公路設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容是使公路在行車(chē)荷載和各種自然因素作用下，能具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證交通運(yùn)輸?shù)臅惩ê桶踩瑫r(shí)還要避免路基高填深挖，使公路區(qū)域與周邊環(huán)境融為一體。根據(jù)公路的等級(jí)、性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及當(dāng)?shù)刈匀灰蛩兀瑪M定正確的路線設(shè)計(jì)方案，作為施工的依據(jù)。本文主要分析了目前公路平面線形設(shè)計(jì)中采用的直線形設(shè)計(jì)和曲線設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：山區(qū)公路；路線設(shè)計(jì)；圓曲線

　　一、前言

　　隨著國(guó)內(nèi)眾多高速公路相繼交工通車(chē)，“設(shè)計(jì)是工程的靈魂”這一概念也得到了最好的詮釋?zhuān)候?qū)車(chē)行駛在這些公路上，第一感覺(jué)是路線配合地形良好，路基斷面布置靈活，邊坡處理自然和諧，隧道洞口自然生動(dòng)，整體視野開(kāi)闊舒適美觀。

　　山區(qū)公路設(shè)計(jì)是決定山區(qū)公路建設(shè)項(xiàng)目工程價(jià)值和使用價(jià)值的重要階段，設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)工程的總體質(zhì)量和安全有著決定性的影響。因此，對(duì)于每一個(gè)公路建設(shè)項(xiàng)目，均面臨著在保證公路行車(chē)安全與將所設(shè)計(jì)公路充分融入周?chē)h(huán)境之間尋求一種協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的任務(wù)。在設(shè)計(jì)中，山區(qū)公路要堅(jiān)持“不破壞就是最大保護(hù)”的原則，按照少剝、少切、少砍、少蓋、多恢復(fù)的思路，進(jìn)行環(huán)保選線、地質(zhì)選線、安全選線。

　　二、山區(qū)公路的選線

　　山區(qū)公路選線是在路線起終點(diǎn)之間的山區(qū)表面上，根據(jù)計(jì)劃任務(wù)書(shū)規(guī)定的使用任務(wù)和性質(zhì)，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件，選定道路中線的位置的過(guò)程。下面針對(duì)山區(qū)公路探討其選線的原則、選線的步驟以及選線的方法，致力于使公路區(qū)域與周邊環(huán)境融為一體。

　　2.1山區(qū)公路選線的原則

　　①進(jìn)行多方案選擇；

　　②對(duì)工程造價(jià)與營(yíng)運(yùn)、管理、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用進(jìn)行綜合考慮；

　　③處理好選線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系；

　　④公路路線要與周?chē)h(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)；

　　⑤選線時(shí)應(yīng)注意工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的影響；

　　⑥選線時(shí)應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)。

　　2.2山區(qū)公路選線的步驟

　　一般公路路線可分為沿河（溪）線，山腰線、越嶺線和山脊線四種。在山區(qū)一條公路的總長(zhǎng)度中，應(yīng)根據(jù)地形地貌分段選用不同的路線形式，互相連接溝通。山區(qū)路線的走向只有兩種：順山沿水方向和橫越山嶺方向。順山沿水的路線，按其線位的高低，從低到高又可分為沿溪（河）線、山腰線和山脊線。一條較長(zhǎng)的山區(qū)公路往往是由走向不同和線位高低不同的幾種路段交互組合而成的（見(jiàn)圖1）。

　　圖1山區(qū)公路選線

　　山區(qū)公路路線按照測(cè)設(shè)程序分階段分步驟進(jìn)行，比較分析后，選定最合理的路線。

　　2.2.1全面布局

　　全面布局主要是解決起、終點(diǎn)間路線的基本走向問(wèn)題。這是在路線總方向確定后，從大面積著手由面到帶進(jìn)行總體布置的過(guò)程，選定出可能的路線方案，然后進(jìn)行踏勘與資料收集，根據(jù)需要與可能結(jié)合具體條件，通過(guò)比選落實(shí)必須通過(guò)的主要控制點(diǎn)，放棄那些避讓的控制點(diǎn)，逐步縮小路線活動(dòng)范圍進(jìn)而定出大體的路線布局。

　　2.2.2逐段安排

　　在路線基本方向選定的基礎(chǔ)上，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定出一些細(xì)部控制點(diǎn)，連接這些控制點(diǎn)，即構(gòu)成路線帶，也稱(chēng)路線布局。這一步工作的關(guān)鍵在于探索與落實(shí)路線方案，為實(shí)現(xiàn)具體定線提供可能的途徑。

　　2.2.3具體定線

　　有了上述路線輪廓即可進(jìn)行具體定線，定線就是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計(jì)，具體定出道路中線的工作。做好上述工作的關(guān)鍵在于摸清地形情況，全面考慮前后線形銜接與平、縱、橫協(xié)調(diào)關(guān)系，恰當(dāng)?shù)剡x用合適的技術(shù)指標(biāo)，以期使整個(gè)線形得以連貫協(xié)調(diào)。

　　2.3山區(qū)公路的選線應(yīng)注意的問(wèn)題

　　在路線平面確定以后，不過(guò)分追求縱斷面坡長(zhǎng)高指標(biāo)，從而可以減少大填大挖現(xiàn)象；采用低路基設(shè)計(jì)，不僅為行車(chē)提供安全保障，而且可以減少占地，節(jié)約土地資源。減少土方數(shù)量、防護(hù)高度、下處理寬度，降低工程造價(jià)，同時(shí)又能縮小噪聲的傳播范圍，保護(hù)環(huán)境；涵洞設(shè)計(jì)盡量采用打井灌溉來(lái)代替設(shè)涵灌溉，從而可以減少涵洞數(shù)量，節(jié)約工程造價(jià)；排水設(shè)計(jì)：根據(jù)年降雨量及地形的特點(diǎn)，因地制宜，設(shè)置排水形式；防護(hù)設(shè)計(jì)，路基防護(hù)貫徹自然的原則，充分考慮公路與各沿線景觀的協(xié)調(diào)，盡量采用草灌結(jié)合的植物生態(tài)防護(hù)；邊坡形式與坡率設(shè)計(jì)，形式靈活自然，路基橫斷面采用流線形，同時(shí)結(jié)合路基高度、地形條件和土地類(lèi)別，放緩路堤邊坡坡率，使路基與周?chē)h(huán)境相融合，并盡量為失控車(chē)輛提供適當(dāng)?shù)木入U(xiǎn)機(jī)會(huì)；互通式立交區(qū)設(shè)計(jì)。突出互通式立交的風(fēng)格特征，注重構(gòu)圖中骨架植物的搭配組合，尊重各地的地域文化特點(diǎn)，突出文化內(nèi)涵，并針對(duì)互通式立交總體造型和線面結(jié)合的空間造型進(jìn)行研究和精細(xì)設(shè)計(jì)。

　　三、公路平面線型設(shè)計(jì)

　　山區(qū)公路線形設(shè)計(jì)是山區(qū)公路規(guī)劃設(shè)計(jì)的重中之重。合理的線形設(shè)計(jì)不但可以降低公路的工程造價(jià)、施工難度，還可以改善行車(chē)條件、保障交通安全、提高行車(chē)的順適性，同時(shí)有利于水土保持，將公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響降低到最小，使山區(qū)公路建成后成為山區(qū)的一道美麗的人文風(fēng)景線。

　　3.1設(shè)計(jì)方法

　　公路平面線型設(shè)計(jì)包括直線設(shè)計(jì)和曲線設(shè)計(jì)。由于山區(qū)公路處在山嶺重丘區(qū)，地形條件相對(duì)復(fù)雜，路線布設(shè)時(shí)的限制條件多，所以它的線路設(shè)計(jì)跟平原區(qū)和微丘區(qū)有很大區(qū)別。它不能像平原區(qū)那樣單純的采用直線法，而是應(yīng)與沿線地形相結(jié)合，采用直線法和曲線法綜合的定線方法，在利用曲線法生成線位后，擬合出道路導(dǎo)線，這樣設(shè)計(jì)者可通過(guò)直線法再次均衡曲線與直線的關(guān)系，對(duì)半徑相近的同向曲線重組，利用曲線法重新擬合線位而得到一條布局合理、規(guī)模適中的線位。在經(jīng)過(guò)多次的平衡、擬合后最終會(huì)得到一條最佳的路線線位，使線位布設(shè)與沿線地形吻合，減少高填深挖，同時(shí)，也可保證一定路段內(nèi)平面線形指標(biāo)的均衡。

　　3.2曲線間最小直線長(zhǎng)度的限制

　　規(guī)范對(duì)平曲線間最小夾直線長(zhǎng)度作出了規(guī)定。山區(qū)公路設(shè)計(jì)中規(guī)定，同向曲線間必須大于6V，反向曲線間，必須大于2V。平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、均衡，并與地形、地物相適應(yīng)，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)；兩相鄰的同向曲線間應(yīng)設(shè)有足夠長(zhǎng)度的直線段，不得以短直線相連，否則應(yīng)調(diào)整線形使之成為一個(gè)單曲線或復(fù)曲線或運(yùn)用回旋線組合成卵型、凸型、復(fù)合型等曲線，以免產(chǎn)生斷背曲線；兩反向曲線間夾有直線段時(shí)，以設(shè)置不小于最小直線長(zhǎng)度的直線段為宜，否則應(yīng)調(diào)整線形或運(yùn)用回旋線一組合成S型曲線，使其連續(xù)、均衡；曲線線形應(yīng)特別注意技術(shù)指標(biāo)的均衡與連續(xù)性；應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形，曲線間應(yīng)插入足夠長(zhǎng)度的直線段或回旋線，以利行車(chē)安全。

　　對(duì)于高等級(jí)公路，當(dāng)路線與周?chē)匦巍h(huán)境匹配較好時(shí)，道路總體環(huán)境本身自然誘導(dǎo)作用和緩和曲線的誘導(dǎo)作用，在行駛轉(zhuǎn)彎方向判別上不會(huì)有問(wèn)題。對(duì)于低等級(jí)公路，可以調(diào)整兩個(gè)曲線為單曲線或復(fù)曲線，或運(yùn)用回旋曲線組成卵形、凸形、復(fù)合形、C形等曲線，根據(jù)實(shí)際的地形情況，來(lái)確定設(shè)計(jì)方法。

　　3.3緩和曲線長(zhǎng)度與超高過(guò)渡。

　　對(duì)于山區(qū)公路來(lái)說(shuō)，設(shè)置緩和曲線的作用不僅是為了滿足超高需要，同時(shí)也是平面線形中除直線和圓曲線以外的另一個(gè)重要的線形要素，緩和曲線的靈活設(shè)置，可使曲線徑向?qū)樱€形圓順；可以靈活調(diào)整曲線長(zhǎng)度，避免短直線的不足;能較好地與地形相適應(yīng)。但由于地形的限制，緩和曲線的長(zhǎng)度往往不能取的太大。因小半徑曲線所需超高過(guò)渡段(緩和曲線)長(zhǎng)度較大，而設(shè)置較小半徑曲線的地方往往是地形限制較嚴(yán)的地方，緩和曲線又不宜取大，若刻意追求滿足規(guī)范要求，勢(shì)必造成工程數(shù)量的增大及投資的增加。再者，從路線平、縱、橫美觀的角度來(lái)看，較大的曲線半徑需配以較長(zhǎng)的緩和曲線，而過(guò)長(zhǎng)的緩和曲線若在全緩和曲線段進(jìn)行超高過(guò)渡，超高漸變率較小，影響路面排水效果；若不在全緩和曲線段進(jìn)行超高過(guò)渡，超高過(guò)渡的起、終點(diǎn)必然在緩和曲線的某一點(diǎn)上，這樣由平、縱、橫構(gòu)成的線形的美觀程度將受到影響，長(zhǎng)緩和曲線帶來(lái)的美觀效果也會(huì)大大降低。

　　四、結(jié)束語(yǔ) 

　　對(duì)于山區(qū)公路的設(shè)計(jì)，兩相鄰的同向曲線間應(yīng)設(shè)有足夠長(zhǎng)度的直線段，兩反向曲線夾有

　　直線段時(shí)，以設(shè)置不小于最小直線段長(zhǎng)度的直線段為宜。山區(qū)公路的三、四級(jí)公路設(shè)置超高時(shí)．中間直線長(zhǎng)度不得小于15m。要避免連續(xù)急彎的線形，線形設(shè)計(jì)的要求與內(nèi)容應(yīng)隨公路等級(jí)和計(jì)算行車(chē)速度的不同而異。在路線交叉前后應(yīng)盡可能采用技術(shù)指標(biāo)較高的線形，保證行駛安全和提高公路的通行能力。平面線形應(yīng)在地形、地物、地質(zhì)等各種具體條件的基礎(chǔ)上，選用相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行組合設(shè)計(jì)。