公路路线设计中应注意的几点问题分析

魏一品

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

公路建设为人们的出行带来了极大的便利，但是在施工建设中也存在些许不足。特别是设计方面，一旦出现问题，会给公路建设造成漏洞，不仅带来经济上的损失，还会威胁人们的安全。所以，相关工作人员要遵循基本的设计原则，严格控制公路设计质量，完善公路建设工作，以此提高公路建设质量，促进我国交通行业的发展。

在公路建设前进行路线设计，是整个工程建设的重点，公路路线是整个公路建设的骨架，其路线是否合理直接影响着公路质量，也影响着后期公路是否能够正常使用。良好的公路线路设计能够为人们提供明确的行驶方向，也能为驾驶者提供充足的视距以及行车信息。

在路线设计中，设计人员要考虑到路线线形、安全设施等多种因素，以保证公路的安全性。其中，路线线形的确定是非常重要的，这直接关乎公路的安全性。一旦确定整体的线形，就能够进一步确定其他构造物的位置，同时还能确定安全设施的位置等。如果整体线形不明确，会直接导致后期建设难以开展，影响到整个公路建设的效益。另外，需要注意的是，随着人们生活水平的提高，公路交通量也在不断增加，这一过程中伴随着一些较为严重的交通事故。如果公路路线设计存在不足，会导致交通事故更加频繁。在这一状况下，公路设计人员还需根据实际需要，按照设计理论，进一步完善公路路线设计标准，从而提高公路建设质量。此外为了迎合人们的出行需求，当下公路建设越来越复杂，公路路线设计可以说是公路建设的基础所在，所以工作人员需要进一步对其加以重视，以便做出合理的设计，提高公路路线的安全性[1]。

2.1 设计要求

公路设计一方面是为了保证公路投入使用后正常发挥功能，另一方面是为了合理减少投入、提高经济效益。一般来讲，公路建设中会考虑到多种因素，短线路段建设是最常使用的方式。在公路设计时，工作人员需要先对施工地周围的地质环境、气候状况等进行合理的观察、分析，尽可能选择水文地质等较为稳定的施工地区，并了解相关因素是否会对公路建设产生影响。在这一前提下进行公路路线设计，能够保证后期建设符合实际要求。此外，设计过程中同样要考虑资金的投入情况，这也是重要的分析指标，工作人员要尽量将成本控制在合理的范围内。

2.2 路线设计步骤

公路路线设计起来较为复杂，且需要很高的专业性。整体的施工步骤可以分为三步：第一，设计人员需要先对施工区域内的状况进行勘察、分析，再根据公路的整体要求及相关理论分析，缩小公路的施工范围。第二，需要根据建设成本、施工难度等问题具体确定路线，设计人员要据此对各工序分别设计。第三，设计完成后，应明确各阶段的技术指标，为后续的施工做准备。

3.1 安全性原则

公路路线设计直接关乎公路使用的安全性，如果设计不合理，会导致公路使用中出现问题，甚至引发交通事故，威胁人们的生命安全。所以，在公路设计时，设计人员首先要控制公路线路的安全性，遵循国家规范，合理设计公路路线，提高其安全效益。此外，工作人员还要关注公路的平纵线形指标，确保其符合规范要求，尽量在保证排水畅通的同时减小纵坡，以提高行车的安全性及驾驶的舒适性。一般来讲，纵坡越小，人们在行车中越有安全感。

3.2 环保性原则

在公路建设方面需要遵循环保性原则，以此维持好生态平衡，对生态环境进行保护。良好的环保建设不仅能够为人们提供舒适的出行环境，同时能够降低环境污染。将环保理念渗透到公路路线设计工作中，能够有效提高生态效益。因此，设计人员在设计过程中，要遵循环保原则，科学设计公路路线，以降低对自然环境的影响。例如，景区周围的公路路线设计，需要以保护景区为原则进行设计。

3.3 高效性原则

公路施工往往需要耗费大量的人力、物力，成本较高，尤其是在建设相应的盘山公路等项目时，更需要大量的成本投入。所以，在公路路线设计工作中，在做好各项施工标准把控的情况下，需要把控建设成本，以提高工程收益。在设计工作中，工作人员要将最小的工程成本为前提，以此对各阶段的路线进行设计，保证规划的有序性及高效性，以提升项目整体的经济效益。

4.1 长直路线设计评价

一般来讲，在对公路路线中的长直线进行评价时，需要先注意直线的长度。标准情况下，该长度不能大于设计速度的20 倍。虽然人们大多认为公路中的长直线越长越好，但过长的直线容易使驾驶员产生疲惫，进而引发交通事故。所以，在评价长直线状况时，需要将其长度纳入评价范围，以保证长直线的设计合乎规范。

4.2 短直路线设计评价

短直线设计同样有着长度方面的限制，如果短直线较短，容易使驾驶员将曲线与直线看作反向弯曲，这对行车是非常不利的。基于这一点，需要将短直线的长度控制在设计速度的6 倍以上，以保证行车安全。此外，还可以在设计过程中加入相应的提示牌，以便帮助驾驶者更好地辨明方向。

4.3 平曲线半径设计评价

汽车在弯道路段行驶时，容易受向心力的影响。如果这一过程中遇到的向心力过大，则容易导致侧翻事故。为了避免这类事故的发生，设计人员需要设计出合理的平曲线半径。良好的平曲线设计能够帮助驾驶员把控行车速度，保持车辆的稳定性，对行车安全有着良好的帮助。总体来讲，公路路线设计是一项较为复杂的工作，设计人员要时刻把控各项影响因素，在符合评价标准的状况下完成设计。合理的设计能够促进后期建设，对提高公路质量也有着较大帮助。

5.1 平面线形设计

5.1.1 圆曲线

圆曲线可以说是平面线形中的重要组成，该曲线能更好地适应地形，同时还具有美观性，在公路建设中得到了广泛应用。不过，需要注意的是，驾驶员在曲线上行驶时，往往会受到离心力的影响，使行车缺乏稳定性。因此，在圆曲线设计过程中，需要考虑离心力的大小。一般来讲，曲线半径与离心力直接相关，半径越小，行车稳定性越低。基于此，设计人员要尽量将曲线半径设计得大些，但前提是将其控制在合理范围内。一般来讲，圆曲线半径最大不能超过10000m[2]。

5.1.2 直线

直线是公路线形设计中最常用的类型，该线形的使用成本最低，只需连接两点即可。所以，如果地形符合要求，便只需进行直线线形铺设。但在真正的使用过程中，同样需要保持谨慎，尤其是在陡坡与长直线结合使用时，需要合理协调直线与曲线之间的使用关系。通常，二者需要交替使用，长直线只能在地形与经济同时适合的状况下才能使用，也同样需要注意，如果公路方向上存在明显的障碍，也不能使用长直线。

此外，直线设计中需要考虑到驾驶员的心理状况，大多驾驶员长期行驶于单一的环境下，容易产生视觉疲劳，这更容易导致安全事故的发生。另外，如果线形单一且周围的景色较为单调，极易导致驾驶员产生不良情绪，影响行车质量。当下，我国个别公路建设直线长度较长，部分地区的长直线甚至达10km。在此状况下，驾驶员注意力难以集中，一旦路途中出现问题，驾驶员难以及时反应；
再者，容易使驾驶员放松警惕，在行驶过程中出现超速等状况。因此，在公路直线设计的过程中，设计人员要考虑直线长度，不可设计过长，要以保证驾驶员的行车安全为前提。

5.2 纵断面线形设计

在对路线纵断面进行设计时，需要考虑到沿线的地质状况，还要保持纵坡的平顺性，以便保证人们的行车安全。如果在纵坡设计面出现较多或较大起伏，容易导致交通事故。所以，设计人员在设计过程中，需要严格遵循设计标准，以确定公路的限制坡长等数据，对整个设计路线进行全面优化。此外，公路纵面设计需要与周围的环境相协调，以此引导行车人员安全行驶。良好的视线连续性能够保证驾驶员的安全，防止其视线被过度诱导而造成事故。

一般来说，公路纵坡越大，对行车产生的不良影响越多，行车越不稳定。在这种状况下，设计人员要合理设计纵坡。车辆沿陡坡向上行驶时，会受到较多阻力，基于这一点，设计人员要在设计过程中帮助驾驶员克服阻力，加大这一过程中的牵引力。同时，设计人员不可设计较长的坡度，否则容易导致车辆熄火，不利于人们的出行。此外，还需要考虑沿坡下行的问题，下行过程中，车辆往往会受重力等作用加快车速，若速度过快则会有安全隐患。所以，纵面线形设计时要保持坡度的合理性，这对于后期减少交通事故有着重要作用。

5.3 横断面设计

横断面比平纵面在设计方面的影响小许多，但这一设计中的问题同样不可轻视。设计人员在进行横断面设计时，需要遵循设计规范合理进行，要充分考虑交通量、行车安全等多种因素，以保证设计的科学性、合理性及连续性。

5.4 超高渐变位置设计

一般来讲，设计人员在对公路路线设计中涉及的超高渐变段进行设计时，往往会选择在缓和曲线的某个位置设置超高渐变段。这一方式较简单，但相对来说，如果整个工程中带有桥梁工程，就会产生较多不利影响。所以，在对该路段进行设计时，设计人员要严格取值，同时还要考虑后期公路改造过程中可能遇到的情况。

5.5 平纵组合设计

良好的线形组合能够诱导驾驶员的视觉，保证行车安全，但如果组合不合理，就容易违背自然诱导，导致公路事故频发。在公路路线设计过程中，如果长直线与陡坡的组合不合理，例如，将长直线与半径长度均较短的曲线结合时，更容易导致交通事故。在合理的设计中，设计人员需要根据实际状况，将长直线与半径长度相符的曲线相结合，这能够帮助驾驶员更顺畅的行驶。在设计过程中，需要尽量避免较长的平曲线设计时融入较多短竖曲线，需要注意的是，不能将较短的平曲线与较短的竖曲线组合。

在平纵线形设计的过程中，需要遵循以下原则：第一，保证整个线形在视觉方面的连续性能合理诱导驾驶员的视觉，从而降低交通事故。第二，遵循相应的设计要求，保证所有设计均符合相关规范，保证线形设计的正确性。第三，合理设计合成坡度，这不仅能够提高行车安全，还能达到良好的排水效果，防止路面积水对行车造成不良影响。第四，在设计过程中，要结合道路周围的景观，降低对生态环境的影响。

此外，在平竖曲线设计过程中，还需要关注以下内容：首先，不能设计较多、连续的凸竖曲线或凹竖曲线，否则容易导致“暗凹”等不良状况，对驾驶员行车不利。其次，要在设计过程中分开处理较短的平竖曲线，二者不能出现重合。纵面线形设计是公路线形设计中的重点内容，其设计质量直接影响着后期的行车安全，将纵面与平面设计相结合，综合考虑，可以有效利用周围的空间位置，降低交通事故的发生率。

5.6 注意公路环境保护设施的设计

如今，环境保护受到了越来越多人的关注，在公路设计建设过程中同样需要注重环境保护。通常情况下，公路建设中的环保资金投入是充足的，但也有部分公路预算不充裕，投资有限，难以达到生态公路的标准。不过，如果设计人员规划得科学、合理，也可以在减少投资的情况下，贴合生态建设标准。公路建设中涉及防护工程及排水设施建设，如果能够合理设计这两个项目，可进一步防止水土流失的情况。在防护工程选择方面，可以选取刚柔并济的方式，将多层防护与生态防护相结合，以此在环境稳定的状况下进行边坡治理。在排水方面，可以选取一些较矮小的草种，将其覆盖在土质边沟上，以形成良好的防护边沟，从而进一步降低水流冲刷，使其具有良好的生物过滤能力。该方式不仅会维护生态平衡，还能够减缓车辆的冲击力度，且该方式适用于多种地形路段，不会受较多制约，值得大力推广使用[3]。

综上所述，公路路线设计时首先需要选择科学、合理的地形，其次对整体路线进行细致定位，最后根据平纵路面的设计要求、各路段关系等，确定最终的路线建设标准。公路路面设计较为复杂，需要考虑的因素众多，且这一设计需要经过不断的优化完善，保证设计出来的线路符合建设规范和指标。公路建设是交通运输行业发展的重要部分，关乎人们的出行安全，所以，相关设计人员需要更加重视设计工作，以便提高行车安全，为人们的出行提供更好的服务。