公路線形設(shè)計(jì)必須在保證汽車行駛安全、舒適、經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，考慮線形同地形、地物、景觀等條件的協(xié)調(diào)和技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上的合理。所謂公路線形，概況地說(shuō)是按照公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在平面上、縱面上繪的或者這兩者相結(jié)合的主體的幾何線形，把這些分別稱為平面線形、縱面線形、立體線形。一般所說(shuō)的線形大多是指平面線形而言。

　　為此，線形設(shè)計(jì)的好壞往往是公路總體設(shè)計(jì)及其作用的主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行線形設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)公路應(yīng)具有的性能與作用進(jìn)行充分而慎重的研究，以免留下后患。

　　將線形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的基本事項(xiàng)歸納四點(diǎn)，即線形必須滿足下列條件：

　　1.應(yīng)從行駛力學(xué)上保證汽車行駛的安全、舒適、從營(yíng)運(yùn)費(fèi)用等方面保證經(jīng)濟(jì)性；

　　2.從駕駛員的視覺(jué)、心理方面來(lái)看應(yīng)是良好的；

　　3.應(yīng)與公路周圍的環(huán)境及景觀協(xié)調(diào)融洽；

　　4.應(yīng)與地形、地物、土地利用規(guī)劃等自然條件及社會(huì)條件相適應(yīng)，而且工程費(fèi)用與收益額要均衡，經(jīng)濟(jì)上要合理。

　　在圖紙上進(jìn)行線形設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定不應(yīng)受最小值的約束，而應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)條件，地形條件等盡可能地采用大一點(diǎn)的適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)值。要拋棄以前常用的把平面線形、縱面線形分開(kāi)進(jìn)行考慮的線形設(shè)計(jì)方法，而必須是把兩者綜合起來(lái)以立體線形的好壞來(lái)加以充分的研究。還應(yīng)注意不僅對(duì)線形要一小段一小段地研究，而且也不要忘記從整個(gè)線形的好壞進(jìn)行分析。

　　一、直線與曲線的設(shè)置

　　公路線形設(shè)計(jì)的原則是適用、安全、經(jīng)濟(jì)和美觀。在線形設(shè)計(jì)中以舒適和安全的角度來(lái)講，僅涉及的是行駛力學(xué)和行駛心理學(xué)兩個(gè)方面的問(wèn)題。從行駛力學(xué)的角度來(lái)看，直線線形比曲線線形要優(yōu)越。但是，在嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況下；無(wú)論是直線還是曲線都能夠滿足行駛力學(xué)的要求，保證行車安全是無(wú)疑的。再?gòu)男旭傂睦韺W(xué)的角度來(lái)看，單一的線形會(huì)使人感到乏味。因此，我國(guó)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了公路線形直線段不宜過(guò)長(zhǎng)。但是具體多長(zhǎng)為宜，沒(méi)做詳細(xì)規(guī)定。對(duì)于曲線線形幾乎所有的資料均提出盡量采用較大的半徑，提高曲線長(zhǎng)度。卻很少有人注意到曲線行車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，連續(xù)的曲線路段行駛，同樣會(huì)使人感到乏味，甚至在長(zhǎng)時(shí)間左右兩向曲線的反復(fù)交替行駛中使人感到茫然，而無(wú)所適從。根據(jù)查閱有關(guān)資料得知，行駛在具有很大半徑的彎道上，差不多所有汽車都低于最佳行駛速度。也就是說(shuō)，相鄰直線和曲線路段的線形比例要協(xié)調(diào)，一般情況下應(yīng)控制直線與曲線的比例在1：3的范圍內(nèi)，超過(guò)就不易達(dá)到相鄰路段線形比例的協(xié)調(diào)。

　　對(duì)于極限和一般最小半徑的鄰近曲線應(yīng)設(shè)置緩和曲線逐漸過(guò)渡為好，在直線和曲線的協(xié)調(diào)上，應(yīng)防止長(zhǎng)直線與小半徑平曲線的線形設(shè)計(jì)，曲線的半徑也不是越大越好，超過(guò)10000米的半徑時(shí)，平曲線的曲率很小，也接近了直線，一般情況下不宜采用。從美學(xué)角度來(lái)講，直線和曲線都具有各自的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)，很難單一的進(jìn)行評(píng)述其優(yōu)劣好壞。

　　二、對(duì)斷背曲線的處理

　　何謂斷背曲線？其定義是：兩同向曲線間連以短的直線叫斷背曲線。處理斷背曲線，往往是在原有的舊路改建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中所遇到的特殊情況，新建公路根本不存在這種現(xiàn)象。基本上所有關(guān)于道路設(shè)計(jì)資料和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中都強(qiáng)調(diào)避免斷背直線，選線或定線時(shí)盡量做成單曲線或復(fù)曲線。

　　根據(jù)斷背曲線的定義，對(duì)該短直線長(zhǎng)度，世界各國(guó)的推薦大致相同，均以動(dòng)態(tài)行車視距而定。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以不小于計(jì)算行車速度v（Km/h）的6倍。這樣在公路線形設(shè)計(jì)上對(duì)直線路段長(zhǎng)度的限定就比較明確在6v-20v之間。這樣的規(guī)定盡管是為了改善行駛條件，避免出現(xiàn)斷背曲線和行駛時(shí)的直線行車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，但是滿足直線長(zhǎng)度不超過(guò)20v比較容易，而且必須大于6v的條件有時(shí)就比較困難。且不說(shuō)在新建公路線形受到地形地物限制時(shí)難以做到，僅就公路的改造升級(jí)而言就將十分困難。這是因?yàn)槟壳拔覈?guó)的線形狀況，完全按照現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)定辦理，會(huì)使線形調(diào)整的幅度過(guò)大，舊路利用率降低，占地拆遷等項(xiàng)費(fèi)用大大提高，造成工程投資過(guò)大，將與新建公路投資相差無(wú)幾。如何處理這個(gè)問(wèn)題，根據(jù)自己多年的學(xué)習(xí)和實(shí)際工作的實(shí)踐認(rèn)識(shí)，提出如下的方法。

　　該斷背曲線的直線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，緩和曲線長(zhǎng)度為L(zhǎng)s。

　　當(dāng)L≤Ls時(shí)，可以做成復(fù)曲線。

　　當(dāng)2Ls,經(jīng)過(guò)對(duì)斷背曲線的直線長(zhǎng)L的處理之后，就已經(jīng)不再是斷背曲線，而成為改造后的不標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)曲線，我們可將其稱為“準(zhǔn)復(fù)曲線”。這種“準(zhǔn)復(fù)曲線”在行駛力學(xué)上完全滿足要求，而且從線形上是連續(xù)順暢，美觀，視線平順而且具有安全感，同時(shí)緩和曲線和主曲線部分極大地照顧了原舊路線形的直線段位置，提高了舊路的利用率，節(jié)省占地少拆遷，因此是經(jīng)濟(jì)的。此外，由于“準(zhǔn)復(fù)曲線”的做法所采用的緩和曲線長(zhǎng)度與一般的復(fù)曲線相比有很大增加，因此容易適應(yīng)自然環(huán)境，可利用自然地形布線，并且增加了線形設(shè)計(jì)的靈活性，使平面與縱面線形的協(xié)調(diào)更加容易，因而不論是新建還是改建公路中，對(duì)可能出現(xiàn)的斷背曲線線形，采用上述處理方法，將會(huì)收到良好的線形效果和經(jīng)濟(jì)效益。

　　三、關(guān)于平縱協(xié)調(diào)問(wèn)題

　　路線平面線形與縱斷面線形設(shè)計(jì)的目的實(shí)質(zhì)上是從駕駛員的視覺(jué)上解決問(wèn)題，也就是從心理和生理角度討論路線線形設(shè)計(jì)的合理組合、適應(yīng)環(huán)境及利用地形，因地至宜是公路線形布設(shè)的關(guān)鍵性問(wèn)題，最終的設(shè)計(jì)目的是要使線形形成三維的空間立體線形。優(yōu)良的立體線形的形成，是我們路線線形設(shè)計(jì)所追求的最終目標(biāo)。這樣，就有一個(gè)平縱線形如何組合，如何互相配合協(xié)調(diào)的問(wèn)題。

　　平面線形的組合一般為直線、曲線、直線，縱面線形與平面線形的比例宜為1：1對(duì)應(yīng)，豎曲線半徑為1300～20000，從行駛情況看視覺(jué)連續(xù)，線形比較順適、流暢，平縱指標(biāo)運(yùn)用得當(dāng)與地形配合合理。