摘要：公路路線(xiàn)線(xiàn)形是公路的骨架，路線(xiàn)設計的好壞直接影響著(zhù)整個(gè)公路路基、橋涵、交叉、沿線(xiàn)設施等構造物的規模和投資。本文從小轉角、分離式隧道處的平面布線(xiàn)、公路平縱面線(xiàn)形的組合及緩和曲線(xiàn)長(cháng)度的采用等方面探討了公路路線(xiàn)線(xiàn)性設計時(shí)應注意的一些事項。
　　關(guān)鍵詞：公路路線(xiàn)；線(xiàn)性設計；注意事項
　　1、小轉角
　　公路平面線(xiàn)形中轉角在7°以下時(shí)，曲線(xiàn)長(cháng)度就顯得比實(shí)際短，駕駛員容易產(chǎn)生急轉彎的錯覺(jué)而急忙轉向，造成行車(chē)事故轉角越小愈顯著(zhù)在高等級公路平面線(xiàn)形設計中，應盡量避免采用小轉角無(wú)論是紙上定線(xiàn)或是實(shí)地定線(xiàn)，采用小轉角是較簡(jiǎn)單的布線(xiàn)方法，有些選線(xiàn)人員常以設置小轉角來(lái)解決定線(xiàn)中遇到的困難，而要取消一個(gè)小轉角常常要費很大功夫，要反復移動(dòng)前后的路線(xiàn)，有時(shí)還要增加一些工程對設計速度低的公路，小轉有對行車(chē)安全影響不太大，在工程艱路段個(gè)別小轉角是可以的但對設計速度高的公路設置小轉角一定要慎重，同時(shí)保證圓曲線(xiàn)的最小長(cháng)度。
　　2、分離式隧道處的平面布線(xiàn)
　　高等級公路的路面較寬，隧道的凈寬也相應較寬在高等級公路上的隧道多為分離式的，即在上、下行兩個(gè)方向上各建一座隧道，但在分離式隧道兩端的路基又多為整體式的，即上、下行雙向都在一個(gè)平面上分離式隧道相鄰間的凈距，與圍巖地質(zhì)條件、斷面形狀和尺寸、施工方法等因素而不同如111級圍巖，相鄰隧道間的最小凈距為2×B（B為隧道開(kāi)挖斷面的寬度），雙向四車(chē)道的隧道，間距一般在30～50m之間。
　　如何將整體式路基的中線(xiàn)分為分離式路基的兩條中線(xiàn)，一般有兩種作法，一種是采用設置四個(gè)小轉角的簡(jiǎn)單辦法，即在隧道分離前設置兩個(gè)小轉角，將中線(xiàn)分開(kāi)，過(guò)隧道后又設置兩個(gè)小轉角，將中線(xiàn)合攏這種方法雖然方便易行，但明顯地降低了平面線(xiàn)形的標準，對行車(chē)安全十分不利；第二種作法是適當扭動(dòng)隧道軸線(xiàn)，延長(cháng)或后退隧道兩端的轉角點(diǎn)，并在隧道兩端的轉角點(diǎn)外采用不同或相同的平曲線(xiàn)半徑，在曲線(xiàn)上將中線(xiàn)分開(kāi)，這種方法雖在定線(xiàn)這程中有一定難度，但保證了平面線(xiàn)形的技術(shù)標準。
　　3、公路平縱面線(xiàn)形的組合
　　為保證汽車(chē)行駛的安全與舒適，應把道平、縱、橫三面結合作為立體線(xiàn)形來(lái)分析研究平面與縱面線(xiàn)形的協(xié)調組合將能在視覺(jué)上自然地誘導司機的視線(xiàn)，并保持視覺(jué)的連續性保持豎曲線(xiàn)半徑和平曲線(xiàn)半徑大小的的均衡是線(xiàn)形設計的重要環(huán)節，即平曲線(xiàn)半徑大時(shí)，豎曲線(xiàn)半徑也要相應的大，均衡對視覺(jué)可獲得美學(xué)上的滿(mǎn)足，當平面和縱面都對司機吸引力一樣時(shí)，司機的注意力就集中，汽車(chē)駕駛員和乘客對線(xiàn)形就會(huì )產(chǎn)生一種心曠神怡的感受平曲線(xiàn)和豎曲線(xiàn)達到均衡以后，不但線(xiàn)形順滑優(yōu)美，而且視覺(jué)良好，行車(chē)安全舒適平、縱曲線(xiàn)均衡，主要應做到以下幾點(diǎn)：
　?、龠x擇合宜的合成坡度。山區縱坡大的路段插入小半徑曲線(xiàn)，合成坡度過(guò)磊，對行車(chē)安全不利，車(chē)輛易出事故平原區，縱坡很小，平曲線(xiàn)變坡點(diǎn)附近的合成坡度過(guò)小，排水不利，妨礙高速行車(chē)，故一般不應小于0.5°，考慮行車(chē)安全，在冬季路面有積雪、結冰的地區，和自然橫坡較陡峻的傍山路段，合成縱坡必須小于8°。
　?、谄角€(xiàn)與豎曲線(xiàn)對應。平曲線(xiàn)應包豎曲線(xiàn)能獲得行駛安全及平順優(yōu)美的線(xiàn)形，根據透視圖的分析研究，得出如下結論：平豎曲線(xiàn)頂點(diǎn)重合，為理想及滿(mǎn)意情況；平豎曲線(xiàn)頂點(diǎn)錯開(kāi)l/4，為較滿(mǎn)意情況；平豎曲線(xiàn)頂點(diǎn)錯開(kāi)l/2，為很差情況配合得好的線(xiàn)形是豎曲線(xiàn)起迄點(diǎn)最好分別放在兩個(gè)緩和曲線(xiàn)中間，其中任一點(diǎn)都不要放在緩和曲線(xiàn)以外的直線(xiàn)上，也不要放在圓弧段之內若做不到豎曲線(xiàn)與平曲線(xiàn)較好的配合，且兩者半徑都小于某限度時(shí)，寧可把平豎曲線(xiàn)錯開(kāi)相當距離，使平曲線(xiàn)位于直線(xiàn)坡段上或豎曲線(xiàn)位于直線(xiàn)上。
　?、燮截Q曲線(xiàn)半徑大小要均衡，避免線(xiàn)形突變。研究認為：當平曲線(xiàn)半徑在1000m以下時(shí)，豎曲線(xiàn)半徑宜為平曲線(xiàn)半徑的15～20倍，此時(shí)可獲得視覺(jué)與工程費用經(jīng)濟的平衡。道路線(xiàn)形設計時(shí)要避免線(xiàn)形的突變，并以順適的線(xiàn)形連接與配合平縱面線(xiàn)形的組臺應避免下列情況：凸線(xiàn)豎曲線(xiàn)的頂部或凹形豎曲線(xiàn)的底部，不得插入小半徑平曲線(xiàn)；凸線(xiàn)豎曲線(xiàn)的頂部或凹形豎曲線(xiàn)的底部，不得與反向曲線(xiàn)的拐點(diǎn)重合；直線(xiàn)上的縱面線(xiàn)形不應反復凹凸，避免出現使司機視覺(jué)中斷的線(xiàn)形，如駝峰、暗凹、跳躍等；長(cháng)直線(xiàn)或長(cháng)陡坡的頂端避免小半徑的曲線(xiàn)；相鄰坡段的縱坡及相鄰曲線(xiàn)的半徑不宜相差懸殊；道路各幾何部分的尺寸應圓滑漸變。
　　4、緩和曲線(xiàn)長(cháng)度的采用
　　直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)是公路平面線(xiàn)形的主要組成要素，當汽車(chē)行駛在公路上時(shí)，從直線(xiàn)進(jìn)人圓曲線(xiàn)，駕駛員應逐漸改變前輪的轉向角，使其適應相應半徑的圓曲線(xiàn)，前輪的逐漸轉向是在進(jìn)人圓曲線(xiàn)前的某一路段內完成的在直線(xiàn)上半徑無(wú)窮大，圓曲線(xiàn)半徑為R，從直線(xiàn)過(guò)渡到圓曲線(xiàn)，汽車(chē)的行駛曲率是不斷變化的，這一變化路段即為緩和曲線(xiàn)段。
　　目前在公路線(xiàn)形設計中，一些設計人員對緩和曲線(xiàn)的采用存在幾種不同的情況：有的只采用《公路路線(xiàn)設計規范》規定的的最小緩和曲線(xiàn)長(cháng)度，有的考慮視覺(jué)需要而采用R/9的緩曲長(cháng)度；還有個(gè)別不考慮地形、地物的實(shí)際情況，采用過(guò)長(cháng)的緩和曲線(xiàn)，因而增大了工程規模，提高了造價(jià)。筆者結合設計規范和工作實(shí)踐，認為決定緩和曲線(xiàn)長(cháng)度的因素如下：
　?、匐x心加速度的變化率所需的長(cháng)度。離心加速度從直線(xiàn)上的零增加到進(jìn)人圓曲線(xiàn)時(shí)的最大值，離心加速度變化率應限制在使汽車(chē)駕駛員和乘客都感到舒適的范圍內，離心加速度變化率一般為P=0.5～0.6（m/s3），緩和曲線(xiàn)長(cháng)度Lh=0.036V3/R（m），速度單位V（Km/h）緩和曲線(xiàn)長(cháng)度與行車(chē)速度成正比，與平曲線(xiàn)半徑成反比，即平線(xiàn)半徑越小，緩和曲線(xiàn)愈長(cháng)。
　?、隈{駛員操作方向盤(pán)所需的反應時(shí)間。一般駕駛員操作汽車(chē)方向盤(pán)所需要的時(shí)間，世界多數國家按行車(chē)速度行程式的3～5s距離考慮，我國《公路路線(xiàn)設計規范》按計算行車(chē)速度3s行程距離確定緩和曲線(xiàn)最小長(cháng)度，Lh=Vt=0.83V（m）這個(gè)長(cháng)度與行車(chē)速度成正比，速度越大，緩和曲線(xiàn)愈長(cháng)，相對來(lái)說(shuō)也是與平曲線(xiàn)半徑成正比，因速度越高，平曲線(xiàn)半徑也愈大。
　?、垡曈X(jué)和線(xiàn)形景觀(guān)所需的長(cháng)度?；匦€(xiàn)的基本公式為RLh=A2（A為回旋參數），也是曲線(xiàn)半徑R越大，回旋曲線(xiàn)Lh越短，即長(cháng)度與平曲線(xiàn)半徑成反比但是，為了滿(mǎn)足視覺(jué)和景觀(guān)的需要而導入R/3≤A≤R的條件式，即回旋曲線(xiàn)的參數必須大于R/3和小于R時(shí)才能滿(mǎn)足視覺(jué)和景觀(guān)的要求，這時(shí)回旋曲線(xiàn)的長(cháng)度Lh=R/9～R，這時(shí)線(xiàn)形舒順協(xié)調，也就是說(shuō)平曲線(xiàn)半徑越大，回旋線(xiàn)愈長(cháng)，其長(cháng)度與平曲線(xiàn)半徑成正比。
　　回旋曲線(xiàn)能能適應各種地形、地物條件，對圓曲線(xiàn)或直線(xiàn)都不能適應的地形、地物情況下，選取適當的回旋曲線(xiàn)，能較好的滿(mǎn)足約束條件，使線(xiàn)形較好的滿(mǎn)足各方面的限制條件在具體設計中，如何正確合理的采用緩和曲線(xiàn)長(cháng)度呢？個(gè)人認為《公路工程技術(shù)標準》規定的緩和曲線(xiàn)最小長(cháng)度和超高緩和率所需的緩和曲線(xiàn)長(cháng)度，在任何情況下都必須滿(mǎn)足如視覺(jué)誘導需要，而又不過(guò)分增加工程，可采用按視覺(jué)條件要求的緩和曲線(xiàn)長(cháng)度，一般根據計算比較取最大值地形、地物特殊需要時(shí)，可根據實(shí)際情況采用較長(cháng)的緩和曲線(xiàn)緩和曲線(xiàn)長(cháng)度除滿(mǎn)足要求的最小值外，考慮線(xiàn)形組合要求，圓曲線(xiàn)長(cháng)度Ly與級和曲線(xiàn)長(cháng)度Lh之間的大小最好滿(mǎn)足Lh：Ly：Lh=l：l：l：l或l：2：1為宜，以保證線(xiàn)形組合的協(xié)調、均衡。