关于公路工程路线设计的分析

Abstract: Combined the author’s work experience, taking the new concept highway project alignment design as the research object, this paper introduces the new ideas of the highway design, analyzes the problems existing in the highway route design, and presents the route design method.

Key words: highway engineering; road alignment design; analyze

中图分类号：U412.36 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)

公路路线设计是公路建设之本，公路建成后，公路线形将是长期存在的，对公路沿线今后的经济发展、土地利用、居民生活、工农业生产以及自然景观、环境协调等都会有很大的影响。所以在进行公路路线设计时，如何根据地形等条件合理地选用各种线形要素，并巧妙地组合，是公路路线设计需要研究解决的问题，从而设计出既经济又安全舒适的公路。

1 公路设计新理念

1.1 公路设计中充分体现

“以人为本”的思想公路设计应注重“以人为本”，一切以人为中心，从人的本性出发，注重人的价值。因此设计时应将安全放在首位，更多地从道路使用者以及受道路影响的人的角度出发，将“以人为本”的安全理念贯穿始终，提高公路的安全性，减少事故的发生率。路线选线应结合不同的地形、地貌、地质条件和不同的自然风光，设计出能给人以充分享受自然的优美线形。服务区的设计体现以人为本，特色构思，突出功能，凸现服务。服务区的建筑设计要紧密结合自然特点和当地人文进行创意，外形独特，风格融入当地的风土人情。

1.2 公路勘察设计应遵循公路与自然的融合统一

公路在选址之前要进行勘察设计，设计的前提是要充分考虑公路与自然环境的相融合，尽量不破坏原来的地形地貌特征，让公路成为环境的一部分，周边的环境与公路的充分融合，在设计时还应注意防止水土流失，保持原有地物地貌。

2 公路工程路线设计中应注意的几个问题

2.1 平面直线的设置

公路平面由直线和曲线组成，而曲线又包含了圆曲线和回旋曲线(即缓和曲线)，直线是路线平面最好的线型，但在山区长直线的设置将导致工程量的增加，无限制的设置长直线又将导致司乘人员因线型单一，沿线景观单调而引起疲劳，故公路线形设计不能无限制的设置长直线。而由于横向的通道和天桥所造成的影响使得路线的纵断面显得上下起伏非常频繁,造成视觉上的不良影响,对于那些波浪型的纵面的线形,给人感觉线路好像产生了好几个段落,造成线形的连续性很差。因此，在平面线型设置直线时，直线不宜过长，根据国内外的经验，一般建议直线长不宜超过设计速度的 20 倍，即72s 行程。当然，我国由于各省份、各地区间地形地势差别较大，完全按统一的规范要求也不切实际，故在采用长直线时设计人员应结合当地地形条件，合理的确定直线长度，同时在直线末端避免设置小半径曲线。

2.2 路线超高渐变段位置

在以往设计中，一般在全缓和段或缓和曲线的某一个固定的位置(如缓和曲线起点段)设置路线超高渐变段，这样进行的设计通常会对桥梁的设计以及施工带来很大的麻烦。如路线超高渐变段的位置放置在桥梁中间，从负坡到正坡的过程中，将使桥面横坡势必反复扭曲变化。在这样的情况下就要优化路线超高渐变段的位置。在保证行车安全的情况下可将路线超高渐变段的位置移至桥头，在桥头引道部分完成路线由负坡到正坡的渐变过程。

2.3 缓和曲线长度问题

缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。在缓和曲线设计中，缓和曲线长度的取值是影响道路平面线形视觉质量的重要因素之一。如果缓和曲线缓和段长度取值太短，不仅不能起到曲率渐变的作用，而且缓和段与剩余圆曲线的衔接和搭配极不协调，行车视觉效果比较差;如果缓和曲线缓和段长度取值太长，无论从线形组合效果还是弯道超高和加宽设计方面，都存在着较大的不足。

设置缓和曲线是通过曲率的逐渐变化，适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，缓和行车方向的突变和离心力的突然产生，使离心加速度逐渐变化，不致产生侧向冲击，同时作为超高变化的过渡段使用。缓和曲线的设置长度受行车安全、离心力对乘客产生的不适感、路面超高横坡过度的需求及线形平顺的美感等方面的制约，为使线形连续协调，平面缓和曲线(回旋线)的合理长度宜为 1:1:1(回旋线：圆曲线：回旋线)。但对于一些高速公路，由于半径较大，若均按1:1:1 控制，缓和曲线将很长，使得超高渐变太缓，同时太长的缓和曲线也不利于纵面变坡点的设置，影响纵断面拉坡，因此，在大半径平曲线上也不宜设置太长的缓和曲线。

3 路线设计思路研究

3.1 注重路线的景观选线

3.1.1 线形设计要“安全、环保、舒适、和谐”,在选线时合理组合线形要素,做到连续、均匀、协调、舒畅,使其具有良好的视觉诱导和优美的流畅线形,与自然环境协调一致,给人一种和谐的美感。

3.1.2 “势”的理念,线形走向与山川、河流、大地的势相吻合。

3.1.3 “动”的理念,车辆在路上行驶,人的视线随沿途景观连续运动。选择利用和保护沿途现有景观,创造再生人文景观,并通过形态、质地、色彩的渐进来达到景观的连续运动。

3.2 典型地形选线研究

3.2.1 低山丘陵地形:山坡较低,山势平缓,路线选择需结合地物、挖填平衡等条件,充分利用荒山、荒坡地、废弃地、劣质地布设路线、尽可能减少对耕地、林地的占用。

3.2.2 傍山陡坡地形:山体较高,山坡较陡,路线一般应选择在山脚,避免对山坡的开挖,当受纵面高程控制时,且地形自然生态较好的路段,路线可选择在山腰,以桥梁形式通过,避免高填深挖,维持原有景观和自然环境,减小破坏。

3.2.3 越岭(山)地形:地面高差大,一般以隧道形式穿过,路线应选择在地质条件好、隧道设置长度短、纵坡平缓、有利于隧道分线、隧道进出口地形地质条件良好的地段布设路线方案。但对山体较小、较低、山岙狭窄的越岭地形可选择从山中穿过,以减少边坡开挖高度和防护工程数量。

3.2.4 山间平原地形:地势较低,地形平坦,多为农田区,路线尽可能选择在平原区边沿,以保持耕地的完整性。对填土较高的路段可采用高架桥通过,以减少对耕地的占用。

3.3 地质选线

路线方案的选择，除按地形地物选择路线外，还应注重按地质条件选择路线，即地质选线，在有些设计中由于没有深入进行地质调查，不能很好地避开滑坡、泥石流、膨胀土、软基、采空区等不良地质地段，路线方案单一，没做深入研究，漏掉很多有价值的方案，有些工程存在质量隐患，甚至造成推荐方案的不可行性，工程无法实施。如工程滑坡造成村庄的迁移。

4 结束语

本文基于笔者多年从事公路工程勘察设计的相关工作经验,以基于新理念的公路工程选线设计为研究对象,分析了公路设计的新理念,新理念设计的原则和新理念下路线设计的思路,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

参考文献:

[1] 于恒栋,唐蕾.公路路线设计的若干问题探讨[J].科技资讯,2006(4).

[2] 张喜花.基于环境保护的高速公路路线设计浅析[J].科学之友 2010年 15 期.

[3] 公路路线设计规范[S].JTGD020-2006.北京：人民交通出版社,1995.

[4] 高等学校试用教材.路基路面工程[M].人民交通出版社.1999.8版.