公路线形设计经验小结交流

公路线形设计必须在保证汽车行驶安全、舒适、经济的同时，考虑线形同地形、地物、景观等条件的协调和技术上、经济上的合理。所谓公路线形，概况地说是按照公路设计标准，在平面上、纵面上绘的或者这两者相结合的主体的几何线形，把这些分别称为平面线形、纵面线形、立体线形。一般所说的线形大多是指平面线形而言。
　　为此，线形设计的好坏往往是公路总体设计及其作用的主要评价标准。在进行线形设计时，必须对公路应具有的性能与作用进行充分而慎重的研究，以免留下后患。
　　将线形设计时应考虑的基本事项归纳四点，即线形必须满足下列条件：
　　1.应从行驶力学上保证汽车行驶的安全、舒适、从营运费用等方面保证经济性；
　　2.从驾驶员的视觉、心理方面来看应是良好的；
　　3.应与公路周围的环境及景观协调融洽；
　　4.应与地形、地物、土地利用规划等自然条件及社会条件相适应，而且工程费用与收益额要均衡，经济上要合理。
　　在图纸上进行线形设计时，设计标准的确定不应受最小值的约束，而应根据设计条件，地形条件等尽可能地采用大一点的适当的设计值。要抛弃以前常用的把平面线形、纵面线形分开进行考虑的线形设计方法，而必须是把两者综合起来以立体线形的好坏来加以充分的研究。还应注意不仅对线形要一小段一小段地研究，而且也不要忘记从整个线形的好坏进行分析。
　　一、直线与曲线的设置
　　公路线形设计的原则是适用、安全、经济和美观。在线形设计中以舒适和安全的角度来讲，仅涉及的是行驶力学和行驶心理学两个方面的问题。从行驶力学的角度来看，直线线形比曲线线形要优越。但是，在严格执行设计规范和技术标准的情况下；无论是直线还是曲线都能够满足行驶力学的要求，保证行车安全是无疑的。再从行驶心理学的角度来看，单一的线形会使人感到乏味。因此，我国公路技术标准规定了公路线形直线段不宜过长。但是具体多长为宜，没做详细规定。对于曲线线形几乎所有的资料均提出尽量采用较大的半径，提高曲线长度。却很少有人注意到曲线行车时间过长，连续的曲线路段行驶，同样会使人感到乏味，甚至在长时间左右两向曲线的反复交替行驶中使人感到茫然，而无所适从。根据查阅有关资料得知，行驶在具有很大半径的弯道上，差不多所有汽车都低于最佳行驶速度。也就是说，相邻直线和曲线路段的线形比例要协调，一般情况下应控制直线与曲线的比例在1：3的范围内，超过就不易达到相邻路段线形比例的协调。
　　对于极限和一般最小半径的邻近曲线应设置缓和曲线逐渐过渡为好，在直线和曲线的协调上，应防止长直线与小半径平曲线的线形设计，曲线的半径也不是越大越好，超过10000米的半径时，平曲线的曲率很小，也接近了直线，一般情况下不宜采用。从美学角度来讲，直线和曲线都具有各自的优点、缺点，很难单一的进行评述其优劣好坏。
　　二、对断背曲线的处理
　　何谓断背曲线？其定义是：两同向曲线间连以短的直线叫断背曲线。处理断背曲线，往往是在原有的旧路改建项目的设计中所遇到的特殊情况，新建公路根本不存在这种现象。基本上所有关于道路设计资料和技术标准中都强调避免断背直线，选线或定线时尽量做成单曲线或复曲线。
　　根据断背曲线的定义，对该短直线长度，世界各国的推荐大致相同，均以动态行车视距而定。我国标准规定以不小于计算行车速度v（Km/h）的6倍。这样在公路线形设计上对直线路段长度的限定就比较明确在6v-20v之间。这样的规定尽管是为了改善行驶条件，避免出现断背曲线和行驶时的直线行车时间过长，但是满足直线长度不超过20v比较容易，而且必须大于6v的条件有时就比较困难。且不说在新建公路线形受到地形地物限制时难以做到，仅就公路的改造升级而言就将十分困难。这是因为目前我国的线形状况，完全按照现行的技术规定办理，会使线形调整的幅度过大，旧路利用率降低，占地拆迁等项费用大大提高，造成工程投资过大，将与新建公路投资相差无几。如何处理这个问题，根据自己多年的学习和实际工作的实践认识，提出如下的方法。
　　该断背曲线的直线长度为L，缓和曲线长度为Ls。
　　当L≤Ls时，可以做成复曲线。
　　当2Ls,经过对断背曲线的直线长L的处理之后，就已经不再是断背曲线，而成为改造后的不标准的复曲线，我们可将其称为“准复曲线”。这种“准复曲线”在行驶力学上完全满足要求，而且从线形上是连续顺畅，美观，视线平顺而且具有安全感，同时缓和曲线和主曲线部分极大地照顾了原旧路线形的直线段位置，提高了旧路的利用率，节省占地少拆迁，因此是经济的。此外，由于“准复曲线”的做法所采用的缓和曲线长度与一般的复曲线相比有很大增加，因此容易适应自然环境，可利用自然地形布线，并且增加了线形设计的灵活性，使平面与纵面线形的协调更加容易，因而不论是新建还是改建公路中，对可能出现的断背曲线线形，采用上述处理方法，将会收到良好的线形效果和经济效益。
　　三、关于平纵协调问题
　　路线平面线形与纵断面线形设计的目的实质上是从驾驶员的视觉上解决问题，也就是从心理和生理角度讨论路线线形设计的合理组合、适应环境及利用地形，因地至宜是公路线形布设的关键性问题，最终的设计目的是要使线形形成三维的空间立体线形。优良的立体线形的形成，是我们路线线形设计所追求的最终目标。这样，就有一个平纵线形如何组合，如何互相配合协调的问题。
　　平面线形的组合一般为直线、曲线、直线，纵面线形与平面线形的比例宜为1：1对应，竖曲线半径为1300～20000，从行驶情况看视觉连续，线形比较顺适、流畅，平纵指标运用得当与地形配合合理。

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