公路路线设计中存在的问题及设计要点研究

郑永祥

（太原市炳坤诚公路勘察设计咨询有限公司，山西太原 030000）

0 引言

构建完善的路网体系，可有效推动我国社会经济快速发展。在路网体系建设中，高品质、高质量的公路是重要的基础。在公路工程建设中，公路路线设计是关键环节，通过对公路路线进行合理设计，可节约施工成本，提高驾驶人的行车安全性，延长公路的使用寿命，并对周边区域经济起到一定的推动作用[1]。为保证公路行车质量，保护周边区域的生态环境，推动区域经济的发展，应合理设计公路路线。基于此，就公路路线设计中存在的问题及设计要点展开探讨。

1 公路路线设计的重要作用

1.1 提高土地利用率

公路工程的建设里程一般较长，需穿越很多的土地，特别是穿越区域中具有大量的耕地与植被时，常需征用耕地、砍伐树木；若未进行精细的规划设计，盲目追求施工进度，则易降低土地利用率，浪费土地资源[2]。为保证公路路线设计的合理性，设计人员应在设计前深入考察施工现场情况，通过统筹规划与深入分析，尽量保护原有耕地与植被，提高土地的利用率。

1.2 保障驾驶人的行车安全

现阶段，公路作为重要的交通出行方式，通过对公路路线进行合理设计，有助于公路路线弯度、坡度的降低，可为驾驶人创造良好的驾驶环境[3]。平稳的公路区段能够帮助驾驶人精准、及时掌握道路路线情况，降低视距对驾驶人操控车辆的影响，使车辆行驶变得更加稳定，降低交通事故发生率。

1.3 节约公路建设成本

在公路工程建设中，需投入大量的人力、物力、财力，使得公路工程的建设成本较高。在公路路线设计中，线形以直线为主，通过对公路工程的经济效益进行深入考虑，避免出现公路弯道、隧道设计，可节约公路弯道、隧道的施工费用，有助于降低公路工程建设成本。

2 公路路线设计中存在的问题

2.1 直线设计偏长

若公路施工用地处于平原地区，外界因素基本不会太大影响公路路线设计，多会采用直线设计。在公路路线设计中，若直线偏长易导致驾驶人产生视觉疲劳问题，遇有意外事故时，驾驶人难以做出及时的应对，会降低驾驶人的行车安全[4]。此外，在公路路线设计中，若直线过长，驾驶人易出现高速行驶现象，提高了公路交通事故发生率；在平原地区，直线设计虽有较大优势，在施工中仍然会遇到很多问题，故应根据公路施工现场的实际情况，对公路路线线形进行合理设计。

2.2 曲线路段长度过短

在公路路线线形设计中，存在曲线、直线两种类型。在公路路线设计过程中，设计人员常会在直线与圆曲线之间布设缓和曲线，使直线与曲线之间平缓过渡，最大程度地降低对驾驶人行车安全性的影响[5]。车辆在曲线路段行驶时，易产生较大的冲力与横向力，再加上曲线路段的曲线半径较小，容易影响驾驶人的视距，在曲线路段较容易出现安全事故。

此外，在缓和曲线的局部位置或整个缓和曲线路段中，若坡度变化较大，一般需要布设超高渐变段。在实际设计中会存在很多不合理之处，特别是在公路桥梁段设置超高渐变段，易降低公路桥梁的施工效率；若在公路桥梁中部位置处布设超高渐变段，则会增加桥面坡度变化的复杂性[6]。鉴于此，在当遇到以上情况时，设计人员应认真勘察、计算，对超高缓和段进行合理布设。

2.3 连续坡度设计不合理

在公路路线设计中，存在连续坡度设计不合理的问题[7]。在对某路段进行路线设计时，为降低安全事故发生率，应严格控制坡长。在公路路线设计中，如未合理设计连续坡度，会出现同向连续坡度问题，更容易产生安全事故。驾驶人遇到某连续下坡路段时，常常会根据道路具体情况，通过放松油门或刹车方式进行适当降速[8]。如果驾驶人通过放松油门的方式降速，车辆的行驶加速度就会降低，在这种情况下，驾驶人是比较安全的；如果驾驶人采取刹车方式降速，车辆的行驶加速度就会增加，很容易发生交通安全事故。设计人员在设计弧度较大的下坡路段时，应深入分析变化路径与坡度变化，合理设计安全坡度。其中，连续长、陡下坡的平均坡度与连续坡长要求，如表1 所示。

表1 连续长、陡下坡的平均坡度与连续坡长要求

2.4 公路线形指标搭配不合理

在搭配公路线形指标过程中，经常会遇到一些问题，第一，为降低施工成本，常会出现长大下坡或长大上坡设计，容易对车辆的正常行驶造成较大的影响[9]。第二，在搭配平面线形过程中，曲线与直线的搭配比较混乱，如曲线曲率变化偏大、未布设缓和曲线、直线布设过长等，严重威胁驾驶人的行车安全。第三，建筑物与公路线形存在冲突，公路路线未合理避让建筑物，在与建筑物相距较近位置处，未合理布设缓和曲线，路线线形缺乏实用性。

2.5 地形适应性差

在公路路线设计中，为降低建设成本，需保持公路路线线形与区域地形的适应性[10]。现实中，为提高公路线形的美观性，在公路路线设计中往往会忽略地形条件，增加较多的曲线或直线，无形中增加土方开挖量，若公路工程与山体、河道、边坡等相距较近，则会对现状地形造成较大的破坏，易引发地基侵蚀、坍塌、滑坡等病害问题，缩短公路工程的使用寿命，降低公路工程的行驶安全性。

2.6 视距不满足设计要求

为保证驾驶人的行车安全，在进行公路路线设计过程中，应严格控制视距问题。现实中常常存在视距不满足设计要求的问题。若视距偏小，则易导致驾驶人行驶至盲区范围，特别是在山区公路中，先天视野条件比较差，车辆行驶盲区范围较大，易降低驾驶人的行车安全。其中，公路安全交叉停车视距要求，如表2 所示。

表2 公路安全交叉停车视距要求

2.7 工程造价过高

公路工程的建设规模较大，建设费用也相对较高。在公路工程造价诸多影响因素中，工程设计是一个极为重要的影响因素。在公路工程设计中，主要存在以下工程造价问题，第一，在公路路线选线时，设计人员未做好造价成本预算工作，致使公路工程在建设中出现造价管理问题。第二，在公路路线设计过程中，设计人员未全面考虑公路工程效益问题，一味选择先进的施工工艺、机械设备、施工材料，加快公路工程的施工进度，最终出现公路工程造价溢出问题。

2.8 严重破坏生态环境

在现阶段中，社会各界越来越关注环保节能问题，因公路工程的建设规模较大、建设工期较长，更应重视生态环境保护问题，在公路路线设计中应充分考虑环保性因素。一些公路路线设计方案为提高公路路线线形的美观性，过度增加曲线、直线内容，导致施工中需开挖大量的土方，严重破坏施工所在地的生态环境。此外，在资源利用方面，因制定的施工组织和设计方案不合理，施工过程中浪费的资源较多，降低了公路工程的社会效益与经济效益。

3 公路路线设计要点分析

3.1 路线平面设计

在公路路线平面设计过程中，需注意以下内容：第一，全面分析公路几何形状、空间位置等内容，并以此为重要基础，对路线平面进行设计。第二，在公路工程建设中，应深入了解、掌握施工现场的地形地势情况，确定最佳的公路路线线形。现阶段，设计人员常利用上线法来设计公路路线，通过有关数据分析公式，初步预估公路路线平面设计上限值，合理评估交通量、车型等内容，进而确定合理的选线设计内容。

3.2 纵断面选线设计

随着区域之间的交流变得日益频繁，人们对公路工程提出了更高的建设要求。在进行公路纵断面选线设计过程中，设计人员应全面了解、掌握区域地形情况，坚持纵断面设计的基本原则。当坑洞、湿地、河流等与自然环境出现冲突时，应在符合当地地形变化情况的条件下，优化设计公路纵断面，确保公路纵断面选线的合理性。

3.3 超高缓和曲线设计

若某区域路段的地形地势变化较为复杂，在公路直线路段与圆曲线路段之间，常设置超高缓和曲线。在超高缓和曲线设计过程中，由正常路拱横坡渐变到平坡经过的路段曲线半径不得小于未设超高的最小半径；为保证公路路面的排水效率，由标准路拱过渡至平坡路拱的超高渐变率不得小于排水最小渐变率。

3.4 视距设计

为保证驾驶人的行车安全，在公路路线设计过程中，设计人员应高度重视视距设计问题。在进行视距设计过程中，设计人员应根据设计规范要求，全面考虑驾驶人的视觉问题，通过严格控制视距，以保证公路路线设计的舒适性。在视距设计中，设计人员应根据设计规范要求预留出足够大的超车视距；为增加驾驶人在驾驶过程中判断的准确性，提高驾驶安全性，应合理确定超车段位置、道路宽度、路障位置等。

3.5 路基排水设计

在公路路基排水设计过程中，应注意以下内容：第一，为避免公路路基长时间浸泡在积水中，降低公路路基的承载力，应明确公路路基的较低位置，并在该处设置集水井，利用地势优势来聚集周边区域的积水，进行统一排放。第二，深入了解、掌握公路工程所在地湿度、温度、降雨等气象条件与公路路基的基本情况，并以此为重要基础，合理设计公路路基排水系统。

3.6 生态环保设计

近年来，我国大力推进生态环保型社会的建设。基于此，公路设计应注重生态环保设计。在公路路线生态环保设计中，优先使用绿色环保的施工机械设备、施工技术、施工材料等。例如，为有效降低自然资源消耗量，可选用废弃料加工后的人工砂；为提高公路工程环保设计内容的适用性，优化设计现有资源，充分发挥现有资源的利用率。

3.7 其他注意事项

除了根据公路不同路段的特点，选用合理、可行的设计方式，还需对以下路线设计影响因素给予特别注意：第一，高度重视公路路线设计工作，在公路路线设计过程中，需做到以人为本，保证公路路线设计的可靠性与安全性。第二，为保证公路路线设计的合理性与科学性，应积极引用GPS、RDCADS 等先进的路线设计辅助技术软件。第三，不得选用一刀切的设计模式，应全面考虑区段中的各种地质影响因素，如地貌影响因素、地形影响因素等，为使驾驶人享受到更为优质的驾驶体验，公路路线设计应与周边景观保持和谐统一。

4 结语

综上所述，为保证公路的行车安全与行车质量，应保证公路路线的设计质量。在公路工程设计中，公路路线设计是重难点问题。为保证公路路线设计的合理性与科学性，设计人员应综合考虑多方面的影响因素，在严格遵守公路设计规范要求的前提条件下，对公路路线平面、纵断面、视距、生态环保等进行合理设计。通过对公路路线设计中存在的问题及设计要点进行深入研究，为相关人员提供参考。