市政道路路線線形設(shè)計要點(diǎn)分析

繆鵬輝

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

市政道路工程建設(shè)對城市的現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義，需要相關(guān)部門給予足夠的重視。相關(guān)單位除了要深入施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督管理之外，還要在設(shè)計階段完善道路路線線形設(shè)計工作，為后續(xù)工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)。目前，我國城市化發(fā)展進(jìn)程加快，城市道路數(shù)量增加，居民擁有的車輛數(shù)量也在不斷攀升，進(jìn)而推動我國城市交通行業(yè)快速發(fā)展。如果市政道路路線線形設(shè)計不夠科學(xué)合理，將會直接影響城市交通建設(shè)水平，限制地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和質(zhì)量。在此背景之下，深入地對市政道路路線線形設(shè)計進(jìn)行研究、對設(shè)計要點(diǎn)展開分析，有利于我國市政道路工程建設(shè)的全面發(fā)展。

1 市政道路路線線形設(shè)計概述

市政道路路線線形設(shè)計指的是對道路路幅中心線的立體形狀進(jìn)行設(shè)計的過程。設(shè)計人員首先需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件進(jìn)行深入分析，充分了解當(dāng)?shù)厮緳C(jī)的駕駛習(xí)慣，然后再進(jìn)行市政道路工程施工方案的編制，打造更加完善的城市交通路線。市政道路路線線形設(shè)計需要從道路路幅的平面線形設(shè)計和縱斷面線形設(shè)計兩個方面展開。平面線形指的是道路中心線的水平投影形態(tài)，主要包括直線形道路和曲線形道路兩種。其中，直線形道路的方向性更加明確，視覺上更加整齊，道路具有連續(xù)性。曲線形道路的形狀更加生動和流暢，主要用于快速路、城際高速路以及高架橋的設(shè)計當(dāng)中。縱斷面線形設(shè)計指的是道路中心線在其豎向剖面上的投影形態(tài)，在縱斷面線形設(shè)計中，主要涉及線形要素和線形種類兩個方面。市政道路路線線形設(shè)計要充分考慮各項(xiàng)因素對于設(shè)計的影響：首先，要考慮道路線形設(shè)計與地形、地物的協(xié)調(diào)程度，采用與自然地形、地物相協(xié)調(diào)的線形，盡可能避免對自然環(huán)境和生態(tài)的破壞，要充分融入自然環(huán)境和城市設(shè)計當(dāng)中，達(dá)到實(shí)用和優(yōu)美兼得的效果。其次，市政道路路線線形設(shè)計要保持三維空間的連續(xù)和協(xié)調(diào)，平面線形和縱斷面線形相互配合，在保證行駛安全舒適的前提下，不影響駕駛員的視覺感受。最后，市政道路路線線形設(shè)計要充分考慮駕駛員的視野范圍，確保在駕駛過程中能夠明晰地觀察前方一定距離的路況，線形不得出現(xiàn)急劇的起伏和扭曲，同時也要保證駕駛員在行駛過程當(dāng)中的舒適感覺。

設(shè)計人員需要從思想層面認(rèn)識到市政道路路線線形設(shè)計對于城市交通的現(xiàn)實(shí)意義，始終堅持以人為本，基于城市空間發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和城市總體規(guī)劃，抓住城市交通規(guī)劃體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)對線形設(shè)計方案進(jìn)行完善。

2 目前市政道路路線線形設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 設(shè)計規(guī)劃不合理

市政道路路線是在長期發(fā)展過程中逐漸形成的，難免會出現(xiàn)規(guī)劃不合理之處。首先，城市路網(wǎng)規(guī)劃不夠合理。一般情況下，市政道路根據(jù)城市發(fā)展情況、道路服務(wù)功能以及在城市路網(wǎng)中的地位分為快速路、主干路、次干路、支路等等。但是相較于專業(yè)的道路設(shè)計師而言，路網(wǎng)規(guī)劃人員的專業(yè)性稍差，在設(shè)計過程中容易忽視路線線形，沒有在設(shè)計中充分考慮相關(guān)因素，從而出現(xiàn)線形組合不合理、線形指標(biāo)不科學(xué)等問題，導(dǎo)致整體路網(wǎng)規(guī)劃無法適應(yīng)城市的發(fā)展。其次，道路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃不合理。路網(wǎng)布局會直接影響道路交叉路口的間距，間距過大或過小都會影響整體交通運(yùn)輸功能的發(fā)揮。如果間距過小，即使線形指標(biāo)合格，也無法達(dá)到提升運(yùn)行效率的目的。而且道路交叉口渠化以后，將導(dǎo)致路段的長度縮短，交織段過多，車輛在行駛過程中會出現(xiàn)頻繁變道的情況，影響整體道路的通暢性和安全性。如果間距過大，雖然交通運(yùn)行效率得到大幅度提升，但是大大削弱了市政道路的服務(wù)功能。最后，道路的等級設(shè)計和交通控制方式不夠合理。一般情況下，市政道路交叉方式主要包括平面交叉和立體交叉兩種，市政道路路線線形設(shè)計要充分考慮交叉方式帶來的影響。但是目前部分城市的道路線形設(shè)計與道路的交叉形式不相符，影響了車輛的正常行駛。

2.2 線形設(shè)計參考要素不全面

在市政道路的設(shè)計過程中，設(shè)計者通常會依據(jù)一系列的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，包括道路的寬度、路面材料、路標(biāo)設(shè)置等。然而，這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范往往只涉及道路的基本要素，而忽視了一些重要的、能影響駕駛體驗(yàn)和交通效率的要素，例如道路的線形設(shè)計。道路的線形設(shè)計直接影響到駕駛者的視覺感受、行駛速度以及行車安全，但當(dāng)前的設(shè)計參考要素并未能充分考慮到這些因素，導(dǎo)致設(shè)計出的道路線形并不能滿足實(shí)際使用的需求[1]。

2.3 線形設(shè)計與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)

盡管在設(shè)計過程中，設(shè)計者可能考慮到實(shí)際的交通狀況和使用需求，但在實(shí)際施工過程中，由于各種原因，往往無法完全按照設(shè)計進(jìn)行施工。這就導(dǎo)致了實(shí)際的道路線形與設(shè)計者所設(shè)計的線形存在差異，從而影響道路的使用效果。同時，對于一些復(fù)雜的地形和交通環(huán)境，當(dāng)前的線形設(shè)計方法可能無法完全適應(yīng)，這也進(jìn)一步導(dǎo)致線形設(shè)計與實(shí)際應(yīng)用的脫節(jié)。

2.4 線形設(shè)計的概念模糊

市政道路路線線形設(shè)計概念模糊主要是因?yàn)樵O(shè)計人員對設(shè)計的要素和關(guān)鍵點(diǎn)沒有深刻的認(rèn)知，綜合素質(zhì)還有待提升。設(shè)計人員不僅要有專業(yè)的設(shè)計能力，還要有較好的觀察能力和預(yù)測能力。如果市政道路路線線形設(shè)計沒有充分考慮周邊環(huán)境和城市風(fēng)貌，那么整個設(shè)計的實(shí)用性和美觀性將無法得到保證。另外，道路線形設(shè)計要充分考慮人性化的因素，滿足交通參與者的實(shí)際需要[2]。

3 市政道路路線線形設(shè)計要點(diǎn)

目前，我國各地區(qū)紛紛開展市政道路路線線形設(shè)計，希望對該地區(qū)的市政道路進(jìn)行整體的優(yōu)化，但是最終得出的效果參差不齊，或多或少地存在一些問題需要完善。因此，需要相關(guān)部門針對市政道路路線線形設(shè)計要點(diǎn)對整體設(shè)計進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化[3]。

3.1 加強(qiáng)安全性設(shè)計

市政道路路線線形設(shè)計最根本的就是要保證道路行駛的安全性，這也是關(guān)乎人民群眾生命財產(chǎn)安全的關(guān)鍵點(diǎn)。要充分重視線形偏角設(shè)計，確保道路交通安全。在進(jìn)行線形偏角設(shè)計時需要根據(jù)具體的標(biāo)準(zhǔn)和要求確定角度和參數(shù)，如果角度偏小，則會導(dǎo)致駕駛員出現(xiàn)視覺疲勞、注意力不集中而引發(fā)碰撞事故。另外，要重點(diǎn)關(guān)注道路的直線設(shè)計，要求直線的長度適當(dāng)，給予駕駛員更多的道路交通安全保障。

3.2 平面線形設(shè)計

市政道路路線的平面線形設(shè)計要充分保障行駛的安全性，其常見形式如圖1 所示。

圖1 公路平面線形的常見形式

首先，設(shè)計人員要始終以安全性為首要原則，避免長直線與小半徑結(jié)合。因?yàn)槠矫婢€形設(shè)計的重點(diǎn)是確保整體的連續(xù)性，而長直線與小半徑的結(jié)合會產(chǎn)生大幅度的線形變化，導(dǎo)致路線出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎，容易造成車輛失控，發(fā)生車輛追尾或側(cè)翻等事故，對道路交通安全形成極大危害[4]。

其次，設(shè)計人員要充分避免曲線變化，必須有長直線進(jìn)行過渡，尤其是重點(diǎn)關(guān)注反向曲線和正向曲線連接之間的過渡。因?yàn)轳{駛員如果反復(fù)調(diào)整方向，則必然會產(chǎn)生視覺疲勞，容易因?yàn)橐曈X上的恍惚造成交通事故。而且連續(xù)地調(diào)整方向也會增加剎車系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，容易形成安全隱患。

再次，設(shè)計人員要充分做好平面線形設(shè)計與縱斷面結(jié)合部位的處理，尤其是在道路路線與河流、鐵路、橋梁等交叉的部位，要全面地規(guī)劃道路縱斷面設(shè)計方式，減輕交叉部位車輛的擁堵，從而提升道路交通的通暢性。

最后，設(shè)計人員要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，尤其是山地的地形起伏較大，存在較多連續(xù)上坡或連續(xù)下坡的情況，增加了車輛行駛的危險性。要盡可能地避免連續(xù)上坡或連續(xù)下坡給駕駛員造成的危險。另外，在城市地區(qū)要充分考慮市政道路與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性，例如要考慮車輛的噪聲是否會給周圍的居民帶來困擾。由此可見，市政道路路線線形設(shè)計人員要全面考慮所有的影響因素[5]。

3.3 縱斷面設(shè)計

市政道路路線縱斷面設(shè)計過程如圖2 所示，在設(shè)計過程中，設(shè)計人員要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦芜M(jìn)行設(shè)計，尤其是地形復(fù)雜的地區(qū)，要結(jié)合地形的起伏和自然環(huán)境進(jìn)行設(shè)計，保證縱斷面設(shè)計的人性化。一方面，市政道路路線縱斷面設(shè)計要充分考慮地形的高低起伏，避免高低起伏的道路給駕駛員帶來不好的駕駛體驗(yàn)。因此，要盡可能避免在兩條同向豎曲線間設(shè)置斷直線，可以采用同一大曲線代替。合理的縱斷面設(shè)計能夠減少路面的起伏程度，使車輛行駛更加安全，也能夠給駕駛員更好的駕駛體驗(yàn)。另一方面，市政道路路線縱斷面設(shè)計要充分考慮施工的便利性。結(jié)合施工地區(qū)的地形和施工的實(shí)際需要充分考慮填、挖土方數(shù)量的平衡和土方運(yùn)輸?shù)木嚯x，盡可能保證施工的安全和便利。

圖2 縱斷面線形設(shè)計流程圖

3.4 平、縱面線形的設(shè)計應(yīng)用

筆者對實(shí)際案例進(jìn)行分析，總結(jié)出平、縱面線形的應(yīng)用范圍：直線適合應(yīng)用于不受地形限制的平坦地帶、山間平坦谷地、與大橋或高架結(jié)構(gòu)連接處、平坦的城鎮(zhèn)地區(qū)、隧道以及交叉部位；緩和的曲線則要結(jié)合汽車行駛時產(chǎn)生的角速度和回旋曲線的比值進(jìn)行設(shè)計[6]。

3.5 平、縱面線形的組合設(shè)計要點(diǎn)

平、縱面線形的組合設(shè)計應(yīng)用是市政道路路線線形設(shè)計中最關(guān)鍵的部分，不僅能夠保證道路整體設(shè)計的合理性，還能夠充分地緩解駕駛員的疲勞，改善野蠻超車等情況。一方面，市政道路路線平、縱面線形的組合設(shè)計要設(shè)置適當(dāng)?shù)暮铣煽v坡。尤其是在山地地區(qū)要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦危?dāng)路面坡度比較大時，不能采用小半徑曲線，以免合成縱坡坡度過大，形成交通安全隱患。針對地勢平坦的平原地區(qū)，如果平曲線起點(diǎn)附近的合成縱坡坡度較小，則容易導(dǎo)致排水不良，影響道路的使用壽命和行駛安全。由此可見，市政道路路線線形設(shè)計當(dāng)中的平、縱面線形組合要充分結(jié)合地勢情況設(shè)置合理的合成縱坡。另一方面，平、縱面線形的組合設(shè)計要兼顧駕駛員的駕駛感受，確保組合設(shè)計能夠使駕駛員集中注意力，滿足駕駛員的視覺感受和心理需求，使其保持良好的心態(tài)，降低事故的發(fā)生概率。完美的平、縱面線形組合設(shè)計通過設(shè)置合理的轉(zhuǎn)彎方向和路面坡度，能夠使車輛的行駛更加平穩(wěn)[7]。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著時代的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量日益提升，對道路交通的要求標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。在此背景之下，相關(guān)部門要推動市政道路路線線形設(shè)計的快速發(fā)展，更好地適應(yīng)現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)男枰ＴO(shè)計人員要根據(jù)我國市政道路的實(shí)際情況和發(fā)展需要進(jìn)行路線線形設(shè)計，針對現(xiàn)存的不足之處加以優(yōu)化，對設(shè)計要點(diǎn)開展深入研究，提升我國市政道路的設(shè)計能力，為我國的基礎(chǔ)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供可靠保障。