分析道路设计中的选线优化设计

刘冬明

(中国华西工程设计建设有限公司，广东 深圳 518000)

在道路设计工作中，选线是一项重要的初期工作，具有决定性作用与意义，必须引起设计人员的高度重视，在明确任务要求和选择适宜选线方法的基础上，进行必要的选线优化，最终是选线能够达到最优。

1 公路选线

公路选线是指以公路路线基本走向为依据，结合相关技术标准提出的要求，以及地形条件、地质条件和现状地物，选择一条不仅技术可行，而且经济合理，能满足使用要求的中心线。根据道路工程基本性质和任务，充分考虑包含地形地势、地质条件和现状地物等在内的各项因素，在工程现场或图纸上确定中线所在平面位置。通过选线，可以确定公路的走向与总体布局，还能明确交点的具体位置与曲线相关要素，最终在现场或者是纸上进行选线，确定公路路线所在平面位置。在实际的选线设计工作中，需要对很多方面的因素进行考虑，包括各项线形技术指标、工程自然环境和社会经济条件。

在实际的选线工作中，需要严格以下四项基本原则：其一，比选原则，通过对不同选线方案的论证和比选，选出最佳的选线方案；其二，安全原则，在正常使用条件下不能产生太大的破坏；其三，均衡原则，使公路的功能、指标和造价保持平衡；其四，协调原则，使公路的线形、施工、环境和景观达到协调。

公路选线有很多种方法，目前比较常用的主要有下列几种。

(1)实地选线，由专门的选线人员以设计任务书为依据在工程现场实施勘察测量，然后通过反复的对比，确定最终的线路。该方法适用于技术等级相对较低且方案较为明确的情况。其优点包括：操作简单，与实际情况相契合；能掌握现场的地形地势、地质条件和现状地物，所给出的方案合理且可靠；在定线过程中通常无需使用大比例尺地形图。当然该方法也存在以下缺点：实际的野外工作量相对较大，选线人员自身体力劳动强度往往很大；在野外勘测过程中，会受到天气因素的直接影响；实地视野有限，且地形地势、地质条件与现状地物都有一定局限性，导致路线布局可能存在局限性与片面性。

(2)纸上选线，以现有地形图为基础，对路线的布局与方案进行对比选择，以此在纸上确定具体的路线，然后再把这条路线放至实地。该方法适用于技术等级相对较高与地形条件和现状地物都比较复杂的情况。其优点包括：野外工作量相对较小；在定线过程中基本不会受到自然因素的影响和干扰；可以在室内就实现总管全局，根据地形地势、地质条件和现状地物，对平面、纵向和横向进行综合平衡，能使所选路线更加合理。当然该方法也存在需要使用比例尺较大的地形图的缺点。采用该方法进行选线时，一般按照以下步骤：首先，在实地进行导线的敷设；然后进行地形图实测；之后根据实测结果在纸上选择适宜的路线；最后进行实地放线。

(3)自动化选线，通过航测获得实地图片，然后以航测结果为依据建立相应的地形模型，同时将各项选线设计要求都转化成数字模型，把设计数据输入至终端系统，使终端系统按照标准程序实施自动选线，并对选线的结果进行分析对比和必要的优化，最后对相应的设计图表进行自动输出。该选线方法借助电子计算机与自动绘图装置彻底取代人工，使人员从繁重的计算和绘图工作当中解脱出来，保证所选方案的合理性与可行性，并起到省工省时的重要作用。就目前而言，自动化选线是公路工程选线设计未来重要发展方向，有必要引起相关人员的高度重视。

公路选线主要是通过由浅及深、从轮廓到局部、从总体到具体和从面到带再到线的过程来完成和实现的。通常都分为以下三个步骤：其一，全面布局，确定路线的基本走向，为之后的定线奠定良好基础；其二，逐段安排，对之前确定的路线方案予以落实，并提出和定线有关的实施途径；其三，具体定线，对线形之间的衔接和平面、纵向与横向之间的协调关系进行全面考虑，并选择适宜的技术指标，确保线形达到连贯与协调。

2 选线优化

2.1 案例

案例一：某路段为通往某地的重要通道，原路段始建于30年代初期，均为越岭线，实际高差可以达到670 m，上、下岭共有49个转弯，所有平曲线中，最小半径仅为10 m，因线型标准相对较低，且路况比较复杂，加之常有浓雾，使恶性事故时有发生。针对这一路段实际情况，采取另外勘测新线路的策略，即采用隧道，保留12 km的老路进行改造，新建22.5 km，隧道总长1 005 m，相较于原路段，不仅里程缩短了11 km，而且还降低了285 m的高程。

案例二：某路段原采用回头弯实现越岭，共2个，以往工作中提出可采用隧道进行过岭。根据野外勘探成果，隘口处瘦削，以土方为主，少见风化岩。通过对地质因素的综合考虑，采用对隘口进行深挖的处理方案，相较于隧道，能减少投资，简化施工。纵坡两侧均处在6%以内，相较于原路段，能降低20 m左右的过岭标高，并缩短500 m左右的路线长度，彻底取消回头弯。

2.2 优化原则

选线的优化应对开发有利，比如将现有的简易公路优化改造成二级公路，以此促进两个地区之间的联系，推动经济发展。

尽可能缩短主干线的总里程，减少运输方面的费用，保证经济效益。比如采用隧道的方案，在缩短里程的基础上，还兼顾到了线型标准改善，保证运行安全，为行车提供便利。

选线的优化应能减少投资，同时还要对未来交通发展有利，提高路线的技术指标，为公路养护创造良好条件。

选线优化后不能过分增加施工难度，仍然要保证施工便利和简单。当采用大段改造与另勘新线两种方案时，需要对实际的施工条件予以充分考虑，防止产生不必要的交通干扰。

在选线优化中，应通过对不同方案的综合对比选择最佳的路线方案。所选方案应做到技术可行、经济合理与安全适用，最大限度发挥出工程建设综合效益，包括社会效益与经济效益。

3 结束语

综上所述，选线是道路设计的重要前期工作，决定了道路的路线、方向和各项技术指标。在实际的选线工作中，首先要明确选线的目的任务，然后据此结合现有工作条件，选择适宜的选线方法，包括实地选线、纸上选线和自动化选线，最后则要通过多方对比和分析，进行必要的选线优化，以此使工程实际所用的选线方法达到最优，为后续工程建设施工提供参考借鉴。