設計與優化

在過去的設計工作中，超高漸變段所在位置通常是緩和曲線中某個固定點，在整條路線上都沒有太大的變化。采用這樣的設計難免會使橋梁設計與建設面臨很大的困難。比如將超高漸變段直接放在橋梁正中間，在從負坡至正坡時，會使橋面上的橫坡產生明顯的扭曲變化。如果出現了這種情況，必須對路線超高漸變進行適當的優化，改變其位置。在能保證道路行車安全的基礎上，可將超高漸變段放在橋頭，以此在橋頭引道上完成從負坡至正坡的順利漸變。另外，這樣還能使橋梁的橫坡變得比較單一，降低設計與施工的難度。

2.3 平面、縱面和橫斷面相結合

在初步設計過程中會對不同的路線方案實施對比與論證，以此選擇造價合理、指標滿足要求，而且對環境不會造成太大影響的方案，將其作為推薦方案。而在施工圖設計過程中，需要對初步設計階段確定的方案實施優化調整，將平面、縱面和橫斷面設計充分結合到一起，比如在平面設計中減少或消除對行車安全不利的長直線，同時注意相鄰的平曲線，其半徑不能相差的太大，對于平曲線半徑比，需要控制在1～1.5之內，確保平面線形保持連續和均勻，以此減少或避免因線形局部問題導致行車速度無法保持均衡。

2.4 在方案設計過程中應做好地質選線

在選擇路線方案時，不僅要根據地形地物來選線，而且還要以地質條件為依據來選線，這就是所謂的地質選線。然而，在實際的設計工作中，因未能做好地質調查工作，無法及時發現和解決包含軟基、滑坡與采空區等在內的各類不良地質問題，導致路線方案十分單一，未能開展深入分析，遺漏掉了很多可參考和有更高價值的路線方案，也有一些工程由于有隱患存在，導致推薦的方法并不可行，使工程建設無法順利實施，比如由于發生滑坡導致村莊遷移等。

2.5 利用運行速度對路線設計進行檢測

設計速度是在進行公路設計過程中確定適宜的幾何線形的最重要因素，是指在自然條件相對較好，車輛運行只受公路這一因素影響的狀況下，可以順適且安全的對車輛進行駕駛的速度，屬于標準條件下的速度，和運行速度并沒有十分密切的聯系。為保證公路使用者自身安全，在實際的路線設計過程中，不能只參考設計速度來對線形指標進行控制，應從動態角度入手，綜合考慮車輛在進入到曲線后，其運行速度伴隨時間產生的變化，也就是用運行速度進行檢測，確定曲線超過與視距，以及縱坡豎曲線實際半徑等能否達到合理搭配，確保路線保持連續和均衡，最終保證行車安全。

2.6 變坡點位置確定

在確定豎曲線具體位置時沒有充分考慮構造物位置，是現階段公路路線設計中比較常見和突出的問題，若未將路基上的最高點放在構造物上，將使路堤被大量抬高，導致填方數量明顯增加。對于凸型豎曲線，需優先布置在構造物頂端，如分離式立交和通道，而對于凹型豎曲線，則優先布置在構造物之間，以此確保路線的縱斷結合能夠達到上下起伏，避免挖填方數量增加，從而起到降低工程造價的作用。

2.7 超高橫坡和漸變段設計

對于公路的過城鎮段，其行駛速度應適當降低，并進行一定的交通管制，此時合理的降低超高橫坡是一種合理可行的做法，但不能完全按照路拱橫坡進行設計，需要以車輛的行駛速度為依據，設置坡度在4%以內的超高，這樣除了能避免對市容美觀造成影響，還能保證行車安全，若設計只按照路拱橫坡進行，采用完全一致的雙向橫坡，則會因為無法提供超高橫坡而導致處于彎道外側的車輛很難順利轉彎，引起不同程度的交通事故。此外，還有一些公路設計將超高漸變直接放在橋上，導致橋面積水情況十分嚴重，或由于高度變化使板梁結構產生支座懸空，這些都是對行車安全不利的，在設計中要予以充分考慮。

2.8 路線連續縱坡超限

在對路線的縱坡進行設計時，一般只是對局部的坡長提出了限制，或采用設置緩和坡路這一措施，并沒有對連續同向分布的平均縱坡予以嚴格控制，導致局部平均縱坡產生連續超限的情況。在今后的實際運營過程中，因車輛連續制動，導致剎車片因過熱而完全失靈，進而引起嚴重的交通事故。針對縱坡相對較大的段落，即便它的平均縱坡可以達到相關技術規范提出的要求，但也要從安全角度出發，根據地形條件，選擇適宜的段落設計緊急避險車道，以此將事故發生率和事故發生后造成的損失都降到最低。

2.9 方案比選時標準不一，不能客觀判斷出方案好壞

在對路線方案進行比選的過程中，某些設計推薦方案和比選方案在起終點上都有所不同，甚至路基寬度都完全不同，如果在這種情況下進行比選，將沒有任何意義，因為無論是工程規模還是標準都不盡相同，之所以推薦該方案的理由都不能充分表達，最終究竟采用哪一種方案無法確定，缺乏說服力。對此，在實際的方案比選過程中，必須采用完全一致的標準，包含起終點、工程規模等在內的都要相同，只有這樣才能具有可比性，從而客觀判斷方案好壞。

3 結 語

綜上所述，人們及社會對公路線形提出的要求不斷升高，對此，做好路線設計，保證路線設計的技術可行性與合理性，是達到打造優良工程的重要基礎，也是促進我國公路工程設計與建設發展的關鍵所在，針對路線設計過程中可能出現的問題，必須引起重視并采取措施及時解決。