实例探析二级公路路线设计要点

黄贤廷

(贵州省水城公路管理局)

1 工程概况

拟建项目S102(新增国道G356)六枝老街至石板沟(二标段)主要控制点为起点大山、长箐、小马场、小田坝、茅拜田、终点石板沟全长14.765 km。采用设计速度为40 km/h的双车道二级公路标准，路基宽度8.5 m，桥涵设计荷载采用公路－Ⅰ级，各项主要技术指标按照交通部颁发的《公路工程技术标准》JTG B01－2003 执行，主要的技术标准见下表1。

表1 主要技术标准表

在本公路项目路线设计中，因为沿线地形起伏大，受投资控制，设计中尽可能利用原老路布线，降低工程规模。项目沿线村庄较多，路线布设尽量减少建筑物拆迁。项目沿线输电线路较多，路线布设时尽可能避让。

2 路线布设原则

2.1 尽可能的对不良地质地段进行避让

在本工程建设施工中，沿线经历的地质条件相对来说是比较复杂的，因而为了对工程地质条件对工程产生的不好的影响，所以应该尽可能的对不良地质地段进行避免。

2.2 尽可能的对深挖路段长度以及挖方边坡高度进行减少

在本工程建设中，沿线路线总体呈现出比较陡的形式，因而很难对挖方高边坡进行避免。而高边坡很容易发生滑坡现象，造成安全事故。因而在公路设计中，需要尽可能的对深挖路段长度以及挖方边坡高度进行减少，在进行路线布局时，不仅要考虑到沿线的地形，还需要对沿线的环境综合考虑，保证路线设计的合理性。

2.3 综合考虑施工条件对方案的影响

本项目局部地段距现有道路较远，且山体横坡较陡，施工条件较差。路线方案的确定要综合考虑施工方案对环境造成的影响。

2.4 注重平纵线形的连续性与均衡性

在进行路线平面以及纵面进行设计时，需要对沿线的地形进行充分的考虑和利用，采取有效的手段对平面以及纵面的组合形式进行。

3 路线设计要点

(1)关于公路等级，有的困难路段降低公路标准，本项目在初步设计中在困难路段结合地形在工程量增加较大的地方适当降低技术标准，提高安保设施的设计。

(2)关于直线长度的选用，按贵州省交通运输厅于2006年12月下发的《贵州省二级公路改扩建工程项目勘测设计技术指标运用指导意见》采用，即同向曲线间按2V 取值，反向曲线间按1V 确定。

(3)关于设计标高的控制，在老路上进行改造存在保通的难点，为了降低保畅难度，纵面设计遵循尽量宁填勿挖的原则，填方亦以浅填方为宜，最佳状态为现老路上直接铺设路面面层。

3.1 缓和曲线的确定

在公路平曲线要素中，一个重要的因素就是缓和曲线，它主要是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。因而本工程为二级公路，因而必须对本工程进行缓和曲线的设置。

3.2 纵断面设计

纵断面设计在平纵横综合考虑确定出路线位置的基础上，逐桩测量地面高程，点绘纵断面并输入计算，以满足设计速度为40 km/h 的各项技术指标，尽量使土石方平衡、少占良田好土、工程经济合理和方便施工的原则下反复试定，优化调整得出最后方案。

本项目路线纵坡主要受地形和老路标高的控制，利用老路路段遵照“宁填勿挖”的原则进行设计。凸形竖曲线最小半径，凹形竖曲线最小半径，均大于规范规定的一般最小值700 m，完全能满足汽车行驶缓冲、视觉平顺以及夜间行车等的要求。同向竖曲线间直坡段都较长或是复曲线。

K207 +080 ～K210 +320 段为连续上坡路段，地面高程自1 700 爬升至1 890，相对高差190 m，道路平均纵坡6%，为充分考虑车辆通行的顺畅，在该路段增设一爬坡车道宽3.5 m，全路基宽12.0 m。

3.3 横断面设计

(1)路基宽度的确定

根据交通量预测结果、报告的批复，结合本项目在公路网中所处的地位，本项目采用设计速度40 km/h、路基宽8.5 m(12 m)的二级公路标准。

(2)路堤和路堑边坡坡度的确定

根据公路设计相关规范以及要求，并且与该工程实际情况相结合，可以得出本公路工程路基边坡度取值在1∶1.5 ～1∶1.75 之间;路堑边坡取在1∶0.5 ～1∶0.75 之间。

(3)超高与加宽

路线平曲线半径小于600 m 时均设置超高，超高渐变率在缓和曲线内完成。超高横坡的过渡方式采用:绕公路中线旋转，先将外侧车道绕路中线旋转，当达到与内侧车道同样的单向横坡度后，整个断面绕未加宽前的路基中线旋转，直至超高横坡度。此时超高缓和段长度L 按下式计算

式中:B 为路面宽度，m;i超为超高横坡，%;ΔP 为超高渐变率，即旋转轴与车行道外侧边缘之间相对升降的比率，车速60 km/h 时，取1/125。为了确保公路中行驶车辆不会对相邻的车道进行侵占，只要是曲线路线小于250 m 的都需要进行加宽设计。根据相关规范以及要求，可以得出本工程主线不设超高的平曲线最小半径为600 m，全线采用的最大超高值为8%，超高渐变率采用1/150。超高渐变段长度按规范要求控制，超高的渐变方式采用线性过渡。

4 安全设施设计

4.1 标志设计

(1)标志布设原则

①当路段纵坡坡度≥7%时设置陡坡标志。

②当路段平曲线半径≤100 m，及停车视距＜40 m 时设置急弯标志。

③当路段两相邻反向曲线半径均≤100 m，且圆曲线间的夹直线长度≤80 m 时设置反向弯路标志。

④当有三个或三个以上反向曲线半径均＜100 m，且圆曲线间的夹直线距离≤35 m 时设置连续弯路标志，当弯路总长度＞500 m 时应重复设置。

(2)标志版面设计

标志根据其版面内容的不同，分为警告、禁令、指示、指路等几种。主线上禁令标志直径采用1 000 mm。警告标志采用边长900 mm 的等边三角形。本路主线上的指路标志采用中英文对照，中文汉字高一般为40 cm。公路的指路标志采用蓝底白字(图案)，其他标志为黄底黑字(图案)、白底黑字(图案)等。版面材料:标志均采用三级反光膜(三级底模，三级字膜)。标志字体采用交通标志专用字体。

(3)结构设计

交通标志的结构支撑方式为柱式、悬臂式和附着式，设计中依据公路横断面、边坡、车型构成、标志版尺寸及标志布设位置进行合理选择。标志的支撑按标志版面的大小以及要求分别采用单柱式、双柱式、单悬臂式、附着式等。设计载荷主要考虑风载荷。根据当地的气象情况，设计风速取30 m/s。

标志柱用材主要采用热轧钢管制作。钢管外径在152 mm 以下(含152 mm)的立柱，可以采用普通碳素结构钢焊接钢管，凡钢管外径在152 mm 以上的立柱，采用采用热轧无缝钢管。所有钢构件均按要求进行先镀锌后涂塑处理。所有钢构件应先加工，后镀锌处理，严禁镀锌后加工。标志立柱、横梁、法兰盘等主要钢构件镀锌量为:600 g/m2，其他钢构件镀锌量为:350 g/m2。

4.2 标线

(1)标线的设置原则

交通标线和突起路标要严格按照国标GB5768－2009《道路交通标志和标线》的规定设计，具体设置原则如下。

(2)普通标线

①主线上为二条车道边缘线，一条车道分界线，车道边缘线采用线宽为15 cm 的白色实线;车道分界线采用线宽为15 cm 的黄色虚线，实线长4 m、间距6 m。

②车行道边缘线，每隔10 m 留出5 cm 宽的缺口，以利排水。

③在路段紧急停车带处设置紧急停车带标线，线宽45 cm。停车带出入口标线每段长1 m，间隔1 m，线宽45 cm;颜色均为白色。

(3)减速振动标线

①坡度大于5%的陡下坡段前设置横向减速振动标线。

②小半径曲线路段前设置横向减速振动标线。

4.3 护栏设计

本设计在挖方路段不设护栏，其他一般路基段路侧采用A 级波形梁护栏，并采用防盗螺栓连接。波形梁护栏分为Gr－A－4C 型(立柱间距4 m)、Gr－ A－2C 型(立柱间距2 m)。本设计采取了将立柱直接打入土路肩中。在路侧特别危险的情况下(如路堤挡墙高度大于10 m 等)，路侧采用钢筋混凝土护栏。

5 结 语

在进行二级公路设计时，其受到的影响因素是比较多的，不仅包括公路自身的性质和任务，还与公路沿线的地形、地质。气候、环境等各个方面有关，所以在进行二级公路路线设计时，需要对各个因素进行综合考虑，保证公路运行安全，推动公路建设事业的快速、稳定发展。

［1］李冰川，赵晓峰，陈银铃.平原微丘地区公路路线设计浅论［A］.全国城市公路学会第二十次学术年会论文集［C］.2011，(8):90－91.

［2］沈世科.公路路线纵断面设计的经济性［A］.中国公路学会2005年学术年会论文集(上)［C］.2005，(5):45－46.

［3］杨军，蔡忠华.高速公路路线设计的几点思考［J］.交通世界(运输.车辆)，2011，(8):78－79.