淺談道路路線設計

1、 淺談道路路線設計一、摘要 從狹義上來說，道路運輸是指汽車在道路上有目的地移動過程。在這個過程中，車是必不可少的，道路在該過程中也起著至關重要的作用。并且由于道路運輸?shù)耐顿Y少、見效快、經(jīng)濟效益高；機動靈活、運輸方便、適應性強、商品流通周期短、資金周轉快，可實現(xiàn)“戶到戶”的直達運輸，運輸損耗少的特點，特別是高速公路的出現(xiàn)，運輸速度顯著提高、運輸量增大，道路運輸在交通運輸系統(tǒng)中將會起著越來越重要的作用。 中國是歷史悠久的文明古國，道路運輸?shù)陌l(fā)展先于世界各國。然而在當今社會，我國的公路運輸體系遠遠落后發(fā)達國家，并且還存在著以下幾大問題：1、 數(shù)量少（公路通車總里程少、公路密度偏低）。2、 公路網(wǎng)等級

2、低、高等級公路少、路面質量差、標準低。3、 東西部差距較大，平原區(qū)與山區(qū)差別大。4、 通行能力低（通行能力大、運營效益高的公路主骨架未形成）。5、 服務水平低（公路運輸服務不滿足要求）。二、關鍵詞 原則、要求、結構組成、設計三、正文（一）線形設計原則 公路的線形設計本著“安全、先進、經(jīng)濟、環(huán)保、美觀”的總體設計思想，路線設計時遵循以下原則： 1、靈活應用曲線為主的平面線形以適應地形，減少對自然破壞，提倡環(huán)保設計。 2、重視平面、縱面與地形橫斷面的結合，部分困難路段可采用分離式路基。 3、本著“保護耕地、節(jié)約用地、少拆房屋、方便群眾、保護環(huán)境、保護古跡”的原則，盡量減少對社會人文環(huán)境的破壞。 4

3、、結合沿線城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃，帶動地方經(jīng)濟發(fā)展，合理確定路線走向。既要適當選用較高技術標準，也要合理控制投資。 5、行駛力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速路應盡量滿足。（二）線形設計的基本要求 1、應根據(jù)公路等級及其使用任務和功能，合理利用地形，正確使用標準，確保線形的均衡。 2、路線設計中對公路的平、縱、橫3方面應綜合設計。 3、路線設計應保持線形的連續(xù)性。 4、線形設計應與當?shù)氐沫h(huán)境和景觀相協(xié)調。 5、路線設計應避免穿過地質不良地區(qū)。 6、干線公路應避免穿過城鎮(zhèn)，應遵循便民而不擾民的原則。7、應貫徹保護耕地、節(jié)約用地的原則，少拆房屋，保護環(huán)境。（三）道路結構組成1、路基是道路行車部分

4、的基礎，由土、石按一定尺寸和結構要求所構成的帶狀土工構造物。2、路面路基頂面用各種材料分層鋪筑而成的結構層。3、 排水結構物為了確保路基穩(wěn)定，免受地面水和地下水的侵害，修建的專門的排水設施。按其排水方向不同可分為縱向排水和橫向排水。4、 公路特殊結構物為了保證公路連續(xù)、路基穩(wěn)定，有時需要修建一些特殊構造物，如懸出路臺、半山橋、明洞等。（四）道路設計1、 平面線形設計（1）平曲線間最小直線長度設計兩平曲線間的直線長度不宜過短。公路路線設計規(guī)范規(guī)定直線長度（以m 計）以不小于設計速度（km /h）的6 倍為宜；反向曲線之間最小直線長度（以m 計）以不小于設計速度（km /h）的2倍為宜。”互相通視

5、的同向或反向平曲線，如果其間直線長度過短，容易把直線和2 個平曲線看成是反向彎道，使整個線形缺乏連續(xù)性。在兩同向曲線之間插入較短的直線是不適宜的，由于車輛駛離一個彎道而進入另一個彎道的過程中，駕駛者要使方向盤做反向扭轉，這一過程需要一定的時間維持直線方向運行，因此兩同向曲線之間要求有較長的直線。（2）圓曲線汽車在圓曲線上行駛時，由于受離心力的作用，使行車條件變壞，圓曲線半徑越小，發(fā)生事故的趨勢越大。所以在線形設計時，只要地形條件許可，都應盡量選用較大的圓曲線半徑。在實際設計中，選用多大的圓曲線半徑不是單純的理論問題。在山嶺重丘區(qū)，圓曲線半徑盡可能采用規(guī)范所規(guī)定的極限半徑的35 倍，最低以不小于

6、2 倍為宜。在平原微丘區(qū)，應盡可能采用較大圓曲線半徑，最好能選用大于不設超高的平曲線半徑，這樣線形流暢、行車舒順，路面排水則可通過路拱橫坡得以解決。 公路路線設計規(guī)范規(guī)定的小偏角的界限為7，從設計和使用上看，最好控制在10以上。緩和曲線直線同圓曲線（半徑小于不設超高最小半徑的圓曲線）或不同半徑的圓曲線之間相互連接時，規(guī)范規(guī)定期間應設置緩和曲線。由于汽車行駛軌跡非常接近回旋線，加上回旋線線形美觀、順滑、柔和，能誘導視覺，符合駕駛者的視覺和心理要求，因此緩和曲線采用回旋線。緩和曲線是線形設計要素之一，在確定其長度時，首先應考慮的是離心加速度變化率及使駕駛者感覺舒適、線形視覺良好所需的長度，其次才是

7、超高緩和漸變率所需的長度。為在視覺上獲得美觀、圓滑的線形，緩和曲線長度應隨圓曲線半徑的增大而增長，但是，有時由于采用較長的緩和曲線而又限于交點間距不足，不得不減小圓曲線半徑來適應。在線形設計中，圓曲線的半徑是首要的，如果圓曲線半徑過小，即使緩和曲線再長，其對行車的舒適、安全也是不利的。如果緩和曲線太長，會使駕駛者感到后一段曲線曲率增加的很快，往往要不時地踩剎車，感覺不舒順，因此緩和曲線長度應為l=r r /9。另外，對于較長的緩和曲線，特別是反向緩和曲線，應盡量避開人工構造物區(qū)間，以免造成構造物的設計難度、構造物曲折及排水不暢。2、縱斷面線路設計（1） 坡長 路線縱坡以平緩均勻而坡段較長為好，

8、以免汽車經(jīng)常換擋。規(guī)范對最小坡段長度作了規(guī)定，規(guī)范規(guī)定的最短坡長是兩個變坡點之間的距離，而不是兩豎曲線之間的直坡段。最短坡長除應符合規(guī)范的規(guī)定值之外， 還應容納得下豎曲線及兩豎曲線之聞的直坡段的長度。同向豎曲線，特別是同向凹形豎曲線之間的直坡段要有足夠的長度，避免出現(xiàn)斷背曲線。因為凹形同向豎曲線能被司機看到線形的整體， 這一段直坡段會造成線形不平順的感覺。當直坡段較長時， 財把這直坡段變成一個半徑較大的凹形豎曲線并和兩端的豎曲線形成一個三心復曲線， 以消除線形不平順的弊病。反向豎曲線，規(guī)范認為“最好中間設置一段直坡段， 直坡段的長度一般不小于按計算行車速度行駛3秒鐘的行程長度”。（2） 變坡點

9、和豎曲線 路線縱坡變更處為變坡點， 凡變坡點處均應設置豎曲線， 其目的是為了緩沖行駛在不同坡度上的車輛動量變換，保證視距，保證汽車前燈照射范圍。豎曲線和平曲線的良好組合還能使主體線形更順暢，增加行車安全感和舒適感。豎曲線一般采用二次拋物線， 這是因為汽車重心通過變坡點時的運動軌跡理論上是拋物線。但作為豎曲線應用的拋物線曲率半徑的變化非常小， 實際上和圓曲線非常接近， 所以豎曲線的大小可以用一定的曲率半徑來表示。關于豎曲線半徑，對凸形豎曲線來說，主要是為了保證必要的視距i對凹形豎曲線來說，主要是使離心力所引起的超載限制在汽車彈簧所能承受的范圍之內， 以及保證汽車前燈照射范圍滿足要求。3、平、縱面

10、組合設計高速公路線形設計，必須注重路線的平、縱面組合設計，應充分考慮駕駛者在視覺上和心理上的要求。豎曲線與平曲線一一對應，兩者重合，豎曲線完全包在平曲線之內，是平、縱最好的組合。對于長而緩的平曲線，應當采用平順而流暢的縱坡，且平、豎曲線都應采用較大的半徑，特別是凹型豎曲線處，兩者的半徑更應該大些。要避免在凸型豎曲線的頂部和凹型豎曲線的底部設置小半徑平曲線。對于凸型豎曲線，這種組合失去了引導視線的作用，使駕駛者感到茫然；對于凹型豎曲線，只要線形要素較大，行車可能不危險，但線形會顯得扭曲，不順適美觀。同理，也不能把豎曲線的頂部或底部設置在反向平曲線的拐點處或設置在緩和曲線段內，以免造成路面排水不暢

11、。一個長的平曲線內設有幾個豎曲線，或一個長的豎曲線內含有幾個平曲線，這樣的線形組合看起來很別扭，特別是當坡差較大時尤為明顯，容易使駕駛者把公路看成是被分割成了幾段似的，這樣的組合應避免。確有困難時，一般一個長的平曲線內設置豎曲線的數(shù)目不應超過3 個，使駕駛者在任何地段所看到的縱坡變化不超過3 個為宜。豎曲線半徑應與所對應的平曲線半徑相協(xié)調，良好的立體線形是平、豎曲線的均衡與配合來獲得的。平曲線半徑較大時，豎曲線半徑也應相應增大；平曲線較長時，豎曲線長度也應相應增長。對平、縱配合難以判別優(yōu)劣時，可通過透視圖來檢驗。關鍵還是應明確判斷標準，使駕駛者最終能獲得一個理想的視覺環(huán)境。4、道路行車視距設計

12、 在道路路線設計的時候，不能忽略了行車視距的重要性，否則可能會帶來道路交通事故發(fā)生率的增加。因此行車視距應該滿足一下幾點：（1）所有道路必須滿足停車視距的要求。無論是單車道或雙車道，有分隔帶或無分隔帶，高速公路還是其它公路，停車視距都是應該保證的。 (2)對于快、慢車分道行駛的多車道公路、中央有分隔帶的公路，在中央劃線并嚴格實行分道行駛的雙車道，可不要求超車視距，主要滿足停車視距的要求。（3）我國標準規(guī)定二、三、四級雙車道公路的視距不得小于停車視距的兩倍，且應有一定比例的路段保證超車視距。之所以這樣要求，是因為我國目前絕大多數(shù)雙車道公路中央不劃線，或雖已劃線，但未能嚴格實行分道行駛，且有眾多的非機動車干擾，汽車多在路中央行駛，當發(fā)現(xiàn)對面有汽車駛來時，再回到自己的車道上，所以對視距應該放寬。5、沿路設施設計（1）交通安全設施-信號燈、護欄、照明設施、反光標志、地道等。（2）交通