公路线形设计需关注的几个问题

1、精品文档（可编输）值得下载 公路线形设计需关注的几个问题 【摘要】随着我国城市建设的推进，城市道路的设计 受到越来越多的重视，一个优秀的城市道路设计不仅可以使 居民得到良好的出行环境和精神享受，更代表了这个城市的 精神内涵和外在形象。因此，城市道路的设计是一个值得深 入研究的问题。本文结合笔者的设计实践经验，就公路线形 设计需关注的几个问题进行探讨，以期为今后的同类设计提 供借鉴与参考。 【关键词】公路；线形设计；平面 公路线形设计是否合理是直接影响到公路运行安全 的根本性问题。公路线形必须符合汽车行驶特性的要求，线 形设计中应注重线形指标的选取和平、纵线形合理组合，保 证公路线形指标的均衡性

2、、一致性和线形的连续性，以满足 汽车髙速及安全行驶的需要。公路建成以后，要改变公路线 形几乎是不可能的，它将长期限制汽车的运行。线形设计时, 应该综合考虑汽车行驶的安全、舒适，工程造价营运费用的 经济性，驾驶员的视觉、心理状态以及与公路周围的环境与 景观的协调。 1公路路线设计系统分析 通过分析路线设计流程，可将其分为宏观设计与微观 设计两个阶段。从前期的对路网交通评价、需求分析到路廊 设计，这属于路线宏观设计阶段。而之后的平纵横线形要素 设计，则属于路线微观设计阶段。这两个阶段都是综合考虑 多方面因素来进行设计的。 影响公路最终使用质量的是公路路线的线形优劣，线 形设计时考虑因素很多，其中工

3、程地质条件为非可抗因素， 一般针对此因素设计人员可回旋的余地不大，所以对其应严 格按相应规范进行设计，技术经济合理性应针对工程复杂程 度、施工工艺水平等进行综合评定，这也是很具有客观评价 标准的，而对于其他的因素，则人为主观因素比较大，这也 是要讨论的重点。 2公路路线平面线形设计 2. 1关于最大圆曲线半径的取值 现代高速公路设计基本上是以蓝线为主的线形设计， 这是因为蓝线线形不仅美观圆顺，而且蓝线比直线更易适应 地形。一般来说圆蓝线半径越大越好，但当半径大到让司机 感到与直线没有区别时，不仅达不到上述优点，而且容易引 起司机疲劳，并造成司机急于驶出该路段而超速，诱发交通 事故。特别是在较长

4、的平原区路段，能够提供给司机的视觉 信息本身较少，车速越高司机视角越小，若在这样的路段采 用超大半径圆蓝线，极易造成驾驶员判断错误，引起驾驶失 误。因此，我们在设计中应严格控制最大圆曲线半径的取值。 2.2关于不设超高圆曲线半径的取值 当一条高速公路的计算行车速度V确定以后，圆蓝线 半径R的取值与（i+u）成反比。而（i+u）的大小直接关 系到车辆在蓝线上行使的安全舒适度。若R值增大，相应的 （i+u ）就该相应减小。（i+卩）值越小，汽车行驶越安全, 旅客感觉越舒适。当R值逐渐增大时，汽车行驶离心力作用 的影响将逐渐减小，当R值增大到可允许设置路拱形式的反 超高时，为保证汽车行驶的舒适性，应

5、将横向摩阻系数控制 到最小。现行标准中规定，当u值取0. 035, i取-0. 015 时，计算得出的R值可作为不设超高的圆蓝线半径。实际上 在高速公路设计中，由于路面较宽，路基占地范围较大，为 及时排除路表水，路拱横坡一般取值为2%,有时甚至更大， 因此不设超高的圆曲线半径应相应增大。显然加大圆曲线半 径对于平纵设计组合及适应汽车动力学的发展具有积极意 义，这一点对于平原区路线设计值得注意，当然半径的加大 还应该通过通车实践的检验。 2.3关于缓和曲线的合理运用 在高速公路线形设计中，缓和蓝线运用的合理不仅可 使线形平顺圆滑、连续均匀，而且能够较好地适应地形、减 小工程规模，节约投资。特别是

6、在山区髙速公路线形设计中， 缓和蓝线对避免短直线的出现及平面线形指标的突变起着 举足轻重的作用，是一种不可或缺的蓝线要素。但是我们往 往只注重缓和蓝线满足超高设置或是加宽缓和段设置的要 求，而容易忽略对缓和蓝线长度的要求。实际上，对于在高 速公路上行驶的汽车，尤其是大型车辆，随着车速的增加， 空气阻力及其它动力作用会影响车辆在蓝线上行驶的轨迹。 2.4避免不利的曲线组合 通常我们认为长直线接急弯小半径蓝线或是几个大 半径蓝线中夹小半径蓝线，以及两同向蓝线间夹短直线，即 所谓的“断背蓝线”均是不利的线形组合。但是在山区髙速 公路的设计中，我们为顺应地形，避免环境破坏，或是在平 原微丘区为让开矿区

7、和避免较大拆迁时，往往在技术指标及 工程造价的比选中左右为难。本人认为以牺牲部分工程量换 取车辆行驶的安全，从长远来看是值得的。另外，在“卵型” 蓝线中，大小半径比例过大时，缓和蓝线将会掩盖小半径弯 道的真相，从而引发车辆减速不及时而冲出路外的交通事 故。因此，缓和蓝线长度不要小于两圆蓝线对应设计车速之 间要求的减速长度。 3公路路线纵断面线形设计 3. 1坡度和坡长 汽车在长大纵坡路段上行车，上坡容易因动力受限行 驶速度下降影响车辆行驶的连续性，下坡会因制动器发热导 致制动失灵，这都是很不安全的。因此，设计中作好坡度、 坡长限制以及缓和坡段的应用就显得十分重要。设计速度为 120km/h,

8、100km/h, 80km/h的高速公路受地形条件或其它 特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1%。 公路改建中，设计速度为40km/h、30km/h, 20km/h的利用 原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加10%, 越岭路线连续上坡（或下坡）路段，相对髙差大于500m时, 平均纵坡不应大于5. 5%；相对高差大于500m时，平均纵坡 不应大于5%o任意连续3km路段的平均纵坡不应大干5. 5%o 3.2特殊路段纵坡 特殊路段纵坡必须满足以下几点要求：桥梁及其引道 的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调。桥上纵坡 不宜大于4%,桥头引道纵坡不宜大于5%o桥上纵坡和

9、桥头 引道纵坡均不得大于3%。桥头两端引道线形应与桥上线形相 配合，隧道内的纵坡应小于3%；但短于100m的隧道不受此 限。高速公路、一级公路的中、短隧道，当条件受限制时， 经技术经济论证后最大纵坡可适当放大，但不宜大干4%,隧 道洞口的连接线应与隧道线形相协调。检查设计是否满足上 述标准要求，并使桥、隧及其两端引线之平、纵线形尽可能 平顺，与周围环境相协调，使之视野开阔、视线诱导良好。 3.3爬坡和避险车道 载重汽车在长上坡段行驶时，车速随坡长增大将明显 下降，妨碍跟驰轻型车辆行驶，不但降低公路的通行能力， 而且导致事故增加，需要为慢速车辆设置爬坡车道。载重汽 车在长下坡段行驶时，事故发生频

10、率更高于上坡路段，车辆 由于连续的刹车制动，造成制动器温度升高，制动性能减弱, 调档失控发生交通事故。连续长大下坡路段的安全措施中， 避险车道是有效的工程措施之一。对于已设置紧急避险车道 的路段，要评价设置间距能否满足行车安全要求，并对紧急 避险车道的平纵面线形、长度、横断面宽度、路面材料、排 水系统以及防撞护栏、标志、标线等进行评价。 4结语 随着交通工具的与日俱增，道路建设正在快速发展， 对于道路的线条设计也会越来越高。所以在道路线形设计时 要灵活运用各项设计指标，在达到设计标准前提下，还要保 证线形的连续性与均衡性以及行驶的可预见性。设计者必须 针对道路自身的性能和作用进行仔细研究分析，避免留下隐 患。道路线形的设计发展趋势，将从传统的车辆的动力分析 模式逐渐转变成结合公路、人以及车的系统因素来考虑，最 重要的是从人的驾