公路路线设计中存在的问题及要点研究

公路路线设计中存在的问题及要点研究

张慧苹

上海同豪土木工程咨询有限公司郑州分公司 河南郑州 450000

摘要：科学、合理的公路路线设计可以确保驾驶员在行驶时拥有更广阔的视野和清晰的行驶方向。公路路线设计者要根据公路的几何特征，结合当地的地形地貌、人体工程学和车辆的运动原理，在相应的位置安装安全设备和辅助设备，确保司机对公路交通状况有较好的了解，从而达到一定的预警效果，并确保了公路路线与当地的自然资源和人类活动相协调。本文就公路路线设计中存在的问题及要点进行了分析。

关键词：公路；路线设计；问题与要点

引言：公路线路的设计，除了提高线路的流畅度和美感外，还可以保证行车的安全、舒适度，使司机对路况有更全面的了解。科学、合理的路线设计，还可以避免路基、桥梁、隧道等结构物因不良地质导致的施工质量问题。具体而言，公路路线设计的主要内容有：平面线形设计、纵断面线性设计和横断面设计。公路中路线线性的几何形态、结构物的位置及安全设施的设置都是影响公路安全的重要因素。公路路线设计涉及到的问题很多，因此，在路线设计中，如何根据地形、地物、行政区划、自然资源等基础条件，合理地选择合适的线形组合，并配合桥梁、隧道、沿线设施以及环境协调的设计，是设计人员应认真思考并加以解决的问题，以确保公路路线设计的安全性、舒适性和经济性。

一、公路路线的设计原则

（一）安全

安全原则是公路设计中最基本的准则。在公路路线设计中，设计方必须严格按照国家有关标准进行设计，保证公路的性能参数与国家标准相一致，以保证车辆的行驶安全（如图1）。道路规范中对直线、曲线、转弯、坡路等的设计都有着非常严谨的要求，设计者应按照相关规范进行设计，确保弯道、坡度等高风险地段的行车安全。在公路线路设计中，应充分考虑国家标准、地质条件、公路技术等级，减少急转弯、陡上坡、陡下坡等复杂路段，以降低行车难度，提高行车安全。

图1：公路路线设计示意图

（二）实用

公路路线设计是公路建设的重要组成部分，是公路工程的核心环节。一般来讲，有关部门会在公路工程上投入一定的资金，并引入一些信息化设备来协助完成公路的设计。所以，在公路路线设计中，必须要对公路路线设计中的物力、人力和财力进行有效的监督，这样就可以减少投资，从而达到更好的效果。

（三）环保

公路工程一般都是在城市和城市之间修建的，农田、树林、公路等会被占用一部分，树木会被砍伐，会破坏附近的水源。在山区，修建公路大部分情况下会开挖隧道和架桥，这些都会对周边环境造成很大的影响。因此，在挖掘隧道时，必须重视公路绿化，避免对水源、耕地等环境的干扰，减少砍伐，不强行挖掘，以保证沿线植被的生态平衡。在无法避免的情况下，如须砍伐大量树木，造成水源污染，设计阶段应尽可能的调整线位，施工阶段应采取相应的补救措施，要根据地域条件，对原有的人文景观、历史遗迹进行保护，使之与自然和谐共存，将公路建设对环境的影响降至最低^[1]。

二、公路路线设计中存在的问题及对策要点

（一）缓和曲线长度确定

在平面上，线路的线形主要包括两个方面，即直线和圆曲线，而缓和曲线则是在直线与圆弧之间的过渡曲线。目前，许多高速公路项目在线路设计时，都会认为，只要能满足规范的规定，就可以使用最小的限值，而不能满足线路的超高和加宽要求。一些公路项目，由于缓和曲线的长度比较短，为了平缓的过渡超高和加宽，在设计的时候，往往会将过渡伸入到圆曲线段，甚至是直线段，这会影响整个公路的线形，影响美观，也会影响行车的安全性。所以，在进行线路设计时，应充分考虑缓和曲线的长度，并合理地选择合适的线路。

（二）超高设计

在市区公路上，应适度减速，实行交通控制。高度在4%以下时，要按速度来调节，这样既能降低城市的美观，又能保障驾驶的安全性。以往的设计工作中，超高往往是从缓和曲线中的一个固定点开始，整个线路不会发生很大的改变。若在公路弯道处设置双向横坡，车辆行驶到一定速度时无法抵消离心力，使外侧车辆难以通过弯道，造成不同程度的交通事故。另外，有些路段的高度增长会直接作用于桥梁，造成高度的改变，造成严重的粉尘和板梁结构的悬吊。例如，如果将超高放置在桥梁的正中央，从负坡至正坡时，会使桥面上的横坡产生明显的扭曲变化。在此情形下，必须正确地调整该段的线性指标，更改超高的位置。在确保公路行车安全的前提下，可以在桥头之前完成超高的平缓过渡。而且这种方法可以使得桥梁的横坡稳定性结构更加简单，从而减少了设计和施工的困难。

（三）平面、纵面和横面的组合

在初步设计时，会对不同的线路进行比较和论证，从而选出成本合理、指标符合要求、对环境影响较小的方案。而在施工图设计中，要根据初步设计阶段所提出的方案进行最优的调整，使平面、纵面、横断面的设计充分融合，例如在平面设计中，尽量减小或消除影响行车安全的长线，并注意相邻平曲线之间的半径不能相差过大，平曲线的半径比为1：1.5，保证平面线型的连续性和均匀性，从而降低或避免由于线形问题造成的车辆行驶速度不平衡。

（四）工程设计中的地质选线

公路路线的设计离不开对地质地貌的调查，只有对这些调查数据进行精确、详尽的分析，才能根据具体的情况，设计出更科学、更安全的公路线路。在地质选线时，既要根据地形地貌，又要根据地质情况进行选线，即地质选线。但在具体的设计中，由于没有做好地质调查，没有及时发现和处理软基、滑坡、采空区等各种地质问题，致使施工方案过于单一，没有进行详细的分析，导致错过了许多有价值的线路，甚至部分项目因为存在潜在的风险，不能实施建议的方案。此时，可以根据工程地质数据，对公路设施、公路结构进行合理的调整，提高整个公路的安全性。特别是在地质条件比较复杂、地形起伏较大的山区，设计人员应对公路施工中出现的问题进行分析，以掌握公路施工中存在的问题，从而达到提高公路路线设计质量的目的^[2]。

（五）利用运行速度对路线设计进行检测

在公路路线设计中，设计车速是决定公路几何形状的一个关键因素，它是指在自然条件比较好，车辆行驶在公路上的时候，能够顺利、安全地行驶的车速，这是一种标准情况下的车速，与行驶速度之间并没有太大的关系。为了保障使用者的人身安全，在实际的线路设计中，不能仅依据设计车速来决定线型指标，而应该从动力学的观点出发，全面考虑车辆进入弯道后，车速会随着时间的推移而发生的变化，即通过车速的测量，判断是否超过了视距，是否正确地匹配了竖曲线的实际半径，从而保证了行车的安全。

（六）边坡点的定位

目前，在公路纵断面设计中，由于不能简单地将边坡点设置在桥梁、隧道等构造物正中间，边坡点放置在构造物正中间会造成路堤高度的升高，从而造成公路的填筑数量显著增多。对于凸形竖曲线，边坡点应优先设置在结构的起点或终点，例如分隔立交和隧道，而凹形垂直曲线边坡点则优先设置在结构中，这样可以保证垂直方向的连接可以实现上下起伏，减少挖掘量，减少施工成本。

（七）大流量公路方案的选型

在公路路线设计中，设计人员要充分考虑到这一路段的交通流量，以防止公路长时间堵塞，同时也要防止修建的宽幅公路长时间无人通行，从而提高公路建设的资源利用率和经济效益。在修建大流量的公路时，设计者要尽量扩大公路的截面，以确保交通的顺畅和高效，同时尽量扩大公路的宽度，以减少重复扩建所耗费的资源和财力^[3]。

结束语：

公路路线设计是一种综合性和专业性的工作，其设计的优劣直接影响着项目的质量和成本，可以说是公路设计和施工的先导。公路线路设计包括平面、纵面和横断面设计三个方面，这三个方面都是独立的，但又相互联系，必须综合考虑到人的心理、视觉、车辆性能和自然环境。在实际应用过程中不可避免地会出现问题，要使线路的设计效果达到预定目标，并为以后的施工和使用打下一个良好的基础，就必须针对这些问题进行仔细分析。

参考文献：

[1]李敖东.绿色公路路线设计评价体系研究[J].江西建材,2022(03):66-67+72.

[2]王丹.现代公路路线设计的要素研究[J].交通世界,2022(Z2):133-134.

[3]陈四平,宁晓霞.公路路线、互通立交创新设计方案研讨[J].公路,2021,66(11):63-67.