公路路線設(shè)計原則及注意要點研究

馬 強

（蘭州乾元交通規(guī)劃設(shè)計咨詢有限公司，甘肅 蘭州7 30000）

0 引言

公路路線設(shè)計的科學(xué)性、適宜性會直接關(guān)系到公路運行時的穩(wěn)定性，不適宜的設(shè)計可能會導(dǎo)致公路運行過程存在安全風險，也難以保證民眾出行的安全、順暢。應(yīng)當在具體的路線設(shè)計時，秉持嚴謹?shù)膽B(tài)度，并加大投入力度，總結(jié)所要遵照的原則和要點，從而提高公路路線設(shè)計水平，為公路工程良好發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

1 公路路線設(shè)計的重要性

在進行公路工程修建時，公路設(shè)計通常都是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，路線是公路的主體部分，關(guān)系到路基、路面及橋洞設(shè)計質(zhì)量。所以，應(yīng)先行保證路線設(shè)計專業(yè)、適宜、符合實際情況。路線設(shè)計應(yīng)有曲線規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)對接，設(shè)施定位等，其中曲線規(guī)劃最為重要。在曲線規(guī)劃完好的基礎(chǔ)上，才可正式進入其他設(shè)計環(huán)節(jié)。公路路線設(shè)計會涉及縱斷面、橫斷面和截斷面等內(nèi)容。隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展和交通行業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，公路修建也設(shè)置了更加嚴格的要求，相關(guān)工作也呈現(xiàn)持續(xù)向好的發(fā)展態(tài)勢。具體的路線設(shè)計應(yīng)充分結(jié)合公路現(xiàn)場客觀條件，參與物理及人機工程學(xué)等專業(yè)常識，在保證完全契合區(qū)域性交通要求的基礎(chǔ)上，切實保證路線設(shè)計的科學(xué)性、適宜性。

2 公路路線設(shè)計的基本原則

2.1 以安全性為基礎(chǔ)，提升路線設(shè)計質(zhì)量

公路路線設(shè)計在很大程度上影響著公路安全，當路線設(shè)計不合理或路線設(shè)計脫節(jié)時容易導(dǎo)致公路使用效益受到影響，甚至造成公路事故。因此，在進行路線設(shè)計的過程中，設(shè)計人員首先要考慮路線設(shè)計的安全性，依照國家制定標準并規(guī)范合理設(shè)置路線內(nèi)容，對直線路段和曲線路段進行適當選取，提升公路的安全性。要對公路設(shè)計過程中的彎度和坡度進行對應(yīng)控制，依照安全性指標合理進行調(diào)整，最大限度降低彎度、坡度值，減少行車過程中可能出現(xiàn)的路線影響。相關(guān)資料顯示，公路中彎度值越低，坡度值越小，行車方向越明確，行車安全性越高[1]。

2.2 以環(huán)保性為重點，提升路線設(shè)計環(huán)保效益

我國環(huán)境形勢較為嚴峻，環(huán)境污染較為嚴重。在此環(huán)境背景下構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展社會體系，將環(huán)境保護滲透到各行各業(yè)中已刻不容緩。我國公路路線設(shè)計中明確指出要依照環(huán)保要求進行路線選取，要最大限度降低路線對周圍環(huán)境的影響，提升公路環(huán)保質(zhì)量。因此，在公路路線設(shè)計的過程中設(shè)計人員要以環(huán)保性為核心，依照路線周圍環(huán)境狀況對公路路線進行科學(xué)選取，最大限度降低施工中過度開墾、亂砍濫伐造成的公路環(huán)境破壞。尤其是在景區(qū)周圍公路路線設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要嚴格遵循環(huán)保性原則，對景區(qū)路線進行環(huán)保設(shè)計。

2.3 以高效性為核心，提升路線設(shè)計經(jīng)濟效益

公路修建項目繁瑣，所涉成本較高，并且對人員、經(jīng)濟和設(shè)備等方面也提出非常嚴格的要求，特別是對于山路及隧道等修建項目，路線設(shè)計都屬于其中的必要項目，所涉成本標準的執(zhí)行程度會關(guān)系到工程各方面發(fā)展目標能否達成。符合實際的路線設(shè)計，會著重強調(diào)成本的合理化、最小化設(shè)置，或者結(jié)合企業(yè)經(jīng)濟條件將各個路線區(qū)域予以設(shè)置，進而使施工體系得到優(yōu)化。所以，在路線設(shè)計時，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)對施工成本進行嚴格掌控，并對線形設(shè)計方案做出選擇，使施工成本得以更加合理的設(shè)置，增加路線設(shè)計方面的經(jīng)濟效益[2]。

2.4 因地制宜，統(tǒng)籌兼顧

路線屬于公路中的核心區(qū)域，該區(qū)域的質(zhì)量會影響到路網(wǎng)顯著性能的體現(xiàn)，所以在具體的路線設(shè)計時，應(yīng)當將所有影響因素作出現(xiàn)實性預(yù)測。例如，施工現(xiàn)場土質(zhì)、路線走向的局限、公路修建的外在影響性等，應(yīng)當采取所有可行措施將路線設(shè)計計劃進行充分探討，從而選擇最具可行的路線設(shè)計計劃，確保修建后路線與其周邊路線充分、自然地銜接，不會涉及對農(nóng)田的占用，維護生態(tài)系統(tǒng)及城區(qū)基本設(shè)施良好的狀態(tài)，進一步合理化、最小化公路修建成本、管護成本。保證公路使用過程安全，有利于人員通行的穩(wěn)定、順暢、快捷，有利于地方經(jīng)濟的快速增長。

2.5 高效性原則

在所有公路修建過程中，盤山公路、穿山隧道、山間橋梁是財力、物力和時間投入最多的3種模式，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)精準預(yù)測公路路線設(shè)計的合理性，根據(jù)既定的施工成本、公路等級等信息數(shù)據(jù)開展路線設(shè)計工作。在合理范圍內(nèi)盡可能避開穿山、盤山、跨山的設(shè)計內(nèi)容，嚴謹掌控工程成本，以提高工程經(jīng)濟效益，降低公路施工量，減少各方面資源的投入。

3 公路路線設(shè)計注意要點

3.1 線的設(shè)計

1）直線公路設(shè)計注意要點。直線公路是公路設(shè)計中的必要環(huán)節(jié)，該項設(shè)計環(huán)節(jié)的開展，可以有效緩解工程修建時的艱難性，節(jié)省施工成本，并防止曲線道路視覺盲區(qū)的存在。車輛操控者本身的視線明朗，如果公路設(shè)計涉及超長的直線段，會導(dǎo)致車輛操控者視覺疲憊，進而增加行車的安全風險。想要最小化或消除這些不良后果，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當對公路的直線設(shè)計進行進一步思考，結(jié)合指定路段原本的客觀條件，將直線設(shè)計計劃進行適宜優(yōu)化，同時確保直線長度及時速設(shè)置的適宜。在具體的設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)當結(jié)合各區(qū)段的客觀條件，將所設(shè)計計劃予以變更，確保直線長度不會導(dǎo)致人員視覺疲勞，確保行車及人員作業(yè)的安全性。還應(yīng)結(jié)合具體情況，合理設(shè)置直線端側(cè)定位，確保定位區(qū)域各方面條件的完善，最小化或消除曲線元素，從而避免翻車等交通事故的隱患因素[3]。

2）曲線形公路設(shè)計注意要點。曲線形公路通常都會在地形相對復(fù)雜的山地區(qū)域存在，在具體的相關(guān)設(shè)計環(huán)節(jié)，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當對緩和曲線操作予以進一步考慮，力求增進線形設(shè)計的專業(yè)性和科學(xué)性。緩和曲線屬于曲線設(shè)計中的必要條件，會直接關(guān)系到公路總體的曲線數(shù)據(jù)，平緩曲線能夠集中體現(xiàn)公路曲線的改變動向，并且還能夠?qū)霃讲钪递^大的圓曲線的曲率變化進行準確反映，此外還可以對曲線形公路漸變的效果進行反映。曲線的精準評估屬于現(xiàn)代公路設(shè)計中的基本項目，要確保線形公路在具體運行中的安全，需要專業(yè)技術(shù)人員在具體設(shè)計時，對平緩設(shè)計作出更加科學(xué)的操作，將可能會導(dǎo)致公路曲線平緩無效的因素予以現(xiàn)實性預(yù)測。當前常見的影響因素包括行駛軌跡、路線順暢度及回旋線比例等[4]。從行跡的角度出發(fā)，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當結(jié)合公路方向，將行跡予以形象化展示，結(jié)合模擬相關(guān)信息數(shù)據(jù)，將路段離心率及其安全性進行現(xiàn)實性預(yù)測，結(jié)合預(yù)測的最終數(shù)據(jù)和有關(guān)部門的要求，將曲線設(shè)計予以精細掌控。確保交通工具行進的順暢。從道路順暢性角度來說，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當結(jié)合線度的規(guī)整性需求和車輛通行穩(wěn)定性，對平緩曲線的合理性進行現(xiàn)實性檢測，結(jié)合檢測結(jié)果，將曲線設(shè)計進行適宜調(diào)控。從回旋線比例的角度來說，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)先行明確既定的回旋線，結(jié)合相關(guān)要求，將平緩后曲線的長度予以適宜調(diào)控，確保公路的平緩曲線盡量減少，具體內(nèi)容見圖1。

圖1 曲線公路緩和曲線長度取值影響因素

3.2 面的設(shè)計

1）縱面線形設(shè)計注意要點。對于公路的縱面設(shè)計來說，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當將指定實體空間的地勢、地形、水土等方面的信息數(shù)據(jù)予以全面收集，結(jié)合這些信息數(shù)據(jù)綜合考慮，確保縱坡設(shè)計具有因地制宜的優(yōu)點，避免路面出現(xiàn)高低不平的現(xiàn)象，在設(shè)置縱面線形設(shè)計高程的過程中，專業(yè)技術(shù)人員需要結(jié)合相關(guān)部門的要求，掌握最大縱向坡度與線形坡長相關(guān)數(shù)據(jù)，并結(jié)合這些數(shù)據(jù)將縱面設(shè)計計劃予以更加合理的優(yōu)化，以此確保縱面設(shè)計與橫面設(shè)計都充分結(jié)合了原有客觀條件，并保證遵循因地制宜的原則，使交通工具可以順暢前行。需要著重注意的是，在長直坡公路區(qū)域內(nèi)，交通工具容易出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，從而可能引發(fā)嚴重的安全問題，使車輛操控者不能安心作業(yè)，想要有效防控這些不良后果，專業(yè)技術(shù)人員在縱面設(shè)計環(huán)節(jié)，需要對其中坡度作出精細掌控，結(jié)合現(xiàn)實條件，在合理范圍內(nèi)，盡量縮小坡度[5]。

2）截斷面設(shè)計注意要點。在公路總體設(shè)計環(huán)節(jié)上，截面設(shè)計在公路修建中的影響性最低，然而具體的設(shè)計過程也應(yīng)得到相關(guān)工作組的進一步考慮，在具體設(shè)計環(huán)節(jié)，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)先行將公路性能、所在地方的車流量及其需求等全面了解，力求增進設(shè)計的相對性和現(xiàn)實性，為公路工程修建給出真實參考。

3）縱面、橫面結(jié)合的設(shè)計注意要點。在具體的縱橫設(shè)計環(huán)節(jié)，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)對以下幾點內(nèi)容進行思考：首先是確保線段的連貫性，可以有效促使交通工具操控人員，把線形不連貫的因素予以全面防控；其次是充分執(zhí)行線形設(shè)計專業(yè)標準，在長平曲線設(shè)計方面不能增設(shè)過多的縱向曲線，不能把長度小的平曲線與豎曲線予以聯(lián)合；再次是進一步合理化縱橫曲線聯(lián)合的模式，防止出現(xiàn)坡度過大現(xiàn)象，確保交通工具運行穩(wěn)定、順暢；最后是將公路現(xiàn)場客觀條件予以先行明確，以采取有效措施，防止公路修建表現(xiàn)出明顯的外在影響性，導(dǎo)致地方環(huán)境及其基礎(chǔ)設(shè)施的良好狀態(tài)發(fā)生改變。

4 坡路型公路的路線設(shè)計

坡型公路是調(diào)控公路高度的必要條件，通常都會呈現(xiàn)于山地區(qū)域，鮮呈現(xiàn)于平原區(qū)域。坡型公路包括兩種類型，即曲線與直線。從施工難度的層面上分析，曲線坡度的明顯性要強化直路線，應(yīng)當對此加強重視，確保相關(guān)設(shè)計的合理性，避免長直坡路，避免大彎度曲線坡路，力求增進公路交通的安全性。坡路上的交通非常艱難，而長直坡路公路的交通則可能使得交通工具多次出現(xiàn)熄火的情況。如果一個路段出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，就容易使得車輛啟動時發(fā)生溜車現(xiàn)象，繼而可能引發(fā)嚴重的交通事故。所以，專業(yè)技術(shù)人員需要在坡路線形設(shè)計環(huán)節(jié)，全面結(jié)合現(xiàn)場客觀條件，借助多坡路聯(lián)合的措施，避免長直坡路的存在；如果公路現(xiàn)場本身坡度較大，專業(yè)技術(shù)人員需要先行開展高質(zhì)量的抬升操作，避免短距路段存在大坡度的現(xiàn)象，確保公路工程修建和使用過程的安全性和穩(wěn)定性[6]。

5 其他設(shè)計

1）大流量公路的路線設(shè)計。在實際的公路路線設(shè)計環(huán)節(jié)，專業(yè)技術(shù)人員先行評估、掌握指定路段的級別及車流量，防止公路始終處于擁堵的狀態(tài)，也防止公路長期處于幾近空曠的狀態(tài)，增進公路使用的合理性，使公路工程各方面發(fā)展目標得以達成。在對大流量公路進行設(shè)計的過程中，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當在合理范圍內(nèi)，盡量拓展路面跨度，確保有效增加車流量，并確保交通更加有序，緩解擁堵現(xiàn)象。應(yīng)保證在一次設(shè)計中將路面跨度設(shè)置到極限，防止在后續(xù)改造中多次操作而增加成本。在跨度局限的公路使用中，就可能表現(xiàn)出車輛通行受到局限的現(xiàn)象，基于此，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當重視指標線的設(shè)置，從而起到路引的作用，防止由于指標不合理，使車輛運行伴隨高風險，增進公路交通的穩(wěn)定性和安全性。

2）環(huán)保設(shè)施設(shè)計。近年來，環(huán)保被確定為高速公路設(shè)計中的指導(dǎo)思想。由于環(huán)保設(shè)施的完善，從而契合了高速公路的生態(tài)化發(fā)展要求。然而基礎(chǔ)資源相對薄弱的公路難以保證達成生態(tài)化發(fā)展要求，如果專業(yè)技術(shù)人員能夠在整體角度上進行思考，并制定更加可行的環(huán)保設(shè)施計劃，便可保證進一步接近公路的生態(tài)化發(fā)展要求，也避免成本數(shù)額的提高。科學(xué)設(shè)置公路中排水系統(tǒng)及防護系統(tǒng)，可以從根本上防控工程修建后的水土流失現(xiàn)象。實用性的防護系統(tǒng)設(shè)計與修建融入了“剛?cè)岵钡睦砟睿床扇×朔雷o設(shè)施與植物有機融合的技術(shù)措施。在確保巖土結(jié)構(gòu)整體具有高穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，再將邊坡條件予以相應(yīng)調(diào)整；在排水系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)，需要考慮把草本植物栽種于原有的土質(zhì)邊溝。呈現(xiàn)出具有防護性能的排水系統(tǒng)，表現(xiàn)出避免流水沖擊和生物凈化的性能，并增進公路區(qū)域美觀性，緩解交通工具強大沖擊力，從而形成具有適用范圍廣的邊溝[7]。

6 結(jié)語

現(xiàn)階段，公路路線設(shè)計問題愈加明顯，難以保證設(shè)計的合理性。從根本上妥善解決這些問題是民眾的訴求。在對公路路線設(shè)計予以改進時，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)先行明確思想原則，并保證每一項原則都落實在各個設(shè)計環(huán)節(jié)上，為公路工程的良好修建創(chuàng)造有利條件。除此之外，要在綜合角度上考慮問題，總結(jié)出路線設(shè)計要點，結(jié)合這些要點，改進優(yōu)化設(shè)計計劃，從而強化設(shè)計的合理性，助力公路工程更好發(fā)展。