公路路线纵断面设计方法的探讨思路构建

公路路线纵断面设计方法的探讨思路构建
发布时间：2022-09-01T11:18:33.621Z 来源：《科技新时代》2022年2月3期作者：陈啸宇
[导读] 目前我国交通行业和经济水平的快速发展
陈啸宇
浙江安通工程设计集团有限公司，浙江金华 321000
摘要:目前我国交通行业和经济水平的快速发展，对于公路路线设计来说，纵断面设计作为重要组成部分，其除了与道路的安全性息息相关外，还与建设成本密不可分。

除此之外，纵断面设计时应充分考量地质条件。

为了提升公路路线设计中纵断面设计科学性，本文首先阐述了加强高速公路纵断面设计的重要价值，然后提出纵断面设计的原则，最终围绕其设计方法展开详细的探讨，希望能为相关设计人员提供参考。

关键词:公路路线;纵断面设计;高速公路
引言
现代公路路线设计要求较高，在实际的路线设计工作中应综合考虑各项要素，保证路线设计的技术可行性、经济合理性、运营安全性与舒适性。

因此，有必要对现代公路路线设计过程中的各项要素进行分析与研究。

1加强高速公路纵断面设计的重要价值
加强高速公路纵断面设计，保证设计的合理性有利于降低交通安全事故发生率、保护周边生态环境以及减少建设成本。

1)完善的高速公路路线纵断面设计工作不仅有利于车辆在道路上平稳行进，而且能够让驾驶人员全方位、精准地掌握前方的道路状况，从而有效降低道路交通事故的发生概率。

2)全面保护公路周边自然环境从而更好地维护生态平衡，从而更好地推进我国绿色公路建设的发展。

但是，纵观当前我国各具体高速公路施工可知，其往往难免对周围环境产生一定影响，且通常都是不利一面居多。

为了将这种影响降至最低，工作人员必须深入一线，展开实地调查，并结合调查结果进行深入分析，不断优化和完善高速公路路线纵断面设计方案，尽最大力量使高速公路周围的生态环境得到更加完善的保护。

3)优化和完善高速公路路线纵断面设计方案可以有效减少建设成本，更加充分地体现工程经济效益。

因为高速公路建设规模一般比较大，涉及资金比较雄厚，制定完善的设计方案能够提高资金的利用率，节约建设成本。

2公路线形设计的核心原则
2.1安全性与实效性原则
在诸多高等级公路线形设计原则当中，安全性是占据首要地位的一个原则，尤其是在山区等复杂地形条件下的高等级公路建设过程中，由于地貌、地质等条件错综复杂，在实际的公路线形设计实践中需要综合考虑众多方面的因素。

由于山区或者复杂地势条件下的高等级公路路线一般很难一直保持比较长的顺直性特征，所以需要对公路路线的坡度以及转弯进行频繁改变，方可更好地确保所设计公路路线的贯通性。

针对这些复杂条件下的高等级公路设计更加需要高度重视安全性这一基本设计原则，如要综合考虑转弯圆曲线半径、纵坡的坡长等关键因素，它们都是影响线形设计安全性的重要因素。

考虑到山区等一些复杂地势条件下的海拔高度具有比较大的变化，所以在设计相应区域高等级公路过程中会常常应用“长大纵坡”这一线形设计方式，保证车辆行驶期间速度可以得到更好地控制，但是由于需要频繁踩刹车，容易造成车辆的刹车片出现故障。

与此同时，从驾驶人员心理层面来讲，在对长大纵坡的坡长进行设计期间，如果直接选择制动距离这一指标是不全面的，尤其是这种设计指标没有突出人性化与安全性设计理念。

因此，在设计长大纵坡期间必须要高度重视考虑道路驾驶人员的心理因素，优化设计纵坡的坡度、坡长乃至道路车辆本身的瞬时速度等因素。

2.2合理性和科学性原则
合理性是影响高等级公路线形设计质量的另一个关键设计原则，就是要在公路线形设计实践中紧密结合道路设计现场的实际情况，科学设计线形，保证其可以同当地的地质条件等保持更好的适宜性。

以山区地区的高等级公路设计为例，需要在线形设计中综合考虑山区地势的起伏或环绕等不同的工况条件，并且结合这些公路建设及设计需求或要求等对线形的形式进行科学设计，保证借助圆曲线、缓和曲线以及直线等多种线形的综合应用来提高整体线形设计的合理性与实效性。

3设计公路路线纵断面的方法
3.1要保证坡长长度必须处于适宜范围内
设计人员在对公路路线坡长进行设计时，一定要根据实质地质、地形等情况来进行分析，就当前我国普遍使用的标准而言，一般都要遵循“纵坡平缓、坡段更长”原则，从而有效避免公路路线坡长发生不寻常起伏等情况。

通常来说，该设计方式是为进一步增加汽车通行的舒适性。

另外，由于公路路线设计要考虑众多因素，并非单一工作，因此其作为整个交通的有机组成部分，需充分考虑其具体结构。

坡段不能太长，且太长的纵断面坡段的造价成本也较高。

在设计坡长时，变坡点的设置是非常重要的内容，应尽量避免将其置放于缓和曲线和直线的交点处。

3.2确定竖曲线的半径
竖曲线主要类型包括:凸形竖曲线和凹形竖曲线。

其中，前者是为了更好地规范行车视距，后者则是为了汽车前灯照射范围能够满足行车要求。

对于竖曲线之间直坡段长度设计来说，必须满足具体标准，如果长度不符合标准，则可将其合并为单曲线，以避免出现断背曲线。

具体设定哪一数值则根据驾驶员相关调查后汇总来作为分析基础，这在实际操作过程中是具有很大难度的工作。

3.3纵坡可能对停车视距造成的影响
在纵断面起伏较大的路段，无论是上坡道还是下坡道，都会对制动距离造成影响。

在上坡道制动距离会变短，而在下坡道制动距离会变长，这主要是因为坡度会对车辆运行速度造成很大影响。

因下坡段的视距一般要比平坡与上坡段略大，可提供需要的纵坡校正，所以在设计中并不会由于纵坡存在而更改停车视距。

而在货车占比较大的路段，由于下坡段纵坡的存在会对制动距离带来很大的影响，所以为保证运营安全，需按照相关标准的要求对停车视距根据坡度大小做好适当的修正。

3.4重视经济点设计位置
经济点是指，当碰到山区道路时，要根据路基填挖平衡关系来找到标高点，通常都会从道路横断面图信息中获取。

由于平原地区不需要考虑经济点问题，因此对于设计经济点来说，则必须要重视坡度问题。

在这一过程中，需注意要点如下。

1)比较已确定坡度和所选公路
路线坡度，若这两者数值基本符合则可开始设计;若这两者存在较大差异，则要在分析基础上来发现问题并做出判断后，进一步选择出合适坡度。

2)在检测与审核公路路线最大和最小纵坡以及限制坡长时，要严格按照技术标准来确定其是否满足标准，以确保所选平面线形和纵断线形组合能够符合相关要求，且与此同时更好地保障所设计路线交叉点与接线处等具有合理性。

3.5充分考虑纵坡可能对超高造成的影响
公路设计过程中经常遇到陡坡与长下坡段，在这种路段中，实际行车速度可能超过设计车速，对此，在改进设计过程中必须充分考虑此情况。

对此，在进行超高设计工作中，需适当调整超高率。

在分离式路基段与互通单向匝道，不论上线或下线，都要以运行速度为依据确定适宜的超高率。

而在整体式路基段，在上行线和下行线分别选择超高率，会使设计与施工的难度都大幅增加。

此外，在下坡速度较大、容易发生危险的路段，需要根据下坡速度确定超高率，以此在降低下坡对行驶安全造成的不利影响基础上，通过合理设置相关交通指示，帮助驾驶者提前发现和识别前方路段类型，进而实现对行驶速度的有效控制，保证路段行车安全。

结语
综上所述，公路路线纵断面的设计是整个公路路线设计的关键，不仅关系着整个工程规模的大小以及最终工程造价的高低，而且直接关系到公路行车的安全性。

本文对公路路线纵断面的设计进行了分析，希望能对相关工作人员提供参考。

参考文献:
［1］谭卫平．公路路线纵断面设计方法的探讨思路构建［J］．建筑技术开发，2020，47(24):101－102．［2］魏同军．高速公路路线纵断面设计探讨［J］．工程建设与设计，2020，68(7):69－70，76．。