1、1浅谈低等级公路改建中总体路线设计摘要：本文结合梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路的设计实践经验，对低等级公路改建总体、路线设计中技术标准存在的问题和体会总结。 关键词：低等级公路改建、总体及路线设计 Abstract: In this paper, combined with Meixian town radius to Peng spicy cultural tourism highway design experience of Tricholoma, for low grade highway rebuilding existing technical standards overall
2、, route design problems and summarize the experience of. Key words: reconstruction of low grade highway route overall and design; 中图分类号：F540.3 文献标识码：A 文章编号： 1 前言 近年来，我国公路交通运输飞速发展，高速公路、省干线公路的完善，经济的发展也使得原本等级较低的村道、乡道无法满足日益增长的交通需求；各省市县对较低等级的山区公路和城镇道路的提级改建也日益重视，增加投资建设资金，加快了公路交通网的建设。公路提级改建2项目因为山区地形、地质复杂，路
3、线布设受平纵横断面等条件和影响因素诸多；现根据以往各种等级公路提级改建项目设计过程中的一些粗浅体会，以梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路为例，阐述对公路提级改建中总体及路线设计的几点认识，希望能对公路提级改建项目的建设起到一定的指导作用。 2 总体设计 总体设计是公路工程项目的总图，要求协调专业间内外关系，确定标准、规模、方案，以形成完整的系统工程，实现安全、环保、可持续发展的总体目标。在实践过程中，改建项目总体设计考虑的因素有：起终点的衔接、公路等级、建设规模(涉及桥涵的数量)、大体的施工方案以及主要的制约因素；即明确“三做”做成什么样、需要做什么、可以怎么做。 梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公
4、路定义为三级公路，设计时速30Km/h，路线起点接县道 X009，终点为蓬辣小桥终点；沿途经过半径村、罗屋敦、蓬辣等村庄，既有两座桥梁已不能满足设计要求，需拆除重建，另需新建中桥一座，各涵洞均需拆除重建；既有水泥砼路面不能满足荷载要求，需破除；中间控制点主要为旧路两侧的村庄、建筑物、山体以及旧路桥梁。 3 选线 选线考虑的因素较多，变化大；一般遵循先整体后局部，由浅入深的原则。由起终点、必须连接的城镇村庄作为最主要控制点决定路线基本走向，在基本走向确定的基础上，细化控制因素，如桥梁、旧路沿用、3隧道以及河流等，决定路线的局部方案，从而确定路线走向。 对于公路提级改建工程，大多路线走向基本已经确
5、定，但是一味的沿旧路选线未必就是最优的选择，反而可能因为道路等级的提升带来新的征地拆迁工程；通过局部改线论证，或许能有更优可行的路线走向。梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路，于罗屋敦绕开两侧居民房屋甚多处，避开旧路，改走沿房屋后山腰，避免了大量的征地拆迁工作。 此外，改建项目设计中心线的位置可能为两种：当旧路基基本能满足改建断面的需求时，选择旧路中心线作为基准；当旧路基与改建断面相差较大时，选择旧路边线作为基准，两者都能很好的利用旧路基，这是相当重要的，这对道路标高的控制，施工方案有决定性作用。 4 平面设计 平曲线指标是视距及行车安全的首要影响因素，其要素应根据规范满足其组成要求。在平面设计中
6、，其要点无非圆曲线半径、缓和曲线长度、超高加宽以及直线段长度等能否满足规范。在公路提级改建中，我们既希望能将平面线型严格满足规范要求以达行车安全，也希望在改建的过程中以人为本，注重环保，减少对山体环境的破坏，这就需要一个平衡点。 目前大多数公路改建工程，因为日益增长的交通量而投入建设：对于旧路为沙土路等级较低者，我们应严格按照规范进行平面设计使其达到我们提级的目的；而对于有一定等级的公路优化改建项目，在保证路宽的情况向，可适当考虑使用较低平面指标。梅县松口镇半径至蓬辣文化旅游公路，旧路现状宽 6.0m，平纵指标低，为四级路；本次设计我们4采用三级公路 30Km/h 设计标准，局部降低指标限速
7、20Km/h，减少了大量的新征拆迁，又保证路段的通达能力得到了提升。 4.1 直线 公路路线规范对平曲线间直线长度作出了最小值的规定，即我们常说的同向 6V，反向 2V；设计速度不大于 40Km/h 时，则可参考执行。目前公路提级改建中，项目类型主要有：三级公路改建为二级公路，等外或四级公路改建为三级公路，均存在速度上的提升。对于严格的二级公路，其设计时速有 60Km 和 80Km，一般是省级的重要干线道路，平曲线间直线最小长度需严格满足规范要求，保证行车安全；而时速不大于 40Km的公路，一般是具有集散性的县道，乡道，是城镇和农村经济作物运输的重要通道，平均行车速度不高，在保证行车安全的基本
8、前提下，更多的是需求行车空间环境的舒适性，因此对于平曲线间直线最小长度参考执行。 驾驶员是依据所接受沿线的综合信息来调整其驾驶行为,而道路信息来源于线形、道路条件、交通组织、道路交通标志标线、边坡防护形式及沿线地形、景观等。因此，在实际项目设计中，考虑停车视距的要求，取约 3.6s 行程距离作为同向平曲线间直线最小距离；考虑制动距离，取约 1.2s 行程距离作为反向平曲线间直线最小距离，足以满足较低等级公路的行车安全要求。 4.2 平曲线 平曲线是平面设计中最重要的部分，通常较常用的平面线形的组合有：基本型、S 型、卵形、凸型、复合型以及 C 型，后三者只有在特殊情5况下才使用。在提级改建路线
9、设计过程中，工程师常常遇到的节点有：平面线形、平曲线最小长度、 “小偏角” 。 4.2.1 平面线形 在平面设计过程中，许多工程师担心偏离旧路过多导致造价增加而设置了较多的交点，以致平曲线指标低，甚至经常采用极限值，整体线形指标不顺，达不到优化线形，提级改建的目的。公路提级改建是一个优化平纵横断面的过程，平面为首，兼顾纵横是最基本的原则。 基本型曲线宜将缓和曲线-圆曲线-缓和曲线长度设计成 1:1:1，曲线较长者则可为 1:2:1；S 型曲线两圆曲线半径之比宜为 11/3。另外，在实际设计过程中，由于两交点之间距离较短，平曲线设计后无法满足同向曲线之间直线距离的要求，此时可以考虑设置为卵形曲线
10、，不宜设置为 C 型曲线。 缓和曲线是道路平曲线的重要组成部分，其长度要求满足规范值，此时往往会牺牲圆曲线的长度而达不到 1:1:1 的理想要求，甚至可能变为凸型曲线，此时线形较差，应当兼顾考虑，减少交点的设置。当遇到不设超高的半径时，按规范可不设缓和曲线，但建议同样设置缓和曲线，使得与圆曲线配合得当，美化线形。 4.2.2 平曲线最小长度 对于高速行驶的车辆，如果曲线太短，会使驾驶操作频繁而紧张。提级改建的项目中，工程师往往希望能最大限度的利用旧路基，避免较大偏离旧路中线，从而容易出现小偏角现象，此时须按规范计算满足一般值长度要求，受其他特殊情况限制时，可减短满足平曲线最小长度要6求。 4.
11、3 超高加宽 规范对公路的超高加宽均有相应的规定。圆曲线半径小于 250m 时，应根据该公路的交通组成确定加宽类别；半径小于不设超高圆曲线最小半径时应设置超高，对于新建公路，严格根据设计时速、圆曲线半径选择路段的最大超高横坡值，而对于大部分提级改建公路项目，不论远景还是近景交通量，通常车辆平均车速不高，最大超哥横坡值可定 4%为上限，不可一味的按高速行车速度去取值。 4.4 平面线形与桥、遂的配合 桥梁往往是影响和制约路线方案的关键,路线设计时对桥梁考虑不当会严重影响路线方案的合理性。路线设计中,过多直线要求的制约,强求桥梁位于直线段,导致大量采用最小半径、极限半径与短直线的不良组合,线形标准
12、大大降低,与环境的协调性差,生态环境遭受破坏严重。随着社会经济的发展,桥梁技术的不断进步,弯斜坡桥等的设计、施工已有较成熟经验,工程造价也未必成为项目首要控制因素,这为山区公路路线设计提供了更大的自由度。 5 纵断面设计 纵坡指标是行车速度的主要影响因素。我们知道，在设计过程中边坡点的数量越少，驾驶者操作频率越低，汽车行车条件就越好。在改建公路项目中，公路既有的路面纵坡往往达不到这一点，而我们的目标是提级改建，这就很可能为了保证公路等级的提升，需要作出较大的填挖，从而破坏山体环境，现有排水系统以及沿线分布的村庄民房。 7纵断面设计需要考虑的因素有：起终点标高、桥涵控制标高、旧路沿线房屋建筑标高
13、、平交口范围内坡度、填挖平衡。在公路改建项目中，地面线数据的准确性非常重要，尤其是旧桥桥头、桥面以及沿线房屋建筑标高；此外，应根据对旧路面的处理方案选择纵断面设计标高的控制高度：当拓宽改建时，设计标高采用旧路路面标高作为控制；当需要大量破除旧路面时，选择高于旧路面标高相当于结构层厚度作为设计标高控制。 5.1 关于坡长限制 规范对各级坡度坡长作出了限制，并要求注意缓坡段的设置。纵断面设计中我们旨在对旧路纵断面进行优化设计，往往较容易满足对于 4%以下的纵坡坡长限制；但如果对各路段都加以对应坡度的坡长限制，而强行将纵坡设计成台阶坡，纵面线形未必能得到有效改善，而且可能与地形不符，反而会造成工程量
14、增大。 大中桥上不宜设置竖曲线，桥头两端竖曲线起终点应设在桥头 10m以外；小桥涵可设斜坡段或竖曲线上，但应避免出现驼峰式纵坡。 5.2 关于竖曲线半径设置 竖曲线的设置主要的作用是：缓冲冲击、保证纵向行车视距、利于排水及改善行车的视线舒适感。竖曲线设计控制要点有：半径、最小长度。半径的大小控制竖曲线起终点位于缓和曲线中间为宜；困难情况下，竖曲线长度不宜小于规范值的最小长度。 5.3 平纵组合中的“平包竖” 组合得当的平纵线形不仅能起诱导视线的作用，而且可取得平顺而8流畅的效果。平包竖设计应注意以下几点： 1）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。 2）平曲线与竖曲线大小应保持均衡
15、，平曲线半径大时，竖曲线半径相应也要大。 3）应避免的组合：边坡点和交点不宜重合、小半径竖曲线不宜与缓和曲线重叠、长平曲线内尽量设计成直坡线、平竖曲线半径均很小时不宜重合，应分开。 6 结语 公路的总体和路线设计是一项综合性工作,对于山区公路来说,由于受复杂地形条件和环境保护要求的限制,设计时所需考虑的影响因素更多,线形设计与各专项设计相互影响更大。 在实际的项目中，遇到长达 10Km 以上的公路改建项目，工程师们运用现代高科技辅助设计手段，使得线形设计和检验提更为的简便快捷，设计人员可以有更多的精力放在怎样使设计更为经济合理、设计组合更为美观上，从何真正做到以人为本、安全第一、达到路线与周围景观环境相协调的目的。 参考文献 1 赵永平，唐勇.道路勘测设计.北京：高等教育出版社，2004. 2 JTG B01-2003 公路工程技术标准.北京：人民交通出版社，2003. 93 JTG D20-2006 公路路线设计规范.北京：人民交通出版社，2006.
