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探究公路工程路线设计要点及思路

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：张景洲李琦

[导读] 摘要：近几年来，交通公路网络体系逐步完善，经济发展水平不断提升。

        西安公路勘察设计院有限公司陕西西安 710065
        摘要：近几年来，交通公路网络体系逐步完善，经济发展水平不断提升。公路汽车的运行车辆逐步增加，因此需要保证公路运行人员的安全极为重要。公路路线设计工作的开展，可借助施工现场的岩土质量参数提升原公路的强基土环境的承载力，提升城市交通网络体系的稳定性，同时还能在公路路面的基础上完善路面，满足现阶段城市经济的发展需求，最大程度降低城市内交通拥堵情况出现。
        关键词：公路工程；路线设计；设计要点
        1公路路线设计原则
        1.1平面设计
        道路平面线形包括直线、圆曲线、缓和曲线，设计过程中要做好直线与曲线的组合。直线距离短，直捷，通视条件好；汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易；便于测设；直线线形大多难于与地形相协调，若长度运用不当，不仅破坏了线形的连续性，也不便达到线形设计自身的协调；过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间间距。《规范》规定，直线的最大长度和最小长度应有所控制。一条公路的直线与曲线的长度设计应合理。合理利用地形和避免采用长直线。圆曲线，是适应地形曲折变化和其它自然条件影响而设置的。圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观等优点，使用十分普遍。
        1.2路线纵面设计
        一般要考虑以下几个方面：一是纵向坡度不得过大，不得超过国家规定的最大值。二是纵向坡度不得过长，不得超过规定的范围。三是纵向曲线半径的设计一定要控制好角度范围，公路路基坡度不宜过小，否则易造成路面积水漫过，影响路面的运行稳定。最后高填方过高的线路会使事故发生率增加，需要引起重视。
        1.3横断面设计
        主要针对的是路面的宽度、爬坡车道的宽度，以及一系列的应急停车平面。综合考虑车辆行驶速度和通行能力等多方面因素，根据相关规范要求，高速公路每个车道宽3.75m，路缘宽度必须大于半米，硬路肩度宜为3m。车辆在爬坡过程中，需要严格控制好制动温度，当制动温度超过限位值，即超过260℃后，就有可能发生制动失灵等现象，要选择适当的减速方法，如使用避险带等，来减缓车速。在线路设计中遇到因当地地理条件无法避免的连续转弯情况时，应设置科学合理的避难点，以利于对大货车刹车失灵的有效控制，降低山区线路事故发生率。
        2公路路线设计思路
        2.1全面布局
        其目的在于解决基本走向，也就是在起终点与控制点间遵循上述路线设计原则找到一条最佳路线走向。路线布局决定了公路的方向，如果没有做到，即使路线设计的再好也无法达到理想线路的目标。基于此，在布局开始前应对公路周围各项自然条件畸形综合分析，并根据实地踏勘成果建立自然模型，以此为后续的全面布局工作提供可靠参考依据。
        2.2逐段安排
        逐段安排是指在确定了路线基本走向之后，对控制点进行加密处理，以此解决路线上的局部问题。也就是在控制点之间根据地形、地质条件、水文地质和气候条件，确定所有小控制点。在完成逐段安排之后，选择可以提高路线技术标准与降低造价的最佳路线带。
        2.3具体定线
        完成逐段安排后，以相关技术标准为依据，充分考虑自然条件和平面、横向与纵向等方面的要素，对交点进行适当的移动或进行穿线，得出路线中线具体位置，这项工作在详测时完成。通过上述分析可知，路线设计是一个先粗后细的具体过程，保证布局的合理性能为逐段安排奠定良好基础，同时保证逐段安排的合理性能得出良好的定线结果，形成有机的整体。

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        3公路工程路线设计要点
        3.1 线性设计
        公路线性设计工作的开展主要是为了确保道路行驶安全性以及车辆行驶的稳定性，因此在公路开展过程中需要对原有公路的运行状况进行调查分析，对于施工线路中存在的问题进行细化分析，对于重点交通路段、事故频发路段等区域进行实地勘测设计，对原有设计资料进行重新规划，整合交通运行问题发生的主要原因。在改扩建公路线性设计过程中，需要对各项因素进行综合分析、有效调控，最大程度优化公路的线性设计方案。
        3.2 平面拟合设计
        技术人员在做好原有公路测量、制定公路建设计划后，需要对隧道以及明式构造物开展拟合设计环节，对平面拟合设计工作开展过程中存在的数据误差进行分析。在进行长度较大圆曲线段拟合设计过程中，则采用多元复曲线拟合设计方法强化路线拟合设计精确度，确保公路拟合设计效果满足公路行业施工标准。如公路设计技术人员进行多圆复曲线拟合设计时，可将其分割成为不同半径但能够相互连接的圆曲线，继而有效提升拟合路线的准确性。平面拟合设计精度评定环节，需要将精度误差控制在10cm 以内，由于不同区域的公路建设环境存在一定的差异性，因此可在公路建设工作具体开展过程中，根据实际误差标准对测量误差范围进行调整。
        3.3 纵面拟合设计
        在公路建设项目开展过程中，技术人员需要开展纵面拟合工作，通过开展多角度、多方面的精度拟合，有效提升改扩建方案开展的协调性。公路工程的开展需要结合公路实际情况进行，只有这样才能提供改扩建公路施工设计方案的合理性与经济性。纵面拟合设计原则与平面拟合原则存在一定的相似性，都是以公路工程方案为基础，以隧道以及明式构造物作为拟合控制中心，与原有公路设计路线进行分段、分幅式的拟合设计，在具体工作开展期间，需要对综合拟合偏差数据原因进行综合性分析。常规性施工路段需要遵循填优于挖的施工原则，确保设计的纵面拟合线性满足施工标准，而特殊施工路段则极易受到构造物或是其他方面的影响，在设计人员需要保证短纵坡路段的竖曲线长度高于三秒行程。
        3.4 公路横断面设计
        在进行公路工程的横断面设计过程中，需要结合公路改造区域的具体地貌情况开展设计工作。公路的横断面设计较为简单，对于平缓区域的公路横断面设计主要采取全铺式的设计方方案，对于较为陡峭的施工区域，主要采取半填半挖断的路基设计方案。在进行公路工程设计过程中，常应用的设计方案为路面拼接方案，因此施工人员需要加强对横坡情况的核查力度，在确保原有公路路面横坡设计未能存在相应变化的前提下，将路面拼接区域的误差控制在合理施工范围内，最大程度提升公路工程的施工安全性。
        3.5公路直线设计
        公路公路工程路线设计过程中设计应用范围最广的路线设计就是直线公路设计。常言道“两点之间直线最短”，因此在施工区地势较为平坦并未有较大物障碍的区域，设计人员常常采用直线公路设计方案，而笔直平坦的行驶公路也会给驾驶人员留下良好的行驶印象，在具体行驶过程中不会出现弯道撞车或是曲线行驶路线难驾驶的问题，但长期的公路直线驾驶，车辆驾驶人员极易产生直线驾驶惯性，一旦前方出现转弯路段时，驾驶人员倘若注意力不集中，极易出现车辆颠覆、倾斜的问题，为此相关工作人员在进行公路工程的直线路段设计过程中，需要避免出现直线公路工程建设过长的问题，确保过往车辆人员的生命安全。
        4结束语
        总之，在公路工程建设过程中，应采取合理有效的路线设计方法，严格遵循路线设计原则，把握影响公路工程建设的各种因素，以保证公路工程的顺利进行，促进交通事业的发展。
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        ［4］龚星午．探究改扩建公路路线的设计要点［J］．黑龙江交通科技，2019（08）：36－37．