公路路線設計指標的靈活運用研究

中圖分類號 U412.36 文獻標識碼A 文章編號2096-8949（2025）08-0028-03

0 引言

在公路建設工程中，路線設計是否合理是決定公路建設成敗的關鍵，對道路的運行安全和經濟合理性起到決定性作用。組成路線的平面、縱斷面及橫斷面技術指標等，與上位規劃、地形地貌、設計規范、交通流量和工程投資等相關聯，影響因素眾多。公路設計從業人員需在滿足交通功能的前提下，充分理解并靈活運用相關指標，避免生搬硬套。由于規范是全國通用的綱領性技術標準，具有普遍性和一般性指導意義，各地區也結合該地實際條件建立了地方性標準。在規范條款中，除了強制性條款外，部分條文并非必須遵循。針對規范中相關說明，對于用詞為“必須”“嚴禁”的條款和指標，表示很嚴格，必須遵循；當表述為“應”“不應”或“不得”的情況時，表示嚴格，在正常情況下均應遵循“宜”“不宜”表示允許稍有選擇，在條件許可時應首選；“可”則代表在一定條件下可參照執行。在具體取值方面，規范中有最大、最小值，一般值和極限值。因此，在具體設計過程中，如何根據項目的實際情況選取合適指標，存在較大的靈活性。在不降低項目質量和安全目標的前提下，科學選擇出技術可行、經濟合理、線形美觀、安全舒適的公路路線，是促進公路工程可持續發展的關鍵。

設計指標應用原則

靈活運用設計指標，要遵循相應規范中的主要原則，同時避免極端傾向。不結合實際需求盲目采用較高技術指標，勢必造成實施難度增大，工程投資過高的情況；過分壓縮標準和規模，采用極限設計指標，往往造成通行體驗降低，駕駛難度增大的結果，存在一定安全隱患。開展公路路線設計工作需全面掌握和理解《公路路線設計規范》（JTGD20—2017）（以下簡稱《規范》）中規定的設計指標以及其對不同等級公路的要求。前期做好交通量統計調查，分析交通流量、車輛類型和建設目標，根據交通特性選擇適宜的設計指標。在滿足基本功能的前提下，綜合考慮路線與地形的適應性，根據地形條件（如平原微丘、重丘、山嶺重丘）調整設計指標，以適應不同的自然條件和降低工程難度[1]。在公路設計階段，應重視環境保護，盡量減少對自然環境的破壞，降低對野生動植物棲息地的干擾。同時應有成本效益意識，確保在保障道路安全和使用功能不降低的基礎上，通過精細化設計從而有效控制工程成本。在規范允許范圍內，靈活運用設計指標，創新設計方法，以最大限度實現路線方案的社會和經濟效益。

2 設計指標的靈活運用

2.1 平面設計指標

（1）直線。公路上直線段占有比例最大，其長度需在合理范圍內。過短則使駕駛人員頻繁轉向，引起行車舒適性降低。如果直線路段延伸過遠，可能會由于沿途景觀的單一性而引起駕駛員視覺疲勞，進而影響其注意力集中程度和反應速度。我國地域遼闊，沿海地區地勢平坦，而西南部山巒層疊，由于地域差異極大，《規范》中未對直線段的具體長度做明確規定。參考其他國家限值，具體設計過程中可以按 2 0 V （ V 為設計速度，單位為 ，下同），即72s行程進行控制，山區路段可適當降低。針對因地形等因素限制而不可避免的長直線路段，應通過分析車輛的行駛速度并開展安全評估，適當增加警示標志，以預防駕駛員疲勞駕駛行為。對于圓曲線間的直線段長度，按照同向和反向圓曲線進行區分，其取值分別按照不小于 6 V 和 2 V 進行控制[2]。

（2）圓曲線。曲線設計指標主要控制圓曲線半徑和曲線長度。對于最大圓曲線半徑，規范明確規定不宜超過 1 0 0 0 0 m ，最小半徑根據不同設計速度如表1所示（表中 為采用的最大超高值）。各級公路不論轉角大小均應敷設曲線，并宜選用較大的圓曲線半徑，轉角過小時，不應設置較短的圓曲線。在正常情況下，若不受地形、地物和征地拆遷影響，且無斷層、塌陷、強發育巖溶、滑坡、泥石流等特殊不良地質路段，宜按一般值取用。根據工程經驗，采用最小半徑一般值控制的圓曲線，在固定車速行駛過程中雖能保持平穩，但轉彎時仍能感受到曲線的存在，乘客不由自主地產生身體傾斜，降低舒適性。故條件許可時應適當加大圓曲線半徑取值，并結合本地區已建項目運行情況綜合確定。

（3）回旋線。在不同半徑的同向圓曲線之間進行徑向銜接時，需要配置適當的緩和曲線。緩和曲線最小長度應以雙車道中心線作為旋轉軸來設定超高的過渡區長度；如旋轉軸位于行車道邊緣，或者對于車道數量較多或車道寬度較大的公路，所需超高過渡長度可能會更長。因此，應結合具體計算結果，選擇較長的過渡長度，并根據線形設計、安全、視覺感受和景觀要求，傾向于采用較大的緩和曲線參數和長度值。緩和曲線一般采用回旋線，其可按 計算確定回旋參數（其中 r 為回旋線上某點的曲線半徑，1為回旋線上某點至原點的曲線長， 為回旋線參數，單位均為 m ）。

（4）平曲線長度。在確定公路平曲線的長度時，除必須考慮設置緩和曲線或超高、加寬過渡需求外，還應包含一定長度圓曲線，以確保車輛能夠平穩地從直線段過渡到曲線段，有助于維持車輛行駛的連續性和安全性。若采用《規范》中的最小值，實際上是一種極限狀態，此時曲線為凸形回旋線，不利于誘導行車路線，駕駛者會感到操作突變且視覺不舒適平順，實際項目設計時應盡量避免。在一般情況下，可采用一般值，但該指標并非最優，在平縱組合設計中無法獲得較好的線形效果。從線形設計要求方面考慮，平曲線長度按規范中最小值的 5 ～ 8 倍左右控制可獲得較好的線形效果。

2.2 豎向設計指標

（1）最大縱坡。載重汽車的爬坡能力和通行能力是道路最大縱坡控制設計主要考慮的因素。隨著現代汽車業的發展，大型貨車已經成為公路貨運車型的主要代表車型，坡度設計需綜合考慮安全、油耗、投資及車輛的整體性能。當受地形限制的新建高速公路設計時速在8 0 k m / h 以上時，或者時速在 4 0 k m / h 以下的改擴建公路利用舊路段，經過技術方案論證，可適當調整縱坡值，但增加量最大不超過 1 % 。道路坡度越大，交通事故率隨之升高，其關系如圖1所示[3]。對于最小縱坡，為保障排水通暢，工程上常按不小于 0 . 3 % 控制。當兩個變坡點之間路段不滿足排水坡度要求時，需增設變坡點，從而避免形成積水洼點。對于此種情況，可提高橫向排水坡度，縱向加強排水邊溝設計進行綜合處理。對于橋上及橋頭路線的縱坡，《規范》中規定大、中橋上的坡度不宜大于 4 % ，橋頭引道縱坡不宜大于 5 % ，主要基于結構受力和構造方面要求，并滿足行車方面要求，在具體應用時，還應結合橋梁類型、受力特點綜合確定。

（2）坡長控制。《規范》中對最大、最小坡長均設置了相應指標值，設計中應避免采用最小坡長，防止出現“過山車”式行車體驗。最大坡長不得突破，尤其是長陡坡路段，實際運行過程中安全風險較高，車輛長期處于剎車狀態易造成制動失效從而引發事故。對于連續上坡路段，應設置緩和坡段，同時適當調整前后路段縱坡使總體縱斷線形相匹配，其縱坡差值不宜過大。緩坡段縱坡應在 2 . 5 % ～ 3 % 之間，設計速度低于 8 0 k m / h 取大值，高于該速度則取小值，其長度不小于最小坡長指標。對于越嶺路線，在坡度和坡長控制時，應檢驗平均坡度指標是否符合要求。實踐證明，山區任意連續 3 k m 路段的平均縱坡難以控制在 5 . 5 % 以內，但該條文非強制性要求，設計時可根據地形地貌調整，但不得差異過大。

（3）豎曲線半徑與長度。在縱坡變化點處，為減輕車輛動力變化引發的沖擊效應，確保足夠視距，讓駕駛員有充足的反應時間，應設置豎曲線，以便于提供平穩的駕駛體驗，同時保障行車安全。豎曲線可采用圓曲線或二次拋物線，為計算方便一般采用圓曲線[4。對于豎曲線的曲線半徑和曲線長度，一般情況下不宜采用極限值，僅在復雜地形條件等特殊原因時方可使用，且應經技術經濟論證，并進行運行安全評價。采用一般值進行設計基本能滿足相應功能，但舒適感較差，根據工程上相關經驗，實際設計中按規范中“一般值”的 1 . 5 ～ 2 . 0 倍或更大值取用，行車效果較好。在條件許可時，宜采用長豎曲線和長直線組合，并考慮視覺所需半徑值。豎曲線半徑指標如表2所示。

2.4 橫斷面指標

確定公路路基的橫斷面形式時，應結合道路的功能定位、技術等級、交通量以及地形地貌等因素。對于高速公路、一級公路，應根據需要采用整體式或分離式路基斷面，雙向十車道及以上的高速公路，可以采用復合式橫斷面；其他等級公路，應采用整體式路基斷面。高速公路橫斷面的構成要素包括車道、中央分隔帶、左側路緣帶以及路肩（包括硬路肩和土路肩）等。其寬度主要依據設計速度來設定，并根據具體情況采用一般值或最小值進行調整，也可按需要靈活布置斷面形式與各組成部分尺寸。整體式路基斷面具體布置如圖2所示。

（1）在確定公路路基橫斷面的構成部分寬度時，需要依據道路技術等級、承載的交通流量及其斷面組成，同時還需綜合考慮包括加減速車道、爬坡車道、緊急停車帶和慢車道等在內的相關設施布局。對于一級以下公路，當慢行車輛較多時，可不單獨設置慢車道，利用右側硬路肩通行，寬度不足時可適當進行擴寬，并與其他車道間設置隔離設施[5]。

（2）公路車道寬度的確定是一個復雜的工程學問題，它涉及車輛安全、順適通行的需求，以及設計車輛的最大寬度和錯車、超車所必需的余寬。正常狀態下，車道寬度應按《規范》中表6.2.1采用，但對于特殊情況，其寬度值可適當減小 0 . 2 5 m 。車道寬度并非越大越有利，需結合車輛類型和運行速度確定，既要避免相鄰車道的相互干擾，又要合理確定建設規模以控制工程投資。

（3）對于中間帶，當道路等級為高速公路和作為干線的一級公路時，中央分隔帶的寬度應根據其功能確定，為集散的一級公路時，按照中間隔離設置的寬度確定。當中間帶處防護構造型式不同時，應采用對應的側向余寬，需區分波形鋼護欄與混凝土護欄的寬度要求，避免一刀切。

3結語

公路路線設計需綜合考慮多方面指標的協同作用，各設計指標并非孤立存在。設計人員在項目實施過程中，應全方位掌握其對通行質量、交通安全、生態環境、工程建設難度及造價的影響，在不違反強制性條文的基礎上，靈活運用規范中有調整空間的設計指標。調整規范指標時不得隨意提高或降低，必須有充足的依據，使用限制性指標時應加強論證。從業人員應摒棄循規蹈矩的設計思維，堅持以人為本的創新理念，采取多方案比較或動態調整的方法進行優化，從而提高公路設計質量，降低其建設成本，提升運營期的使用性能，促進公路事業的可持續發展。

參考文獻

[1].公路路線設計中平面指標運用問題的研究[J].黑龍江交通科技，2021（5）：49-50.

[2]胡旭.公路路線設計指標運用方法及優化方案研究[J]工程技術研究，2024（13）：174-176.

[3]沙聲博.公路路線設計指標的靈活運用研究[J].交通科技與管理，2023（14）：27-29.

[4].公路設計理念及路線設計研究[J].運輸經理世界，2024（23）：34-36.

[5]胡旭.公路路線設計指標運用方法及優化方案研究[J]工程技術研究，2024（13）：174-176.