閆金陣

(中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司新疆分公司，新疆 烏魯木齊 830000)

1 加強(qiáng)高速公路縱斷面設(shè)計(jì)的重要價(jià)值

加強(qiáng)高速公路縱斷面設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)的合理性有利于降低交通安全事故發(fā)生率、保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境以及減少建設(shè)成本。

1)完善的高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)工作不僅有利于車輛在道路上平穩(wěn)行進(jìn)，而且能夠讓駕駛?cè)藛T全方位、精準(zhǔn)地掌握前方的道路狀況，從而有效降低道路交通事故的發(fā)生概率。

2)全面保護(hù)公路周邊自然環(huán)境從而更好地維護(hù)生態(tài)平衡，從而更好地推進(jìn)我國綠色公路建設(shè)的發(fā)展。但是，縱觀當(dāng)前我國各具體高速公路施工可知，其往往難免對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定影響，且通常都是不利一面居多。為了將這種影響降至最低，工作人員必須深入一線，展開實(shí)地調(diào)查，并結(jié)合調(diào)查結(jié)果進(jìn)行深入分析，不斷優(yōu)化和完善高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案，盡最大力量使高速公路周圍的生態(tài)環(huán)境得到更加完善的保護(hù)[1]。

3)優(yōu)化和完善高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案可以有效減少建設(shè)成本，更加充分地體現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)楦咚俟方ㄔO(shè)規(guī)模一般比較大，涉及資金比較雄厚，制定完善的設(shè)計(jì)方案能夠提高資金的利用率，節(jié)約建設(shè)成本。

2 高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)原則

通常情況下，相關(guān)人員在設(shè)計(jì)高速公路路線縱斷面時(shí)，都必須嚴(yán)格遵循經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境保護(hù)、因地制宜這三個(gè)原則。

1)經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)原則。在充分發(fā)揮高速公路基礎(chǔ)功能的前提下，盡量縮減公路里程，從而降低建設(shè)成本。為了確保車輛在道路上安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)高速公路時(shí)充分考慮各類需求。如果高速公路經(jīng)過地質(zhì)條件不佳的區(qū)域，設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)提高路基的高度。在道路施工中，首先確保路基施工的強(qiáng)度，充分保持挖填的平衡，保證質(zhì)量的前提下節(jié)省材料，以此降低工程造價(jià)。同時(shí)，高速公路的縱坡設(shè)計(jì)以及平面設(shè)計(jì)要保持密切的配合關(guān)系。

2)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)原則。在正式設(shè)計(jì)高速公路路線之前，工作人員必須深入工程一線，在保護(hù)環(huán)境的基本原則下全面考察沿線地區(qū)的環(huán)境，經(jīng)過具體勘探后，基于勘探結(jié)果優(yōu)化和完善公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案，使高速公路建設(shè)對環(huán)境的不良影響降至最低[2]。全面分析高速公路沿線的自然環(huán)境，同時(shí)充分考慮不同區(qū)域的實(shí)際狀況，此舉目的在于使高速公路施工平穩(wěn)順暢進(jìn)行。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該考慮汽車的特性，分析汽車的牽引性能，以保證縱坡值的合理性。

3)堅(jiān)持因地制宜的原則。如果高速公路經(jīng)過的路段有山區(qū)道路，設(shè)計(jì)人員從具體的地形地貌出發(fā)進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)，不斷調(diào)整設(shè)計(jì)方案。為了使車輛能夠穩(wěn)定行駛于道路中，必須保證高速公路的平順性，不宜有較大的起伏。

3 設(shè)計(jì)公路路線縱斷面的方法

3.1 確定縱斷面線性要素

3.1.1 要保證坡長長度必須處于適宜范圍內(nèi)

設(shè)計(jì)人員在對公路路線坡長進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要根據(jù)實(shí)質(zhì)地質(zhì)、地形等情況來進(jìn)行分析，就當(dāng)前我國普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)而言，一般都要遵循“縱坡平緩、坡段更長”原則，從而有效避免公路路線坡長發(fā)生不尋常起伏等情況。通常來說，該設(shè)計(jì)方式是為進(jìn)一步增加汽車通行的舒適性。另外，由于公路路線設(shè)計(jì)要考慮眾多因素，并非單一工作，因此其作為整個(gè)交通的有機(jī)組成部分，需充分考慮其具體結(jié)構(gòu)。坡段不能太長，且太長的縱斷面坡段的造價(jià)成本也較高。在設(shè)計(jì)坡長時(shí)，變坡點(diǎn)的設(shè)置是非常重要的內(nèi)容，應(yīng)盡量避免將其置放于緩和曲線和直線的交點(diǎn)處。

3.1.2 確定豎曲線的半徑

豎曲線主要類型包括：凸形豎曲線和凹形豎曲線。其中，前者是為了更好地規(guī)范行車視距，后者則是為了汽車前燈照射范圍能夠滿足行車要求。對于豎曲線之間直坡段長度設(shè)計(jì)來說，必須滿足具體標(biāo)準(zhǔn)，如果長度不符合標(biāo)準(zhǔn)，則可將其合并為單曲線，以避免出現(xiàn)斷背曲線。具體設(shè)定哪一數(shù)值則根據(jù)駕駛員相關(guān)調(diào)查后匯總來作為分析基礎(chǔ)，這在實(shí)際操作過程中是具有很大難度的工作。例如，當(dāng)假如縱坡代數(shù)差較小時(shí)，可以將數(shù)值控制在行車速度的2～3倍。如表1所示，為豎曲線半徑與最小長度規(guī)范值。

表1 豎曲線半徑與最小長度規(guī)范值

3.2 保證縱斷面線性組合設(shè)計(jì)合理科學(xué)性

對于縱斷面線性組合設(shè)計(jì)來說，必須要在保證視覺角度具有連續(xù)性基礎(chǔ)上，從全面角度出發(fā)來衡量縱斷面線性組合與平曲線形關(guān)系[3]。當(dāng)縱坡坡度較小且較緩和時(shí)，鑒于縱斷面有起伏數(shù)量并不會影響汽車駕駛平穩(wěn)，且在視覺上也加強(qiáng)駕駛員連續(xù)感體驗(yàn)，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)必須盡可能地讓豎曲線和平曲線保持對應(yīng)狀態(tài)(如果實(shí)際條件無法達(dá)到時(shí)，則可以在設(shè)計(jì)長平曲線時(shí)加入必要的2～3個(gè)豎曲線)。另外，使用長曲線包住豎曲線，能夠有效減少變坡點(diǎn)設(shè)置數(shù)量，使設(shè)計(jì)整體更有一致性。

3.3 做好準(zhǔn)備工作

3.3.1 正式設(shè)計(jì)前階段

在圖紙中根據(jù)所確定比例要求來標(biāo)注出里程樁號以及確定好標(biāo)高后，繪制出地面線。在完成該步驟前提下，在圖紙中填寫完成與之相關(guān)的各項(xiàng)資料，以實(shí)現(xiàn)對相關(guān)信息數(shù)據(jù)的全方位收集。另外，為了更好地落實(shí)完成設(shè)計(jì)圖紙所有要求，相關(guān)負(fù)責(zé)人員還要及時(shí)做好跟進(jìn)整理與歸納工作。

3.3.2 在圖紙中標(biāo)注好控制點(diǎn)

由于控制點(diǎn)涵蓋范圍十分廣泛，除公路路線起點(diǎn)與公路路線終點(diǎn)外，還覆蓋公路路線埡口、橋梁和涵洞等內(nèi)容。當(dāng)碰上所設(shè)計(jì)公路途徑地段位于自然條件并不理想環(huán)境情況時(shí)，則要確定其最小填土高度以及最大挖深相關(guān)處置，從而在實(shí)地勘察時(shí)能夠更好明確該地段的洪水位。

3.3.3 重視經(jīng)濟(jì)點(diǎn)設(shè)計(jì)位置

經(jīng)濟(jì)點(diǎn)是指，當(dāng)碰到山區(qū)道路時(shí)，要根據(jù)路基填挖平衡關(guān)系來找到標(biāo)高點(diǎn)，通常都會從道路橫斷面圖信息中獲取。由于平原地區(qū)不需要考慮經(jīng)濟(jì)點(diǎn)問題，因此對于設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)點(diǎn)來說，則必須要重視坡度問題。在這一過程中，需注意要點(diǎn)如下。

1)比較已確定坡度和所選公路路線坡度，若這兩者數(shù)值基本符合則可開始設(shè)計(jì)；若這兩者存在較大差異，則要在分析基礎(chǔ)上來發(fā)現(xiàn)問題并做出判斷后，進(jìn)一步選擇出合適坡度。

2)在檢測與審核公路路線最大和最小縱坡以及限制坡長時(shí)，要嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來確定其是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，以確保所選平面線形和縱斷線形組合能夠符合相關(guān)要求，且與此同時(shí)更好地保障所設(shè)計(jì)路線交叉點(diǎn)與接線處等具有合理性[4]。

3.4 確定控制標(biāo)高，降低填土高度

3.4.1 合理規(guī)劃通道的數(shù)量

高速公路作為公路路線設(shè)計(jì)重要內(nèi)容，是城市交通重要樞紐，因此必須要以服務(wù)中心城市為基礎(chǔ)。具體來說，在設(shè)計(jì)高速公路時(shí)，必須考慮以中心城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展來帶動(dòng)周邊城市經(jīng)濟(jì)這一功能，并與此同時(shí)充分考慮到其沿線區(qū)域大眾的生產(chǎn)與生活，以進(jìn)一步在加強(qiáng)彼此合作往來的同時(shí)，拉動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長。

在這當(dāng)中，必須注意的設(shè)計(jì)要點(diǎn)即保證公路通道能夠具備較高利用率。針對此，規(guī)劃公路通道時(shí)必須充分結(jié)合周邊環(huán)境與道路性質(zhì)的實(shí)際情況來確定通道數(shù)量；因此全部通道設(shè)計(jì)都要有充分必要性。若因?yàn)橥ǖ涝O(shè)計(jì)而導(dǎo)致需提升縱斷面的填土高度，則考慮是否能夠調(diào)整道路路線或充分利用橋梁、涵洞等基本設(shè)施，盡量降低填土的高度，不設(shè)單建通道。

3.4.2 科學(xué)選擇支線上跨或下穿

在設(shè)置公路通道時(shí)考慮兩方面的內(nèi)容，一是以周圍地形為根據(jù)，充分發(fā)揮地形的優(yōu)勢；二是考慮高速公路的填土高度?；谶@兩點(diǎn)來合理設(shè)定上跨、下穿的設(shè)計(jì)方案。如果是在平原地區(qū)選擇上跨方案，則以分離式立交橋?yàn)橹鳌?/p>

3.4.3 在設(shè)計(jì)公路通道時(shí)還應(yīng)滿足凈空標(biāo)準(zhǔn)

遵循一切從實(shí)際出發(fā)原則，做到實(shí)事求是，因地制宜，具體問題具體分析，科學(xué)設(shè)計(jì)方案，保持公正性和客觀性，以地方的實(shí)際情況為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不可滿足于不合理、不切實(shí)際的要求[5]。在設(shè)計(jì)通道路面的標(biāo)高時(shí)，結(jié)合排水措施綜合考慮，一般情況下需比原來的地面更高一些，理論上不可為降低填土高度而不斷盲目下挖，以免影響路基的穩(wěn)定性，導(dǎo)致通道積水。

4 結(jié)束語

綜上所述，公路路線縱斷面的設(shè)計(jì)是整個(gè)公路路線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，不僅關(guān)系著整個(gè)工程規(guī)模的大小以及最終工程造價(jià)的高低，而且直接關(guān)系到公路行車的安全性。本文對公路路線縱斷面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，希望能對相關(guān)工作人員提供參考。

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