公路設計的具體內容是使公路在行車(chē)荷載和各種自然因素作用下，能具有足夠的強度和穩定性，保證交通運輸的暢通和安全，同時(shí)還要避免路基高填深挖，使公路區域與周邊環(huán)境融為一體。根據公路的等級、性質(zhì)和技術(shù)標準以及當地自然因素，擬定正確的路線(xiàn)設計方案，作為施工的依據。本文主要分析了目前公路平面線(xiàn)形設計中采用的直線(xiàn)形設計和曲線(xiàn)設計方法及應用。

　　關(guān)鍵詞：山區公路；路線(xiàn)設計；圓曲線(xiàn)

　　一、前言

　　隨著(zhù)國內眾多高速公路相繼交工通車(chē)，“設計是工程的靈魂”這一概念也得到了最好的詮釋?zhuān)候屲?chē)行駛在這些公路上，第一感覺(jué)是路線(xiàn)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(guān)。

　　山區公路設計是決定山區公路建設項目工程價(jià)值和使用價(jià)值的重要階段，設計質(zhì)量對工程的總體質(zhì)量和安全有著(zhù)決定性的影響。因此，對于每一個(gè)公路建設項目，均面臨著(zhù)在保證公路行車(chē)安全與將所設計公路充分融入周?chē)h(huán)境之間尋求一種協(xié)調和統一的任務(wù)。在設計中，山區公路要堅持“不破壞就是最大保護”的原則，按照少剝、少切、少砍、少蓋、多恢復的思路，進(jìn)行環(huán)保選線(xiàn)、地質(zhì)選線(xiàn)、安全選線(xiàn)。

　　二、山區公路的選線(xiàn)

　　山區公路選線(xiàn)是在路線(xiàn)起終點(diǎn)之間的山區表面上，根據計劃任務(wù)書(shū)規定的使用任務(wù)和性質(zhì)，結合當地自然條件，選定道路中線(xiàn)的位置的過(guò)程。下面針對山區公路探討其選線(xiàn)的原則、選線(xiàn)的步驟以及選線(xiàn)的方法，致力于使公路區域與周邊環(huán)境融為一體。

　　2.1山區公路選線(xiàn)的原則

　?、龠M(jìn)行多方案選擇；

　?、趯こ淘靸r(jià)與營(yíng)運、管理、養護費用進(jìn)行綜合考慮；

　?、厶幚砗眠x線(xiàn)與農業(yè)的關(guān)系；

　?、芄仿肪€(xiàn)要與周?chē)h(huán)境、景觀(guān)相協(xié)調；

　?、葸x線(xiàn)時(shí)應注意工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的影響；

　?、捱x線(xiàn)時(shí)應重視環(huán)境保護。

　　2.2山區公路選線(xiàn)的步驟

　　一般公路路線(xiàn)可分為沿河（溪）線(xiàn)，山腰線(xiàn)、越嶺線(xiàn)和山脊線(xiàn)四種。在山區一條公路的總長(cháng)度中，應根據地形地貌分段選用不同的路線(xiàn)形式，互相連接溝通。山區路線(xiàn)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(xiàn)，按其線(xiàn)位的高低，從低到高又可分為沿溪（河）線(xiàn)、山腰線(xiàn)和山脊線(xiàn)。一條較長(cháng)的山區公路往往是由走向不同和線(xiàn)位高低不同的幾種路段交互組合而成的（見(jiàn)圖1）。

　　圖1山區公路選線(xiàn)

　　山區公路路線(xiàn)按照測設程序分階段分步驟進(jìn)行，比較分析后，選定最合理的路線(xiàn)。

　　2.2.1全面布局

　　全面布局主要是解決起、終點(diǎn)間路線(xiàn)的基本走向問(wèn)題。這是在路線(xiàn)總方向確定后，從大面積著(zhù)手由面到帶進(jìn)行總體布置的過(guò)程，選定出可能的路線(xiàn)方案，然后進(jìn)行踏勘與資料收集，根據需要與可能結合具體條件，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(xiàn)活動(dòng)范圍進(jìn)而定出大體的路線(xiàn)布局。

　　2.2.2逐段安排

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

　　2.2.3具體定線(xiàn)

　　有了上述路線(xiàn)輪廓即可進(jìn)行具體定線(xiàn)，定線(xiàn)就是根據技術(shù)標準和路線(xiàn)方案，結合有關(guān)條件在有利的定線(xiàn)帶內進(jìn)行平、縱、橫綜合設計，具體定出道路中線(xiàn)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(xiàn)形銜接與平、縱、橫協(xié)調關(guān)系，恰當地選用合適的技術(shù)指標，以期使整個(gè)線(xiàn)形得以連貫協(xié)調。

　　2.3山區公路的選線(xiàn)應注意的問(wèn)題

　　在路線(xiàn)平面確定以后，不過(guò)分追求縱斷面坡長(cháng)高指標，從而可以減少大填大挖現象；采用低路基設計，不僅為行車(chē)提供安全保障，而且可以減少占地，節約土地資源。減少土方數量、防護高度、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，保護環(huán)境；涵洞設計盡量采用打井灌溉來(lái)代替設涵灌溉，從而可以減少涵洞數量，節約工程造價(jià)；排水設計：根據年降雨量及地形的特點(diǎn)，因地制宜，設置排水形式；防護設計，路基防護貫徹自然的原則，充分考慮公路與各沿線(xiàn)景觀(guān)的協(xié)調，盡量采用草灌結合的植物生態(tài)防護；邊坡形式與坡率設計，形式靈活自然，路基橫斷面采用流線(xiàn)形，同時(shí)結合路基高度、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)輛提供適當的救險機會(huì )；互通式立交區設計。突出互通式立交的風(fēng)格特征，注重構圖中骨架植物的搭配組合，尊重各地的地域文化特點(diǎn)，突出文化內涵，并針對互通式立交總體造型和線(xiàn)面結合的空間造型進(jìn)行研究和精細設計。

　　三、公路平面線(xiàn)型設計

　　山區公路線(xiàn)形設計是山區公路規劃設計的重中之重。合理的線(xiàn)形設計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，將公路建設對環(huán)境的影響降低到最小，使山區公路建成后成為山區的一道美麗的人文風(fēng)景線(xiàn)。

　　3.1設計方法

　　公路平面線(xiàn)型設計包括直線(xiàn)設計和曲線(xiàn)設計。由于山區公路處在山嶺重丘區，地形條件相對復雜，路線(xiàn)布設時(shí)的限制條件多，所以它的線(xiàn)路設計跟平原區和微丘區有很大區別。它不能像平原區那樣單純的采用直線(xiàn)法，而是應與沿線(xiàn)地形相結合，采用直線(xiàn)法和曲線(xiàn)法綜合的定線(xiàn)方法，在利用曲線(xiàn)法生成線(xiàn)位后，擬合出道路導線(xiàn)，這樣設計者可通過(guò)直線(xiàn)法再次均衡曲線(xiàn)與直線(xiàn)的關(guān)系，對半徑相近的同向曲線(xiàn)重組，利用曲線(xiàn)法重新擬合線(xiàn)位而得到一條布局合理、規模適中的線(xiàn)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(xiàn)線(xiàn)位，使線(xiàn)位布設與沿線(xiàn)地形吻合，減少高填深挖，同時(shí)，也可保證一定路段內平面線(xiàn)形指標的均衡。

　　3.2曲線(xiàn)間最小直線(xiàn)長(cháng)度的限制

　　規范對平曲線(xiàn)間最小夾直線(xiàn)長(cháng)度作出了規定。山區公路設計中規定，同向曲線(xiàn)間必須大于6V，反向曲線(xiàn)間，必須大于2V。平面線(xiàn)形應直捷、連續、均衡，并與地形、地物相適應，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調；兩相鄰的同向曲線(xiàn)間應設有足夠長(cháng)度的直線(xiàn)段，不得以短直線(xiàn)相連，否則應調整線(xiàn)形使之成為一個(gè)單曲線(xiàn)或復曲線(xiàn)或運用回旋線(xiàn)組合成卵型、凸型、復合型等曲線(xiàn)，以免產(chǎn)生斷背曲線(xiàn)；兩反向曲線(xiàn)間夾有直線(xiàn)段時(shí)，以設置不小于最小直線(xiàn)長(cháng)度的直線(xiàn)段為宜，否則應調整線(xiàn)形或運用回旋線(xiàn)一組合成S型曲線(xiàn)，使其連續、均衡；曲線(xiàn)線(xiàn)形應特別注意技術(shù)指標的均衡與連續性；應避免連續急彎的線(xiàn)形，曲線(xiàn)間應插入足夠長(cháng)度的直線(xiàn)段或回旋線(xiàn)，以利行車(chē)安全。

　　對于高等級公路，當路線(xiàn)與周?chē)匦?、環(huán)境匹配較好時(shí)，道路總體環(huán)境本身自然誘導作用和緩和曲線(xiàn)的誘導作用，在行駛轉彎方向判別上不會(huì )有問(wèn)題。對于低等級公路，可以調整兩個(gè)曲線(xiàn)為單曲線(xiàn)或復曲線(xiàn)，或運用回旋曲線(xiàn)組成卵形、凸形、復合形、C形等曲線(xiàn)，根據實(shí)際的地形情況，來(lái)確定設計方法。

　　3.3緩和曲線(xiàn)長(cháng)度與超高過(guò)渡。

　　對于山區公路來(lái)說(shuō)，設置緩和曲線(xiàn)的作用不僅是為了滿(mǎn)足超高需要，同時(shí)也是平面線(xiàn)形中除直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)以外的另一個(gè)重要的線(xiàn)形要素，緩和曲線(xiàn)的靈活設置，可使曲線(xiàn)徑向對接，線(xiàn)形圓順；可以靈活調整曲線(xiàn)長(cháng)度，避免短直線(xiàn)的不足;能較好地與地形相適應。但由于地形的限制，緩和曲線(xiàn)的長(cháng)度往往不能取的太大。因小半徑曲線(xiàn)所需超高過(guò)渡段(緩和曲線(xiàn))長(cháng)度較大，而設置較小半徑曲線(xiàn)的地方往往是地形限制較嚴的地方，緩和曲線(xiàn)又不宜取大，若刻意追求滿(mǎn)足規范要求，勢必造成工程數量的增大及投資的增加。再者，從路線(xiàn)平、縱、橫美觀(guān)的角度來(lái)看，較大的曲線(xiàn)半徑需配以較長(cháng)的緩和曲線(xiàn)，而過(guò)長(cháng)的緩和曲線(xiàn)若在全緩和曲線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)的某一點(diǎn)上，這樣由平、縱、橫構成的線(xiàn)形的美觀(guān)程度將受到影響，長(cháng)緩和曲線(xiàn)帶來(lái)的美觀(guān)效果也會(huì )大大降低。

　　四、結束語(yǔ) 

　　對于山區公路的設計，兩相鄰的同向曲線(xiàn)間應設有足夠長(cháng)度的直線(xiàn)段，兩反向曲線(xiàn)夾有

　　直線(xiàn)段時(shí)，以設置不小于最小直線(xiàn)段長(cháng)度的直線(xiàn)段為宜。山區公路的三、四級公路設置超高時(shí)．中間直線(xiàn)長(cháng)度不得小于15m。要避免連續急彎的線(xiàn)形，線(xiàn)形設計的要求與內容應隨公路等級和計算行車(chē)速度的不同而異。在路線(xiàn)交叉前后應盡可能采用技術(shù)指標較高的線(xiàn)形，保證行駛安全和提高公路的通行能力。平面線(xiàn)形應在地形、地物、地質(zhì)等各種具體條件的基礎上，選用相應技術(shù)指標進(jìn)行組合設計?！?/p>