公路路线纵断面设计方法的探讨思路构建

张文

摘 要：本文简述了公路路线纵断面设计指标与其设计原则，并从线形要素、科学线形组合、准备工作以及标高控制角度就纵断面的具体设计方法进行了深入分析，希望能够为同行业工作者提供一些帮助，奠定公路交通运输效益最大化的坚实基础。

关键词：公路路线纵断面;设计方法;指标;原则

0 引言

经济的发展与进步为交通事业注入了新的活力，但同时其也面临着巨大挑战。为保持我国的经济增长趋势，就应提高对交通建设工作环节的重视，以提高公路整体建设质量。以公路路线设计环节为例，相关设计人员必须重点关注公路路线纵断面的设计内容，且需要在该环节融入更多的创新思想，联系环境实况的条件下帮助落实相关准备工作。另外应做好针对性的规划工作，继而从根本上提升整体的路线设计水平，实现公路使用寿命延长目标。

1 公路路线纵断面设计指标

1.1 坡度与合成坡度

作为公路路线纵断面设计环节的关键因素，纵坡坡段的重要性毋庸置疑，其主要以具备平缓与长度较长的路段為主，而之所以出现此种现象，主要是由于坡段若较为平缓将降低汽车行驶难度，且提高整个行驶流程的安全性。对于其中较长的坡段来说，不仅能够避免出现起伏过大而影响汽车行驶舒适性的现象，也能够增强公路一定的通行能力[1]。若有最小纵坡度的设置需要，则应对公路排水因素予以充分考虑，无论你是竖曲线还是缓和曲线均应将其控制在合理范围内，而二者之间的合成坡度则应确保与公路设计标准要求相符。

1.2 最小坡长

设计坡长时必须充分联系周围环境情况，且应在明确公路线形设计整体状态的基础上，确保公路的下坡安全。为达到这一目的，应对最大与最小坡长予以限制，以降低汽车因为频繁变坡问题而产生故障现象的发生风险。

1.3 平均纵坡

在对最大纵坡与坡长予以限制后，虽然公路通行整体安全性相较以往有了明显提升，但仍有部分路段由于平均坡度过大而导致频繁出现刹车或换挡故障，增大安全事故的发生风险[2]。因此，同样需要提高对平均纵坡度设计环节的重视。

2 公路路线纵断面设计原则

首先是在纵坡设计环节，必须严格遵循技术标准要求，在保证纵坡设计科学性的基础上确保汽车能够时刻保持正常行驶状态。另外应充分考虑纵坡长度，且需要联系周围的地形特点执行此类设计任务;其次是需要充分考虑到周边的环境条件，以路线起伏设计为例，就应对农田水利工程等建设要求进行深入分析，在水文条件交叉点情况下应将公路路基高度做适当提升，或直接采取填挖处理方式以保证结构的平衡效果。

3 公路路线纵断面设计方法

3.1 明确线性要素

第一是应确保坡长设计的合理性。在对路线坡长进行设计时，必须充分联系地形实况进行深入分析，严格遵循平缓为主与坡段偏长的设计原则，以避免出现高频次的纵断面起伏现象，创设汽车的行驶安全环境。需要注意的是，作为交通网络中的关键部分，应对所包含的桥梁结构予以充分考虑，此坡段不可过长以免导致坡段建设造价的大幅度提升。设计坡长的环节，应保证坡点设置的合理性，且需要避免将其设置在直曲线的交接位置，若为反向曲线的交点也不可将其作为坡点。

第二是确保竖曲线半径的数值的准确性。凸竖曲线与凹竖曲线是竖曲线的两种类型，行车之间的视距规范由凸竖曲线决定，而汽车前灯照射范围是否符合行车要求则以凹竖曲线为决定因素，需要确保其满与标准长度要求相符。若无法保证长度符合达标要求，建议做合并处理形成单曲线，继而避免出现断背曲线特征影响汽车的安全行驶状态。另外还需要充分考虑驾驶员的心理情况，若纵坡代数差值较小，建议将行车速度控制在2至3倍左右。

3.2 保证纵断面线性组合设计的科学性

在对纵断面线性组合进行科学设计时，首先应从视觉角度进行分析，确保其具备连续性特征，且应对平曲线之间的关系予以充分考虑。若纵坡自身坡度并不大，那么即使纵断面起伏次数多也不会对汽车驾驶平稳性产生不良影响，给驾驶员带来较强的连续感。实际设计环节，需要保证平竖曲线的一一对应，若条件不在其影响范围内，则在对长平曲线进行设计时必须确保其包含2至3个竖曲线。建议采取长曲线包裹竖曲线的方式以帮助最大限度的减少边坡点位置，保证设计的均衡状态。

3.3 准备工作

第一是在纵坡设计前，必须事先在厘米绘图环节依照相应比例将里程桩号与标高予以确定，再将地面线绘制完毕后即可将所囊括的各类资料填写在图纸中，且需要通过采取相应的信息数据制定工作整理与归纳计划，以帮助对图纸要求予以进一步的明确。

第二是必须在图纸中标注对应的控制点。路线起终点均被涵盖在控制点内，且包括桥梁、垭口等。若部分地段本身地质环境不佳，则应首先对其最小的填土高度值与最大挖深值予以明确，并在进行实地勘验后确定地段的洪水位置。在对隧道进出口进行标注后，应准确定位其中的立体与平面交叉点位，以帮助对路线标高控制点予以核验。

第三是提高对经济点设计的重视。以道路横断面图为基础，应联系透明模板解决经济点问题，若道路所处位置为平原地区则应将关注点转移至坡度上。首先需要将已经确定的坡度与路线坡度安排情况进行比较，若发现二者保持基本符合状态，则可判断并不存在问题。而若二者差异较大，则应进行深入分析，准确定位问题后才可做出相应判断以明确合适的坡度数据。随后，还应严格遵循技术标准要求，确定最大与最小纵坡与坡长的具体限制条件，并保证设计路线交叉点与接线位置的合理性。

第四是需要做好针对各类地形条件的标高控制工作。首先是平原区，由于其整体地形较为平坦且河沟之间呈现纵横交错特征，地面水源较多的特性使得其地下水位同样较高。因此，在进行路线设计时其标高应以保证路基稳定性的最小填土高度为基础进行控制;其次是丘陵地区，由于该地形高差较为明显，除去局部地段，想要达到纵断面克服高差的目的并不困难。因此，选定的设计标高，应以土石方平衡与工程造价等因素作为基础的控制条件。

3.4 明确标高数据并将填土高度降低

第一是应保证规划通道数量的合理性。作为公路路线设计的关键因素，城市枢纽中的高速公路决定了地方的经济发展状态，以及乡镇人民的生产生活情况。因此，必须将地方公路与高速公路相连接，以充分发挥公路通道的应用效果。需要注意的是，设计的公路通道应保证其利用频次符合预期使用标准，以避免影响其使用质量，甚至成为无效道路造成大量的资源损失与资金浪费。因此，在对公路通道进行规划的过程中，应与周围环境与道路性质为基础对通道数量予以确定，需要保证所进行的通道设计满足设计需求。若由于通道设计的原因提高了填土高度，建议应用涵洞或桥梁将填土高度降低。

第二是应保证直线上跨或下穿的科学性，不仅应对填土高度予以考虑，还应在充分考虑周围地形条件的情况下将地形的优势充分发挥出来。若在平原地区应用上跨方案，一般以建设分离式立交桥居多。但对于地形不相符的建设环境，建议选择应用支线下穿方案，以避免对道路造成损伤，其同样也是提高整体方案应用效果、降低设计成本的关键因素。

第三是需要严格遵循净空标准，一切从实际出发以达到具体问题具体分析的设计目标，保证设计方案的科学性与合理性。以通道路面标高设计为例，需要充分联系排水措施现状，不可盲目开挖以避免影响地基整体结构的稳定性，甚至造成通道积水影响其功能效果。

4 结束语

综上所述，公路路线纵断面设计的重要性毋庸置疑，在实际设计环节应首先对汽车行驶安全性进行深入分析，并在实际设计环节对纵坡度的大小与长度予以充分考虑，以保证方案的落实效果。同时，应强化针对性的断面设计理论研究，为我国公路事业的可持续性发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]魏同军.高速公路路线纵断面设计探讨[J].工程建设与设计，2020（5）：69-70+76.

[2]童蓬超.探讨高速公路路线纵断面设计[J].黑龙江交通科技，2020（11）：24-25.