浅谈公路设计中的线形设计

浅谈公路设计中的线形设计

梅兵

成都精益建设工程有限公司四川 成都610213

摘要：影响交通安全的因素有很多，其中最主要也是影响程度最大的就是公路线形，一旦公路线形设计不合理，必定在路段中产生事故多发点。因此有必要明确公路线形设计对交通安全的影响，并分析提出保证交通安全的做法。

关键词：公路设计；线形设计；措施

前言

公路作为一种线状构造物，线形在其中发挥着重要的作用，是公路的骨架，是各项线形技术指标的立体组合，线形设计的优劣不仅仅控制着工程的造价，还对公路在运营期的质量起着关键性的作用。因此，在进行公路线形设计时要结合车辆行驶的安全性与舒适性、工程的经济性以及线形的美观等方面来综合考虑。公路线形设计可分为2个方面，即宏观设计和微观设计。宏观设计是在前期做好路网的交通评测工作，并针对性地对公路的需求进行分析来进行公路的设计。微观设计则是对线形要素进行设计，是决定公路最终使用功能的关键步骤。

1道路线形设计与交通安全的关系

道路线形设计合理与否直接关系到整个道路的安全性，所以为保证行车安全就需要合理地选择和规划道路线形。但一直以来，在道路线形设计标准中，只明确了部分技术指标，如纵坡和坡长、平纵曲线长度及半径等，对于应重点考虑的线形组合则相对灵活。一般对道路设计的评价也仅仅局限于道路工程的建设成本与路面质量，却忽视了通车后的安全性评价。经查阅相关资料分析表明：其一，在急弯陡坡路段，事故发生率最高；其二，在连续弯道或急转弯或长下坡路段，事故发生率相对较高；其三，弯道与直线路段相比，在前者发生事故的概率更大。

2行车速度对交通安全的影响

在公路线形设计过程中，线形组合和平竖曲线设计均为了满足车辆行驶的要求，因此公路线形设计的水平最终体现在车辆行驶状态方面。根据相关统计，因行车速度过快而引起的交通事故在事故总量中占比约33.5%，在事故诱因中位居第二，仅次于驾驶员人因失误。相关研究表明，车辆运行速度越快且实际车速与平均车速的差越大，发生事故及伤亡的可能性越大，且车速120km/h是分水岭，超过这一速度后，伤亡概率和伤亡程度均倍速上升。可见，基于行车速度的视角进行公路线形设计对提升公路设计方案的合理性具有重大现实意义。

3公路线形设计关键问题

3.1平面线形设计

平面线形设计的作用是使公路与地形以及周边环境之间达到协调。在平原等地势平坦地区，公路平面线形以直线为主；而在丘陵以及山区等地势起伏大的地区，则曲线线形更为合适。在进行线形设计时，直线、曲线、回旋线的设计要因地制宜，不论是哪种等级的公路，在进行曲线设计时首先要考虑采用半径大的圆曲线，确保平曲线足够长。根据长期的实践证明，线路转角的大小与行车的舒适性有直接关系，而采用较长的平曲线可以避免在行车时产生急转弯的错觉。当线形采用直线时，路线的纵坡不宜过大，长直线路段的尽头与曲线相接时，首先应考虑大半径曲线，曲线的设置要结合半径、超高以及视距等因素来进行综合考虑。

3.2纵断面线形设计

进行纵断面线形设计时要与公路沿线的地形密切结合，将线形设计为连续均匀的平顺曲线，避免线形出现较大的起伏或突变。长距离的上坡或者下坡路段要避免，纵坡最大的路段应该设计在坡段的下部，越接近坡段的顶部，纵坡要越小。相邻两段坡段的纵坡代数差小的时候，要采用较大半径的竖曲线来进行过渡。在平原地区，路线的纵坡要平缓，在山区与丘陵地区应尽量控制纵坡，不宜过大。

3.3线形组合设计

进行线形设计时，不应当只从技术角度出发，仅考虑长度、坡度以及曲线半径等技术参数，还要考虑到视觉心理等问题。当交通环境单调时，公路线形组合可适当复杂，可设置车道线、交通标志以及绿化等也可解决路线沿途视景单调的问题，避免长时间行车时面对简单枯燥的视景，导致驾驶员产生视觉疲劳；而交通环境复杂时则要采取单调的线形组合。公路线形组合设计要以安全性、舒适性为出发点，在进行纵断面线形设计时，可以在适当的位置设计凹形竖曲线，不仅有助于解决线形单调呆板问题，还能带来行车视觉的改变，提高行车的舒适性；但应当注意的是，要避免采用较短的凹形竖曲线。在进行平面线形设计时，要合理选择平曲线半径，使直线与圆曲线之间相互配合，能够达到较好的路旁景观效果，若平曲线半径偏小、直线长度过短时，都会导致视觉曲折现象。同时还要结合纵断面线形设计来综合考虑，避免急转弯和陡坡出现在同一路段上。

4改善对策

在道路线形设计较差的情况下，道路的安全性难以得到保障，以下就改善对策提出建议。首先，通过持续优化设计来完善道路线形；其次，在线形调整范围不大或工程已开工建设无法更改线形的情况下，可在运营期间通过改善道路的其他条件来达到提高安全性的目的。

4.1改善道路线形

应高度重视道路线形设计对交通安全的影响，在设计阶段尽可能规避不利线形。根据道路工程的实际情况，可以在平、纵断面以及平纵线形组合方面着手道路线形的改善，并应特别关注平纵线形组合是否合理。道路线形设计时，应尽力避免出现过长的长直线以及半径过小的平曲线，减少长大纵坡的使用，并选择半径足够大的竖曲线。尽可能将竖曲线全部布置于平曲线中，可以将竖曲线的两个端点分别布置在两端的缓和曲线范围内。如果这种理想情况难以实现，则应当考虑把竖曲线布置于一条直线上，即把平曲线、竖曲线彻底分开。在平、竖曲线只有1/2重合的情况下，纵坡在平曲线中间部位开始发生变化会造成线形不够平顺，增加驾驶员的驾驶难度。平、纵线形组合设计的原则一般为相互对应，国内外研究资料表明，当平曲线半径小于2000m、竖曲线半径小于15000m时，平、纵线形的组合就显得十分重要。半径较小的圆曲线及各种线形突变现象应避免紧接在长大纵坡之后，确保构成道路线形的各个主要参数均匀连续。

4.2改善道路的其他条件

在道路线形存在一定的缺陷，但线形已无法调整的情况下，可以在交通标志、路幅宽度、排水设施以及路面材料等方面加以改进、弥补。其一，可以在长大纵坡的坡顶以及急转弯处，设置交通标志，提醒驾驶员需注意集中精力、控制行驶速度。其二，结合项目实际条件，在线形不利事故频发地段适当加大道路宽度，为驾驶员提供容错率高的行车环境。其三，当长大纵坡的坡底出现渐变率低的超高缓和段时，在坡底横坡接近于0的地段，极易造成雨水汇聚，很可能成为雨天事故频发地。在这种情况下，可以通过设置截水槽或其他排水设施进行处理。其四，可以将路面面层材料调整为间隙较大的透水沥青混凝土，以达到改善道路条件的目的。

结束语

总之，道路线形设计对交通安全的影响极大，直接关系到道路工程运行质量的好坏。随着我国经济的快速发展，人们对于道路交通的要求也越来越高，因此在进行道路路线设计时，相关设计人员要从提高行车的安全性及舒适性出发，重视人性化设计，为推动我国道路交通建设的健康持续发展发挥应有的作用。

参考文献：

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