公路工程路線設(shè)計(jì)常見問(wèn)題分析

廣東省韶關(guān)市翔宏公路勘察設(shè)計(jì)有限公司/楊斌

引言

在以往的公路工程路線設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)者的出發(fā)點(diǎn)始終是以人為本。路線的線形是公路的骨架，設(shè)計(jì)質(zhì)量直接決定了工程的規(guī)模和造價(jià)。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)當(dāng)以地形等基本條件為依據(jù)，巧妙結(jié)合設(shè)計(jì)工藝，滿足線形等要素，使設(shè)計(jì)出的公路更具安全性和經(jīng)濟(jì)性。在公路線形的實(shí)際設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)者考慮的因素有很多，應(yīng)當(dāng)在符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和地勢(shì)走向的前提下，推動(dòng)環(huán)境生態(tài)的改善，同時(shí)滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。因此，公路工程路線的設(shè)計(jì)要引起高度重視。

一、公路工程路線設(shè)計(jì)的重要性

公路總體設(shè)計(jì)的重要因素之一便是公路的路線設(shè)計(jì)，作為公路的骨架成分，路線設(shè)計(jì)的科學(xué)性密切關(guān)系著與公路相關(guān)的路面、路基、人工構(gòu)造物等。優(yōu)良的公路路線設(shè)計(jì)可以滿足駕駛員對(duì)于行車要求的期望，可以為他們提供足夠的移動(dòng)空間和視距，清楚明確地指明行車方向。在實(shí)際公路工程路線設(shè)計(jì)中，主要內(nèi)容包含了對(duì)路面、構(gòu)造物、安全設(shè)施、幾何線形等的設(shè)計(jì)。其中，幾何線形的設(shè)計(jì)是公路安全和性能的重要保證。通常情況下，設(shè)計(jì)者會(huì)經(jīng)過(guò)選線來(lái)確定公路的走向，之后再?zèng)Q定公路使用的幾何線形，而其他設(shè)計(jì)項(xiàng)目也會(huì)在幾何線形被確定的情況下，直接被設(shè)計(jì)者選擇和利用。不過(guò)，公路工程路線設(shè)計(jì)不能僅停留在幾何設(shè)計(jì)上，還要考慮到汽車行駛力學(xué)、駕駛員心理和生理?xiàng)l件、乘客舒適度等各種方面。

目前，我國(guó)公路工程路線設(shè)計(jì)上依舊使用傳統(tǒng)的平、縱、橫斷面設(shè)計(jì)，但高級(jí)公路的路線設(shè)計(jì)要以交通工程學(xué)新理論為參考，并結(jié)合交通量和平均車速發(fā)展情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，不可直接照搬國(guó)外的幾何路線確定方法。在汽車行業(yè)和公路運(yùn)輸發(fā)展的背景下，交通事故發(fā)生幾率有所升高，要求公路工程路線設(shè)計(jì)者們要結(jié)合國(guó)情和自身實(shí)踐，在先進(jìn)的技術(shù)理論指導(dǎo)下，使公路路線的設(shè)計(jì)同時(shí)保證質(zhì)量和低造價(jià)。由此可見，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，對(duì)于公路工程路線中的每一個(gè)步驟都進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)。

二、公路工程路線設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

由于公路路線的科學(xué)性會(huì)直接影響到路線通車后的安全可靠性能，公路工程路線設(shè)計(jì)者要在設(shè)計(jì)初期對(duì)路線運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行精確分析和考量，防止設(shè)計(jì)中出現(xiàn)不合理的因素，有效滿足公路通車的需求。

（1）線形搭配問(wèn)題。在行車過(guò)程中，公路工程路線是一項(xiàng)重要參考依據(jù)，是設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié)。如果在線形搭配上出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)直接對(duì)通車質(zhì)量造成不良影響。設(shè)計(jì)線形過(guò)程中，直線和曲線的作用各不相同。如果直線距離過(guò)長(zhǎng)，容易使駕駛員產(chǎn)生行車視疲勞；如果曲線過(guò)多，則會(huì)影響到行車的連貫性；如果缺少緩和曲線，會(huì)產(chǎn)生一定的安全隱患。在路線設(shè)計(jì)中還有一些與建筑物避讓和趨近應(yīng)用相關(guān)的問(wèn)題，比如，在地形有限的情況下，如果不采取針對(duì)性策略，會(huì)在連續(xù)上下坡路線上使駕駛員產(chǎn)生行車不適；如果將河堤作為公路路基，可能會(huì)發(fā)生邊坡失衡，造成交通事故等。

（2）視距問(wèn)題。公路行車最重要的便是駕駛員的視覺(jué)安全，所以，在進(jìn)行公路工程路線設(shè)計(jì)時(shí)，要意識(shí)到視距因素的影響。如果在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中未按照規(guī)范設(shè)計(jì)，或在施工過(guò)程中由于監(jiān)管不力，造成駕駛員在行車時(shí)出現(xiàn)視覺(jué)盲區(qū)，都會(huì)為行車帶來(lái)安全隱患。為此，公路工程路線設(shè)計(jì)者要全方位考慮行車視距問(wèn)題，確保駕駛員在行駛過(guò)程中擁有充足的行車視野。比如，當(dāng)出現(xiàn)公路曲線線性狀況時(shí)，兩側(cè)的建筑或景觀都會(huì)短時(shí)間內(nèi)遮擋行車視線，影響視距；而在上下坡路段中，如果存在跨線設(shè)施的遮擋，也會(huì)對(duì)駕駛員造成短暫的視線盲點(diǎn)。因此，視距問(wèn)題在公路工程路線設(shè)計(jì)中不容忽視。

（3）地形適應(yīng)性問(wèn)題。實(shí)際上，設(shè)計(jì)公路路線也是利用地形和地貌的過(guò)程，在路線線性設(shè)計(jì)上要充分結(jié)合地形優(yōu)勢(shì)，與地形相適宜，可減少地質(zhì)因素對(duì)公路質(zhì)量的有害影響，還可以降低施工成本，防止地質(zhì)自然災(zāi)害對(duì)公路安全性的威脅。若是在設(shè)計(jì)中一味追求美觀和舒適，只注重線形搭配，而未充分利用地形、山體等地質(zhì)因素，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決滑坡、采空區(qū)等各種地質(zhì)問(wèn)題，會(huì)對(duì)未來(lái)公路通車帶來(lái)一定的安全隱患。

（4）優(yōu)化最佳設(shè)計(jì)方案。選擇公路路線的最優(yōu)方案是整個(gè)公路工程路線設(shè)計(jì)中的重難點(diǎn)，如果說(shuō)設(shè)計(jì)者已經(jīng)在各個(gè)設(shè)計(jì)方案中都已經(jīng)盡最大努力完成了精準(zhǔn)和近乎完美的分析，則優(yōu)化最佳設(shè)計(jì)方案的過(guò)程是精益求精。在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)各種既定方案的優(yōu)劣勢(shì)進(jìn)行對(duì)比，便于控制不可變點(diǎn)位。但若是對(duì)部分路線未展開深入探究，只是在施工時(shí)反復(fù)對(duì)方案進(jìn)行調(diào)整，不但會(huì)延誤工期，還會(huì)影響公路工程的整體施工計(jì)劃。雖然在公路工程路線設(shè)計(jì)中已經(jīng)使用了各種評(píng)價(jià)手段，但在具體實(shí)施階段仍會(huì)存在一些問(wèn)題。

（5）與環(huán)境相協(xié)調(diào)。公路在完成施工后，便成為了生態(tài)結(jié)構(gòu)中的一員，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者也要考慮到公路路線的設(shè)計(jì)是否與環(huán)境相協(xié)調(diào)，主要是公路與土地和水資源是否有沖突的問(wèn)題。如果不能及時(shí)清理實(shí)際施工過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾，必然會(huì)影響到沿線的土地和水域，且施工用地用到的土方也會(huì)一定程度上改變周圍環(huán)境。不全面分析公路建設(shè)施工中對(duì)周圍環(huán)境的影響，隨意使用和污染周圍的土地和水資源，勢(shì)必會(huì)破壞公路所在區(qū)域內(nèi)的生態(tài)平衡。

三、公路工程路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）公路線形設(shè)計(jì)要合理

在公路工程路線設(shè)計(jì)中，除了要科學(xué)布局公路的幾何形狀、尺寸、空間位置外，還要具體設(shè)計(jì)公路主體和橋涵洞等部分。線形設(shè)計(jì)一定要滿足公路具體行車需要，符合公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證與地形地貌的走勢(shì)相適宜，減少對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境的破壞。若設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了破壞環(huán)境的行為，要做出相應(yīng)的生態(tài)補(bǔ)償。在設(shè)計(jì)公路線形時(shí)，應(yīng)當(dāng)在充分調(diào)研和分析線形需要的基礎(chǔ)上，了解公路的需求上限和各項(xiàng)指標(biāo)，并在設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)。

（二）公路視距設(shè)計(jì)

公路行車的視線和視角要嚴(yán)格遵守國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，而路線的分段設(shè)計(jì)除了要考慮上述因素外，還有超車的視野和時(shí)間等方面，使駕駛員的行車更加安全、舒適，滿足各種行車需要。在公路線形設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了降低交通事故發(fā)生幾率，應(yīng)當(dāng)為駕駛員提供充足的時(shí)間和視野掌握公路和路障情況。利用地形和地貌，以及在布置人工構(gòu)造物的工作中，也要考慮到視距的影響因素，防止在行車路線上對(duì)駕駛員造成視線的遮擋，達(dá)到減少視覺(jué)偏差的目的。可見，視距問(wèn)題與行車安全密切相關(guān)，為了使行車環(huán)境更加舒適、可靠，必須在設(shè)計(jì)初期充分對(duì)視距進(jìn)行認(rèn)真的設(shè)計(jì)。

（三）公路平面線形設(shè)計(jì)

平面線形設(shè)計(jì)規(guī)范是公路工程路線設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)遵守的，同時(shí)要結(jié)合公路路線經(jīng)過(guò)地區(qū)的地形特征，合理搭配直線和曲線，以滿足行車需要，維持該區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境和諧。在實(shí)際路線設(shè)計(jì)過(guò)程中，要始終堅(jiān)持連續(xù)性準(zhǔn)則，展現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)觀念。如果在路線中有長(zhǎng)直線，則在與曲線相連接時(shí)要適當(dāng)擴(kuò)大半徑，防止路段中出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎。如果曲線過(guò)多，則要相應(yīng)地加長(zhǎng)直線距離，使各曲線路段有直線發(fā)揮過(guò)渡作用。由于直線和曲線各自有優(yōu)缺點(diǎn)，與路段結(jié)合的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)滿足地形需要，設(shè)計(jì)中防止出現(xiàn)小偏角曲線，避免駕駛員在行車中出現(xiàn)失誤。

（四）公路縱斷面線形設(shè)計(jì)

當(dāng)公路線形走向中，遇到了無(wú)法回避的自然障礙、其他構(gòu)造物等，接觸這些障礙物時(shí)便要使用公路的斷面設(shè)計(jì)。在縱斷面設(shè)計(jì)中，除了要解決與障礙物的沖突，使行車路線安全可靠，還要結(jié)合具體的山川、湖泊等地勢(shì)情況，使路線走向適用于地勢(shì)起伏。結(jié)合上文中提到的視距設(shè)計(jì)，也要結(jié)合障礙物的位置，計(jì)算縱斷面的尺寸距離。若是遇到了山脈阻擋，路線中必然會(huì)出現(xiàn)上下坡路段，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)盡量選擇坡度平緩的位置，保證上下坡曲線半徑適宜，也不能對(duì)環(huán)境破壞程度過(guò)大，實(shí)現(xiàn)駕駛員行車視距的需求，也滿足了行車安全的需要。

（五）公路線形與環(huán)境相適宜

除了對(duì)線形作出的規(guī)范外，公路路線與環(huán)境的適宜協(xié)調(diào)也是公路工程路線設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。通過(guò)路線周邊景觀等位置的布置，對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行一定的補(bǔ)償，使公路路線與環(huán)境實(shí)現(xiàn)和諧統(tǒng)一。為了改善公路兩側(cè)的線形變化位置、人工構(gòu)造物、距離較長(zhǎng)的直線、過(guò)多的曲線等問(wèn)題，可以在這些位置周圍加入人工建筑、景觀小品等，為駕駛員舒緩環(huán)境壓迫感，調(diào)節(jié)行車人員的情緒。而且，這些綠化景觀和設(shè)施環(huán)境的補(bǔ)償，也對(duì)公路通過(guò)區(qū)域內(nèi)的水土資源進(jìn)行了一定程度的保護(hù)，有效提升了公路工程的生態(tài)功能。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，只有加強(qiáng)公路工程路線設(shè)計(jì)，才能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的出行需要，使公路施工保質(zhì)保量，維護(hù)人們的出行安全。設(shè)計(jì)是工程的靈魂，公路工程路線設(shè)計(jì)工作應(yīng)當(dāng)把握好設(shè)計(jì)的大原則，充分結(jié)合周圍影響因素，對(duì)路線周圍環(huán)境做適當(dāng)生態(tài)補(bǔ)償，在綜合分析和科學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制的引導(dǎo)下，以設(shè)計(jì)出安全、美觀、舒適的公路工程路線為目標(biāo)，進(jìn)一步推動(dòng)公路行車質(zhì)量的提升，使公路所處地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益不斷增長(zhǎng)。