道路改扩建工程路线总体及平、纵设计

道路改扩建工程路线总体及平、纵设计
【摘要】公路总体及路线平纵设计是一项综合性较强的工作，受外界因素影
响较大，因此在设计初期一定要全面掌握路线范围内的详细情况，兼顾当地各方
意见，结合规范规定，论证各种方案的可行性，运用道路路线设计软件做出经济
合理、线形美观、行驶安全的线形，达到公路以人为本、安全第一、与周围景观
协调统一的目的。

【关键词】道路改扩建，总体设计，平面设计，纵断面设计，平纵组合设计。

1概述
目前国家干线公路网建设已日趋完善,基本可以满足当前国民生产和经济发
展态势下的需求，而作为提升道路通行能力和通行质量的道路改建工程将逐步增加。

本人将结合近年来参与的多条道路改建工程的施工及设计经验,对道路改建
工程的总体及路线设计作浅要分析。

2、选线
大多数公路改建工程，在设计之前路线走向已经由交通部门确定，基本是沿
旧路进行加宽改造，这样可能对现有人文和生态环境影响较小，但却可能存在其
他很多弊端，比如：①路线平面指标基本与原道路一致，线行指标得不到大的提高，车辆行驶速度和舒适性依然较差；②道路穿越村镇路段，拓宽导致道路两侧
房屋大规模拆迁；③沿线存在大量的交叉开口接入主线，安全隐患大。

因此公路
改建工程不能单做简单的旧路加宽改造来对待，应从长远考虑，根据路网规划，
以提升道路运行质量为目标，合理的确定路线走向，避免“换汤不换药”。

3、平面设计
3.1直线的运用
一般改扩建工程设计过程中，关于直线最常见的问题就是同向及反向圆曲线
间的直线长度，当设计速度大于等于60km/h时，同向圆曲线间最小直线长度宜
大于6倍的设计速度，反向圆曲线间最小直线长度宜大于2倍设计速度，若无特
殊情况应执行规范规定；但对于设计速度小于40km/h的低等级公路，最小直线
长度规定强制性较弱，可参照上述规定。

3.2圆曲线的运用
圆曲线线形柔和，可以灵活适应地形变化，在设计中广泛运用。

圆曲线最小
半径是以汽车在曲线上能安全而又平顺地行驶为条件确定的，因此在设计过程中
圆曲线半径一定不能小于规范给定的极限值要求。

一般情况下，圆曲线应尽量取
大值，且应大于规范给定的一般值要求。

根据以往经验，个人认为在确定圆曲线
半径时应同时考虑以下问题：
①不同圆曲线对应不同的路面加宽值，部分设计人员在确定圆曲线半径时仅
考虑标准路基宽度而忽略了加宽要求，经常出现加宽部分侵入深沟或房屋的情况，有时不得不再次调整路线，导致各专业修改工作量加大；
②不同设计速度对应不同的平曲线最小长度，因此在确定圆曲线半径的同时
还应考虑圆曲线和回旋线的长度，保证其长度之和达到规范要求的最小平曲线长度；
③不同设计速度对应不同的停车视距，大部分设计人员在曲线范围内对视距
的考虑明显不到位，往往通过后续增加安全设施来解决视距不足的问题，而这种
做法对车辆的运行安全仍然有较大的不利影响。

3.3回旋线的运用
回旋线是一种曲率连续变化的曲线，离心加速度逐渐变化，符合行车轨迹，
一般应保证汽车在回旋线上的行驶时间有3秒，避免时间过短而使司机操作过于
匆忙。

对于回旋线的运用，结合工作经验，有以下几点建议：
①首先回旋线应满足规范规定的最小值要求，既满足回旋线上3秒行车长度
的要求；
②超高过渡一般选择的回旋线范围内进行，因此回旋线长度应大于超高过渡长度；
③回旋线的长度应以与圆曲线长度接近未宜，且圆曲线两侧回旋线宜对称设置，若地形条件限制设置成非对称的曲线，两回旋线参数之比不应大于2。

3.4超高
圆曲线超高的目的是形成向心力来平衡车辆的离心力,从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性。

对于最大超高值的选用，应根据地域、公路等级、设计速度、车辆组成等共同确定，一般公路等级越高、设计速度越大，最大超高值就越大。

对于超高过渡段长度的选用，应根据超高渐变率由公式计算确定，应注意的是，超高过渡宜在回旋线全长范围内进行，因此回旋长应大于超高过渡段长度。

另外在设计过程中，有时回旋线长度较长，若采用全缓和段超高，超高渐变率会小于1/330，不利于路面排水，这在设计中是不允许的，因此这种情况下应将超高过渡段设置在回旋线某一区间，全超高断面宜设置在缓圆点或圆缓点处。

4、纵断面设计
改扩建工程中，原有道路的纵断指标往往比较低，出于对原有路基路面的利用、减少填挖方量、避免房屋拆迁等因素考虑，设计过程中，部分设计者过分迁就地形，导致整体纵断面指标较差，道路起伏频繁、纵坡陡、坡顶视距差等现象屡见不鲜，公路改建没有达到预期的效果。

纵断面指标的高低是影响车辆行驶速度、行驶安全的主要因素之一，因此在设计过程中我们应该从变坡点数量、竖曲线半径大小、纵坡坡度、坡长等方面综合考虑，保证在符合规范强制行要求的前提下，争取较大的纵断指标。

4.1纵坡
公路的最大纵坡根据设计速度的不同而取值不同，规范中已做详细规定，需
要注意的是，位于海拔3000m以上的高原地区，当设计速度小于或等于80km/h
时最大纵坡应予以折减。

设计过程中特别要注意桥梁、隧道对路线纵坡的特殊要求，大、中桥上的纵
坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%，长度大于100m的隧道纵坡应大于
0.3%且小于3%。

4.2坡长
规范对不同设计速度对应的最小坡长和各级坡度对应的最大坡长做出了限制，我们在设计过程中，除了满足上述规范要求外，还要考虑连续上、下坡路段的平
均纵坡、连续坡长、缓和坡段的设置是否满足规范要求，这对于车辆的行驶安全
至关重要，必须引起重视。

对于超过规范规定的路段，应进行交通安全性评价，
提出改进方案，完善交通安全措施。

4.3竖曲线
竖曲线设置的主要目的是缓和车辆冲击和保证行车视距，其取值的大小直接
影响纵断线形的优劣。

规范对竖曲线的最小半径和长度均做了要求，设计中应尽
量取大值，规定中的“一般值”为正常情况下的采用值，无特殊情况不可突破，
若地形条件特殊困难而不得已时，经技术经济论证方可选用“极限值”。

当设计速度大于等于60km/h时，公路对竖曲线的要求相应提高，应尽量采
用视觉所需要的最小竖曲线半径，有利于获得良好的视觉线形。

5、平纵组合设计
路线的平纵设计为一个整体，应综合考虑、同步进行，在设计初期大部分设
计者习惯性的先进行平面设计再进行纵断设计，这将导致后期大量的、反复调整
平纵线形的工作，应尽量避免。

在设计过程中应避免以下不良线形组合：
①长直线与陡坡或小半径竖曲线组合；
②长的平曲线和多个竖曲线组合；
③短的平曲线和短的竖曲线组合；
④凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部设置小的圆曲线；
⑤长的竖曲线内设置小半径平曲线。

/6、结语
公路总体及路线平纵设计是一项综合性较强的工作，受外界因素影响较大，如地形地貌、构造物设置、环境保护、地方性习惯、社会各方利益等，因此在设计初期一定要全面掌握路线范围内的详细情况，兼顾当地各方意见，结合规范规定，论证各种方案的可行性，最后运用道路路线设计软件设计出经济合理、线形美观、行驶安全的线形，达到公路以人为本、安全第一、与周围景观协调统一的目的。

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