公路工程设计中路线的布设问题分析

公路工程设计中路线的布设问题分析

范文君

身份证654001199404204117新疆恒誉工程建设有限公司  新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：为了保证人们的出行安全，在公路设计过程中，线路布设是重中之重，文章结合我国公路路线布设实际情况，指出公路工程中路线布设的重要性，探究了公路工程设计中路线的布设优化策略，满足公路工程的实际需求。

关键词：公路工程；路线布设；问题

引言

在以往的设计过程中，始终坚持以车为基础进行公路的具体设计。路线作为公路的基本结构，路线设计的质量直接影响着公路通行的稳定性，以及沿线设施的建造规模和投资资金的使用情况，因此在进行公路布线设计时，必须结合实际的地形因素，对地形进行充分的了解，并灵活进行运用，才能使公路布线设计更加的合理，同时要对施工过程中路线存在的问题进行全面的分析和总结，从而设计出更加经济，又安全的公路。

1公路工程中路线布设的重要性

公路工程设计中路线布设是重点环节，公路路线属于公路骨架，影响公路的稳定性与使用效果。科学地布设路线，不仅可以为行车方向提供良好的引导，还能为驾驶人员提供充分视距与其余相关信息，让驾驶员能安全驾驶的同时获取所需信息。几何线形、路面设计等都是公路路线设计的重要组成部分，对交通安全意义重大。随着我国社会经济的快速发展，人们对公路工程提出更高的要求，公路路线布设也开始变得复杂与专业，所以科学地布设公路路线，不仅能提升公路的使用性能，更能为我国汽车工业与公路交通运输业的发展提供支持。合理布设公路路线在保障安全与质量基础上，能有效控制成本。当下公路工程线路布设中，通过科学合理地设计可以满足驾驶员的心理需求和乘客的舒适度需求，并能结合地理环境，保持公路与自然环境的平衡，实现公路工程事业的可持续发展。

2公路工程路线布设的基本原则

2.1平面线形以曲线为主

在符合规范和标准的前提下，平面指标要求均衡、连续，同时还要保证纵断面、横断面的协调性，以有效提升公路运行质量，并与周边环境相互融合，使得公路和自然景观组合形成整体。设计曲线形式时，要结合当地的地势地形及自然环境变化合理地调整，不能机械地追求曲线的弧度，以确保公路工程设计的合理性，使得路线更加连贯、美观。

2.2超高的设计

超高是指车辆在圆曲线上行驶时，受横向力或离心力作用而发生滑移，为了有效抵消车辆在圆曲线路段上行驶所产生的离心力，保证车辆行驶的安全性、稳定性，并满足设计速度和经济性、舒适性要求，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡。在公路超高的设计中，设计人员需要充分了解车辆的行驶情况，分析车流量与车速，准确计算各路段车辆的行驶速度，选择合适的超高坡率，达到车辆行驶的安全性要求。为了确保司乘人员的安全，还要注意下坡环节的车辆加速度和反超高曲线等问题。在超高坡率的设计环节，应结合运行速度选择相应的超高坡率值，同时也要考虑前后超高坡率之间的变化，确保其平顺转变；有些情况下可以不设置超高的左偏曲线，以便更好地提升路线的安全性及实用性。

2.3持续性原则

在坚持持续性原则下，要求对路线设计方案进行优化，满足公路工程建设的可持续需求。当公路路线需要经过农田、林地等区域时，一定要综合考量减少对这些区域的影响。同时也要考虑公路不断增加的交通量、当地的人文景观、历史文化等各个要点，确保在满足交通运输能力基础上，实现公路的可持续性。

3公路工程设计中路线的布设优化策略

3.1直线路段设计

①直线的最大长度

直线的极限长度设计过程中，要以驾驶人员的视觉效果和心理上的承受能力为依据进行确定。以汽车按计算行车行驶70s左右的距离确定最大直线长度。驾驶人员和乘客的心理反应和感受，按照100km/h的行驶车速进行分析，发现道路位于城市附近，并没有不良反应[3]；公路位于乡间平原区，在不同的季节驾驶员会有不同的反应出现；公路位于大戈壁、大草原，直线长度在10km以上时，驾驶员与乘客会感到极度疲劳。所以在城镇附近或景色有变化的地点直线最大长度＞20v可以接受，但在景色单一的地点需将最大长度控制在20v以内。

同时，纵坡在长直线上不宜过大，长直线需采取更加合理的组合，让陡坡变得缓和，组合形式为长直线与大半径，凹形竖曲线组合[4]；当道路两侧拥有空旷的地形时，为改善单调的景观，可以种植不同的树种，或者设置一定雕塑；长直线还要设置标志、提升路面抗滑能力。

3.2直线的最小长度

为方便驾驶员驾驶，结合线形的连续，要求一定直线长度设置在相邻两曲线之间。首先，同向曲线间的直线最小长度。短直线插入互相通视的同向曲线间，容易让驾驶员看作是一个曲线，影响线形的连续性，容易让驾驶员操作失误[5]。对中间直线的最短长度进行限制就可以处理驾驶员产生错觉的问题。在确定同向曲线间的最短直线长度时，要求v≥60km/h，如果是低速道路则要求v≤40km/h。

其次，反向曲线间的直线最小长度。考虑超高和加宽缓和的需要，驾驶人员的转向操作，要求直线最小长度在两相反圆曲线之间的设计，要以不小于计算行车速度（以km/h计）的2倍为宜。

最后，相邻回头曲线间的直线最小长度。山区公路为克服高差，在同一坡面上回头展线时所采用的曲线为回头曲线，一个回头曲线的终点到下一个回头曲线起点的距离是两回头曲线间的距离，要求二级公路的距离为200m、三级公路的距离为150m、四级公路的距离为100m。

3.3纵面、横断面路线的设计

3.2.1纵面路线的设计

纵坡极限值。纵坡极限值不宜在设计时随意采用，要设置一定余地；当在越岭线等限制较严的区域时，才可以使用纵坡极限值。纵坡宜设置缓和一些，为便于边沟排水，最小纵坡需大于等于0.3%~0.5%。

最短坡长。纵断面两边坡点之间的水平距离是最短坡长。坡长和竖曲线在连续起伏的路段，要求极限值能大于1倍或2倍，防止纵断面为锯齿形。不同地形条件下的纵坡设计。平原地区需确保最小填土高度和最小纵坡要求；丘陵地形的纵坡设计，地形起伏不宜过大；山岭、重丘地形的纵坡需保持缓和，且坡长需得到限制，要求纵坡控制在6%以内；越岭线区域的纵坡需保持均匀，坡度不宜采取极限值。

相邻竖曲线的衔接。相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，不宜发生断背曲线；将一段直坡段插入相邻反向竖曲线之间，实现坡度的缓和过渡。视觉所需要的最小竖曲线半径值需合理确定。

结束语

公路工程设计中路线的布设是一项专业性、难度较高的工作，为确保公路路线布设的合理性与可靠性，要求设计人员在了解当地地质地貌的基础上，采取更加科学的方法进行设计，保证公路工程路线布设的合理性。为不断提升路线布设的合理性，必须对公路工程路线的各个细节与要点进行关注，严格控制各个环节，提升路线设计的有效性，为我国公路事业的健康发展奠定基础。

参考文献

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[2]巢文,乐欢.基于路线布设与路基设计的公路工程设计及应用分析[J].中国高新科技,2020(10):117-118.

[3]岳俊欢,李睿,吴培关,等.美丽乡村公路安保工程设计中的人文景观与生态理念研究[J].公路,2020,65(10):259-263.

[4]杨春风,刘聪.城市发展下高速公路改建方案评价及断面设计研究[J].公路工程,2018,43(02):101-107.

[5]张宇,吴忠广,田万利,等.基于VISSIM仿真的高速公路改扩建工作区布设分析[J].中外公路,2021,41(03):352-357.

[6]李晓亮,王艳英,刘广波,等.桥台锥坡生态防护设计及在济青高速公路工程中的适用性分析[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(05):29-31.