鄭永祥

（太原市炳坤誠(chéng)公路勘察設(shè)計(jì)咨詢有限公司，山西太原 030000）

0 引言

構(gòu)建完善的路網(wǎng)體系，可有效推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。在路網(wǎng)體系建設(shè)中，高品質(zhì)、高質(zhì)量的公路是重要的基礎(chǔ)。在公路工程建設(shè)中，公路路線設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過對(duì)公路路線進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，可節(jié)約施工成本，提高駕駛?cè)说男熊嚢踩?，延長(zhǎng)公路的使用壽命，并對(duì)周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)起到一定的推動(dòng)作用[1]。為保證公路行車質(zhì)量，保護(hù)周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，應(yīng)合理設(shè)計(jì)公路路線?；诖?，就公路路線設(shè)計(jì)中存在的問題及設(shè)計(jì)要點(diǎn)展開探討。

1 公路路線設(shè)計(jì)的重要作用

1.1 提高土地利用率

公路工程的建設(shè)里程一般較長(zhǎng)，需穿越很多的土地，特別是穿越區(qū)域中具有大量的耕地與植被時(shí)，常需征用耕地、砍伐樹木；若未進(jìn)行精細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，盲目追求施工進(jìn)度，則易降低土地利用率，浪費(fèi)土地資源[2]。為保證公路路線設(shè)計(jì)的合理性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)前深入考察施工現(xiàn)場(chǎng)情況，通過統(tǒng)籌規(guī)劃與深入分析，盡量保護(hù)原有耕地與植被，提高土地的利用率。

1.2 保障駕駛?cè)说男熊嚢踩?/h3>

現(xiàn)階段，公路作為重要的交通出行方式，通過對(duì)公路路線進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，有助于公路路線彎度、坡度的降低，可為駕駛?cè)藙?chuàng)造良好的駕駛環(huán)境[3]。平穩(wěn)的公路區(qū)段能夠幫助駕駛?cè)司珳?zhǔn)、及時(shí)掌握道路路線情況，降低視距對(duì)駕駛?cè)瞬倏剀囕v的影響，使車輛行駛變得更加穩(wěn)定，降低交通事故發(fā)生率。

1.3 節(jié)約公路建設(shè)成本

在公路工程建設(shè)中，需投入大量的人力、物力、財(cái)力，使得公路工程的建設(shè)成本較高。在公路路線設(shè)計(jì)中，線形以直線為主，通過對(duì)公路工程的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行深入考慮，避免出現(xiàn)公路彎道、隧道設(shè)計(jì)，可節(jié)約公路彎道、隧道的施工費(fèi)用，有助于降低公路工程建設(shè)成本。

2 公路路線設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 直線設(shè)計(jì)偏長(zhǎng)

若公路施工用地處于平原地區(qū)，外界因素基本不會(huì)太大影響公路路線設(shè)計(jì)，多會(huì)采用直線設(shè)計(jì)。在公路路線設(shè)計(jì)中，若直線偏長(zhǎng)易導(dǎo)致駕駛?cè)水a(chǎn)生視覺疲勞問題，遇有意外事故時(shí)，駕駛?cè)穗y以做出及時(shí)的應(yīng)對(duì)，會(huì)降低駕駛?cè)说男熊嚢踩玔4]。此外，在公路路線設(shè)計(jì)中，若直線過長(zhǎng)，駕駛?cè)艘壮霈F(xiàn)高速行駛現(xiàn)象，提高了公路交通事故發(fā)生率；在平原地區(qū)，直線設(shè)計(jì)雖有較大優(yōu)勢(shì)，在施工中仍然會(huì)遇到很多問題，故應(yīng)根據(jù)公路施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)公路路線線形進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

2.2 曲線路段長(zhǎng)度過短

在公路路線線形設(shè)計(jì)中，存在曲線、直線兩種類型。在公路路線設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員常會(huì)在直線與圓曲線之間布設(shè)緩和曲線，使直線與曲線之間平緩過渡，最大程度地降低對(duì)駕駛?cè)诵熊嚢踩缘挠绊慬5]。車輛在曲線路段行駛時(shí)，易產(chǎn)生較大的沖力與橫向力，再加上曲線路段的曲線半徑較小，容易影響駕駛?cè)说囊暰?，在曲線路段較容易出現(xiàn)安全事故。

此外，在緩和曲線的局部位置或整個(gè)緩和曲線路段中，若坡度變化較大，一般需要布設(shè)超高漸變段。在實(shí)際設(shè)計(jì)中會(huì)存在很多不合理之處，特別是在公路橋梁段設(shè)置超高漸變段，易降低公路橋梁的施工效率；若在公路橋梁中部位置處布設(shè)超高漸變段，則會(huì)增加橋面坡度變化的復(fù)雜性[6]。鑒于此，在當(dāng)遇到以上情況時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)認(rèn)真勘察、計(jì)算，對(duì)超高緩和段進(jìn)行合理布設(shè)。

2.3 連續(xù)坡度設(shè)計(jì)不合理

在公路路線設(shè)計(jì)中，存在連續(xù)坡度設(shè)計(jì)不合理的問題[7]。在對(duì)某路段進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)，為降低安全事故發(fā)生率，應(yīng)嚴(yán)格控制坡長(zhǎng)。在公路路線設(shè)計(jì)中，如未合理設(shè)計(jì)連續(xù)坡度，會(huì)出現(xiàn)同向連續(xù)坡度問題，更容易產(chǎn)生安全事故。駕駛?cè)擞龅侥尺B續(xù)下坡路段時(shí)，常常會(huì)根據(jù)道路具體情況，通過放松油門或剎車方式進(jìn)行適當(dāng)降速[8]。如果駕駛?cè)送ㄟ^放松油門的方式降速，車輛的行駛加速度就會(huì)降低，在這種情況下，駕駛?cè)耸潜容^安全的；如果駕駛?cè)瞬扇x車方式降速，車輛的行駛加速度就會(huì)增加，很容易發(fā)生交通安全事故。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)弧度較大的下坡路段時(shí)，應(yīng)深入分析變化路徑與坡度變化，合理設(shè)計(jì)安全坡度。其中，連續(xù)長(zhǎng)、陡下坡的平均坡度與連續(xù)坡長(zhǎng)要求，如表1 所示。

表1 連續(xù)長(zhǎng)、陡下坡的平均坡度與連續(xù)坡長(zhǎng)要求

2.4 公路線形指標(biāo)搭配不合理

在搭配公路線形指標(biāo)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到一些問題，第一，為降低施工成本，常會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)大下坡或長(zhǎng)大上坡設(shè)計(jì)，容易對(duì)車輛的正常行駛造成較大的影響[9]。第二，在搭配平面線形過程中，曲線與直線的搭配比較混亂，如曲線曲率變化偏大、未布設(shè)緩和曲線、直線布設(shè)過長(zhǎng)等，嚴(yán)重威脅駕駛?cè)说男熊嚢踩?。第三，建筑物與公路線形存在沖突，公路路線未合理避讓建筑物，在與建筑物相距較近位置處，未合理布設(shè)緩和曲線，路線線形缺乏實(shí)用性。

2.5 地形適應(yīng)性差

在公路路線設(shè)計(jì)中，為降低建設(shè)成本，需保持公路路線線形與區(qū)域地形的適應(yīng)性[10]?，F(xiàn)實(shí)中，為提高公路線形的美觀性，在公路路線設(shè)計(jì)中往往會(huì)忽略地形條件，增加較多的曲線或直線，無形中增加土方開挖量，若公路工程與山體、河道、邊坡等相距較近，則會(huì)對(duì)現(xiàn)狀地形造成較大的破壞，易引發(fā)地基侵蝕、坍塌、滑坡等病害問題，縮短公路工程的使用壽命，降低公路工程的行駛安全性。

2.6 視距不滿足設(shè)計(jì)要求

為保證駕駛?cè)说男熊嚢踩?，在進(jìn)行公路路線設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制視距問題。現(xiàn)實(shí)中常常存在視距不滿足設(shè)計(jì)要求的問題。若視距偏小，則易導(dǎo)致駕駛?cè)诵旭傊撩^(qū)范圍，特別是在山區(qū)公路中，先天視野條件比較差，車輛行駛盲區(qū)范圍較大，易降低駕駛?cè)说男熊嚢踩?。其中，公路安全交叉停車視距要求，如? 所示。

表2 公路安全交叉停車視距要求

2.7 工程造價(jià)過高

公路工程的建設(shè)規(guī)模較大，建設(shè)費(fèi)用也相對(duì)較高。在公路工程造價(jià)諸多影響因素中，工程設(shè)計(jì)是一個(gè)極為重要的影響因素。在公路工程設(shè)計(jì)中，主要存在以下工程造價(jià)問題，第一，在公路路線選線時(shí)，設(shè)計(jì)人員未做好造價(jià)成本預(yù)算工作，致使公路工程在建設(shè)中出現(xiàn)造價(jià)管理問題。第二，在公路路線設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員未全面考慮公路工程效益問題，一味選擇先進(jìn)的施工工藝、機(jī)械設(shè)備、施工材料，加快公路工程的施工進(jìn)度，最終出現(xiàn)公路工程造價(jià)溢出問題。

2.8 嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境

在現(xiàn)階段中，社會(huì)各界越來越關(guān)注環(huán)保節(jié)能問題，因公路工程的建設(shè)規(guī)模較大、建設(shè)工期較長(zhǎng)，更應(yīng)重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題，在公路路線設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮環(huán)保性因素。一些公路路線設(shè)計(jì)方案為提高公路路線線形的美觀性，過度增加曲線、直線內(nèi)容，導(dǎo)致施工中需開挖大量的土方，嚴(yán)重破壞施工所在地的生態(tài)環(huán)境。此外，在資源利用方面，因制定的施工組織和設(shè)計(jì)方案不合理，施工過程中浪費(fèi)的資源較多，降低了公路工程的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

3 公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 路線平面設(shè)計(jì)

在公路路線平面設(shè)計(jì)過程中，需注意以下內(nèi)容：第一，全面分析公路幾何形狀、空間位置等內(nèi)容，并以此為重要基礎(chǔ)，對(duì)路線平面進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二，在公路工程建設(shè)中，應(yīng)深入了解、掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的地形地勢(shì)情況，確定最佳的公路路線線形?，F(xiàn)階段，設(shè)計(jì)人員常利用上線法來設(shè)計(jì)公路路線，通過有關(guān)數(shù)據(jù)分析公式，初步預(yù)估公路路線平面設(shè)計(jì)上限值，合理評(píng)估交通量、車型等內(nèi)容，進(jìn)而確定合理的選線設(shè)計(jì)內(nèi)容。

3.2 縱斷面選線設(shè)計(jì)

隨著區(qū)域之間的交流變得日益頻繁，人們對(duì)公路工程提出了更高的建設(shè)要求。在進(jìn)行公路縱斷面選線設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面了解、掌握區(qū)域地形情況，堅(jiān)持縱斷面設(shè)計(jì)的基本原則。當(dāng)坑洞、濕地、河流等與自然環(huán)境出現(xiàn)沖突時(shí)，應(yīng)在符合當(dāng)?shù)氐匦巫兓闆r的條件下，優(yōu)化設(shè)計(jì)公路縱斷面，確保公路縱斷面選線的合理性。

3.3 超高緩和曲線設(shè)計(jì)

若某區(qū)域路段的地形地勢(shì)變化較為復(fù)雜，在公路直線路段與圓曲線路段之間，常設(shè)置超高緩和曲線。在超高緩和曲線設(shè)計(jì)過程中，由正常路拱橫坡漸變到平坡經(jīng)過的路段曲線半徑不得小于未設(shè)超高的最小半徑；為保證公路路面的排水效率，由標(biāo)準(zhǔn)路拱過渡至平坡路拱的超高漸變率不得小于排水最小漸變率。

3.4 視距設(shè)計(jì)

為保證駕駛?cè)说男熊嚢踩?，在公路路線設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)高度重視視距設(shè)計(jì)問題。在進(jìn)行視距設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，全面考慮駕駛?cè)说囊曈X問題，通過嚴(yán)格控制視距，以保證公路路線設(shè)計(jì)的舒適性。在視距設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求預(yù)留出足夠大的超車視距；為增加駕駛?cè)嗽隈{駛過程中判斷的準(zhǔn)確性，提高駕駛安全性，應(yīng)合理確定超車段位置、道路寬度、路障位置等。

3.5 路基排水設(shè)計(jì)

在公路路基排水設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意以下內(nèi)容：第一，為避免公路路基長(zhǎng)時(shí)間浸泡在積水中，降低公路路基的承載力，應(yīng)明確公路路基的較低位置，并在該處設(shè)置集水井，利用地勢(shì)優(yōu)勢(shì)來聚集周邊區(qū)域的積水，進(jìn)行統(tǒng)一排放。第二，深入了解、掌握公路工程所在地濕度、溫度、降雨等氣象條件與公路路基的基本情況，并以此為重要基礎(chǔ)，合理設(shè)計(jì)公路路基排水系統(tǒng)。

3.6 生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)

近年來，我國(guó)大力推進(jìn)生態(tài)環(huán)保型社會(huì)的建設(shè)?；诖?，公路設(shè)計(jì)應(yīng)注重生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)。在公路路線生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)中，優(yōu)先使用綠色環(huán)保的施工機(jī)械設(shè)備、施工技術(shù)、施工材料等。例如，為有效降低自然資源消耗量，可選用廢棄料加工后的人工砂；為提高公路工程環(huán)保設(shè)計(jì)內(nèi)容的適用性，優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)有資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有資源的利用率。

3.7 其他注意事項(xiàng)

除了根據(jù)公路不同路段的特點(diǎn)，選用合理、可行的設(shè)計(jì)方式，還需對(duì)以下路線設(shè)計(jì)影響因素給予特別注意：第一，高度重視公路路線設(shè)計(jì)工作，在公路路線設(shè)計(jì)過程中，需做到以人為本，保證公路路線設(shè)計(jì)的可靠性與安全性。第二，為保證公路路線設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，應(yīng)積極引用GPS、RDCADS 等先進(jìn)的路線設(shè)計(jì)輔助技術(shù)軟件。第三，不得選用一刀切的設(shè)計(jì)模式，應(yīng)全面考慮區(qū)段中的各種地質(zhì)影響因素，如地貌影響因素、地形影響因素等，為使駕駛?cè)讼硎艿礁鼮閮?yōu)質(zhì)的駕駛體驗(yàn)，公路路線設(shè)計(jì)應(yīng)與周邊景觀保持和諧統(tǒng)一。

4 結(jié)語

綜上所述，為保證公路的行車安全與行車質(zhì)量，應(yīng)保證公路路線的設(shè)計(jì)質(zhì)量。在公路工程設(shè)計(jì)中，公路路線設(shè)計(jì)是重難點(diǎn)問題。為保證公路路線設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮多方面的影響因素，在嚴(yán)格遵守公路設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提條件下，對(duì)公路路線平面、縱斷面、視距、生態(tài)環(huán)保等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。通過對(duì)公路路線設(shè)計(jì)中存在的問題及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深入研究，為相關(guān)人員提供參考。