试论公路工程路线设计的要点分析

白冰

【摘要】作为公路工程建设最重要的组成部分，路线设计必须具有合理性及科学性，才能确保行车的安全性与稳定性。在公路工程路线设计时，必须对施工现场的地理环境、地形特点、地质情况，水文状况及气候变化等条件进行充分考虑及分析，选用合理的线形方式，只有这样才能提高公路工程的安全性与质量。本文主要对公路工程的选线原则、路线设计要点进行了分析与探究。

【关键词】公路工程；路线设计；要点分析；原则

确保公路工程线形设计的合理性、科学性，还能为行车安全及舒适度提供一个可靠地保障。在公路设计中，对交通安全造成影响的因素很多，公路线形设计是确保公路安全的先决条件，公路走向主要由选线确定，并对几何线形进行确定。随着几何线形的确定可以对公路工程其他项目进行确定，如桥涵结构的具体位置等。在进行公路工程路线设计时，必须对施工现场的地理环境、地形特点、地质情况，水文状况及气候变化等条件进行充分考虑及分析，确保路线设计与结构设计的合理性及科学性，同时在设计中还要充分考虑技术的应用、经济与环境保护等方面，以此降低设计的难度，避免各种病害问题的出现。只有这样才能确保公路工程投入使用后，能够对当地综合运输体系的功能进行完善与优化，尤其是可以大力推动当地经济的快速发展，对国民经济的发展贡献一份力量。

一、公路工程选线原则

1、在设计路线的各个环节，对路线方案必须选用各种先进手段进行深层次地调查与探究，在多方案论证、比较的前提下，进行最佳路线方案的选择。

2、应在确保行车安全、舒适、迅速的基础上进行路线设计，确保公路工程具有较低造价、高效率等特点，并确保设计对施工与后期养护十分有利。

3、公路工程选线应配合农田的基础建设，做到尽可能占用较少的农田，并做到尽可能不占用高产地、经济作物田等。

4、如公路建设必须在名胜古迹、风景园林等地通过时，必须协调其附近的环境或景观，并对原有自然环境或历史文物进行保护。

5、应提前深入勘察公路工程所建位置的地质情况及水文条件，避免对公路工程质量造成严重影响。

6、在选线中应严格遵循线路给定的起始点，对其需要的展线长度进行分析，并进行中间控制点的合理选定。对路线方向进行判断，并根据各种可能走向，进行路线方案的初步拟定，并确保其可行性，随后在纸上进行定线。不同地形其定线类型也有所不同，如应以纵坡度作为山岭重丘地形定线的主导，应以路线平面线形作为平原微丘地形的主导。

二、公路工程路线设计的要点分析

近年来，随着我国道路事业发展速度的不断提升及环境保护意识的不断增强，公路工程路线设计在公路工程建设中的地位也越来越重要，为满足社会经济的发展要求，钻孔灌注桩技术作为路桥工程施工的主要技术之一，其施工技术水平地高低将直接影响到工程施工的整体质量。为确保路桥工程的质量，施工企业必须重视钻孔灌注桩施工技术，规范施工工艺，严格按照施工要求进行有效施工，只有这样才能提高路桥工程的整体质量，实现其经济效益。

1、平面线形设计

直线、圆曲线及缓和曲线是我国公路工程平面线形设计中应用最多的几种线形，在选择线形时，必须充分考虑各种因素。

（1）作为平曲线最重要的组成部分，圆曲线的特点主要包括：可循环性好、线形美观、便于测设及易于适应地形，在公路工程路线设计中得到了大量地应用。在曲线上行驶的车辆在离心力的作用下将在一定程度上影响到其稳定性，曲线半径的多少将直接影响到离心力的大小，当半径越小时，对其稳定性的影响越大，因此，在圆曲线设计中应尽量选用较大的平曲线半径，但一定要在《公路路线设计规范》的规定值内，圆曲线最大半径应在10000米以下，如超过这个值，将很容易给驾驶员造成判断上的错误，并造成嚴重的后果。

（2）公路工程线形设计中应用最多的就是直线，直线是连接两点的最短路线。在地形符合条件的情况下，就可以进行直线线形的敷设，但应慎重应用在长直线上。特别要防止陡坡和长直线之间的结合，要求协调处理直线与曲线之间的关系，并在这种路段上交替应用这两种线形，长直线只有在地形合适及与经济原则相符合，同时公路所指方向没有明显障碍时，选择这种线形。一般情况下，主要应用在高速公路中，如图1所示。

2、纵面线形设计

填挖平衡，平包纵，即竖曲线的起终点，应分别落于平曲线的两缓和曲线段内，为确保一定速度内车辆行驶的安全性，必须保证纵坡具有一定的平顺性，不能出现过大起伏或起伏出现过多的情况，尽可能不选用极限纵坡值。在进行路线纵面设计时，应综合考虑沿线地形地质及其他条件，同时按照施工要求进行与之相关技术的应用，以此提高公路的稳定性及质量。

在进行设计高程确定时，必须严格遵循《公路路线设计规范》JTG D20-2006技术标准进行，并确定公路的最大纵坡、限制坡长等。以此对公路路线纵面设计线进行最终确定。纵面设计线必须符合施工要求，并做到平、纵面线形相协调，以此实现其社会效益和经济效益。

在公路工程施工中对车辆行驶影响最大的就是道路纵坡度的大小和坡长的多少。如纵坡较大，坡长也较长，对车辆行驶的稳定性将造成极大的影响，甚至会危害的人身安全。顺着陡坡车辆行驶时，必须对坡度升高的阻力进行有效克服，这种情况下就需要将车辆的牵引力不断加大，车速也会随着减慢，当坡度过长时，往往会出现车辆熄火等问题，基于此，必须确保纵面线形设计的合理性与可行性，才能降低安全事故发生的机率。

为改善路线线形可以进行竖曲线的设置，这样也可以提高车辆行驶的安全性，在纵坡变化过程中还可以缓和所产生的冲击力，确保行车视距与维持行车的平稳度，在进行竖曲线设计中，如坡差一定，为满足施工要求，必须确保竖曲线半径足够大，并了解其计算要素条件（如表1所示），只有这样才能确保纵面线形的质量。

3、横断面设计

在交通安全方面，相比平面设计和纵面设计，公路工程横断面设计的影响要小许多，但对其设计中常出现的问题也不能忽视，在设置公路工程横断面时，必须遵循公路工程使用性能、交通量、交通流的组成和安全行车的要求等条件进行科学有效地设计，并确保设计的连续性。

4、平纵组合设计

在公路事故中导致事故多发的重要原因就是视觉上违背自然诱导的线形组合，在进行公路工程平纵线形设计时，如将长直线和陡坡进行组合，或是是组合长直线与较小半径及长度的竖曲线时，都将增加车辆行驶的危险性，进而导致事故的发生。在进行平纵线形组合设计时，应防止较长的平曲线中包括较多短的竖曲线，同时确保长度过小的平曲线不能和长度较小的竖曲线进行组合。在平纵线形组合设计必须遵循相应的设计原则，主要有以下几点：

首先，在视觉上必须确保线形的连续性，能对驾驶员的视线进行自然引导；

其次，严格遵循现行技术规范中对平、纵线形的技术要求，在视觉和心理方面确保线形的正确性；

再次，选择组合得当的合成坡度，这样将为提高车辆行驶的安全性，并对路面排水十分有利；

最后，有效结合公路附近的自然环境及景观，减少对自然环境的破坏，做好环境保护工作。

在设计平竖曲线组合时，必须注意以下内容：要防止凸形竖曲线的顶部重合反向平曲线的拐点，要防止凹形竖曲线底部重合反向平曲线的拐点。在设计中一个平曲线上不能出现多个连续的凹、凸竖曲线，防止各种不良情况的产生，如“暗凹”、“跳跃”等。不能将半径较小的平曲线插入到凹形竖曲线的底部或凸形竖曲线的顶部。应将较小半径的平、竖曲线分开，不能出现重合的现象。作为公路工程设计的重要组成部分，纵面线形设计充分结合平面线形设计，就能将公路工程的空间位置进行准确确定，并能有效避免各种交通安全事故的发生。

5、线形与桥隧的配合设计

在公路工程建设中，因其公路等级不同，对施工要求也有所不同。部分公路对行驶速度具有较高的要求，除结构特殊的大桥外，都要与路线总体设置的要求相符合，确保桥头引道和路线线形具有连续性、均衡度，防止因线形变化造成安全事故的发生。一般情况下，桥头引道的纵坡不能在5%以上，如桥头引道纵坡较大，将对桥梁结构造成极大的损害。

三、结束语

综上所述，随着社会主义市场经济的不断发展，我国公路工程事业也得到了极大的发展。从已建公路工程的现状来讲，在行车方面存在诸多问题，这些问题的大量存在将导致公路損坏等情况的产生，甚至造成极大的财产损失及人员伤亡。路线设计作为公路工程建设过程中的重要组成部分，其设计是否科学、合理将直接影响着工程的整体质量，为有效提升公路工程施工的整体质量，必须重视路线设计工作，规范施工工艺，以期为提高工程质量提供一个可靠地保障。

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