论文部分内容阅读
摘要：山区地形的条件十分复杂，在实际开展公路线形设计时会遇到较多的困境，如何保证和提升山区复杂条件下公路线形设计的安全与科学是行业一直研究的重点。针对于山区地形的特殊，在公路线形设计时必须考虑多方面要素，结合山区地形、水文、气候、地质这些条件来优化公路线形设计方案。基于此，本文从多个方面分析了山区复杂条件下公路线形设计的要点，以期为相关人员提供参考。
关键词：山区;公路线形设计;要点
公路工程在设计和建设过程中会不可避免的遇到复杂的山区地形，这导致公路整个线形设计遇到较大的困难，首先是对行车安全造成较大的影响，因而必须明确和掌握山区公路线形设计的原则与要点。在山区复杂条件下的公路线形设计中，主要有直线设计、圆曲线设计、缓和曲线设计，均需要结合山区地形特点合理选用。以圆曲线为例来说，作为平面线形的主要组成部分，圆曲线有着很强的适用性和适应性，且线形美观和易于测设，在山区公路线形设计中有着较为广泛的应用。再以缓和曲线为例来说，在山区公路线形设计中主要有三方面的显著优势，一是很便于驾驶员操纵方向盘，二是可以提升驾驶员的舒适性，减小离心力变化，三是可以很好的过渡超高和加宽缓和段，能实现平稳行车的目的。山区公路选线的设计与平面、纵断面、横断面等线形密切相关，这需要设计人员在开展山区公路线形设计时认真考虑多方面因素，在充分论证和比选后确定出最佳的设计方案。本文分析了山区复杂条件下公路线形设计要点，现作如下论述。
1.平曲线要保持期望车速的连续性
在山区公路线形设计过程中，若是因为经济条件或环境条件导致设计标准在某一处降低，则要借助清晰的标志和标线及时提醒驾驶员，以此引导他们安全通过危险位置。从平曲线的设计这一角度来说，要保证平曲线的偏角在科学范围内，不能太小，原因在于太小时会导致平曲线的长度看起来比实际的短，驾驶员极易出现错觉，所以要尽量使用缓和曲线，努力让线形设计自由流畅[1]。缓和曲线在山区公路线形设计中有着广泛的应用，可以从安全角度来设计出一条利于驾驶员遵循的行驶路线，同时还可以避免驾驶员在进入和离开圆曲线时侵入到邻近车道。需要注意一点，在山区公路线形设计时要谨慎使用直线，主要原因在于直线的长短会对行车安全产生很明显的影响，比如当直线过长时，驾驶员在长直线上行车时会感觉到单调，很容易导致驾驶员放松警惕从而引发交通事故。在纵断面设计过程中，竖曲线半径、纵坡、坡长这些因素均会对交通安全产生较大的影响，应结合实际情况去合理设计，采用大半径的竖曲线与较小的纵坡，这样设计可以很有效的提升行车安全。具体来说，在山区公路的竖曲线设计中要避免出现连续的短竖曲线和凹型竖曲线。除此之外，在山区公路的横断面设计中，设计人员要对路面、路缘带、中间分隔带、路肩等要素开展全面的分析，从而确定出舒适与安全的公路线形方案。
2.立足山区地形特点来开展公路线形设计
山区公路的线形设计有着很强的复杂性和专业性，在设计过程中所遇到的问题是较多的，这要求设计人员在开展山区公路线形设计时必须始终紧紧结合山区地形特点。总的来说，在山区公路线形设计过程中，设计者要把握好以下方面的设计要点：
①整个山区公路线形设计均要认真分析山区特征，确保公路线形设计的平面顺直和舒适，且横面合理和纵面均衡。另外，在山区公路线形设计中要有效去降低路堤高度和减少切割，最大限度确保整个山体的平衡[2]。
②山区地形较为复杂，在公路线形设计时要认真考虑山区地形水文条件。具体来说，在山区公路线形设计时要多方面收集地质水文方面的资料，并进行现场勘察，确保可以详实掌握山区公路线形设计的地质水文条件。通过认真分析地质水文条件，可以确保山区公路线形设计准确避开不良地质路段，地质灾害发生的风险可以大大降低。
③若是山区公路线形设计需要经过不良地质地段，则设计人员要考虑在技术标准满足的前提下去利用好纵断面的变坡点，以此来控制好填挖高度和减少开挖面，这样可以确保路基设计更加具有科学性和安全性，尤其是在预防地质灾害中可发挥出良好的优势。
④当受到地质水文条件、山区地形、技术标准的限制时，纵坡控制会有较大的难度，且容易形成高填深挖路段，在雨水冲击下极易出现地质灾害，比如山体崩塌、滑坡，为此必须对山区公路的纵坡控制开展认真的分析，对多个设计方案进行比较分析。具体来说，一方面要从经济层面去比较设计方案，即比较路基高填深挖与桥隧方案，另一方面要从技术层面上去分析设计方案的可行性。若是山区公路线形设计方案在经济层面和技术层面上相当，则要从山区自然环境保护这一角度来分析，以此有力保护好山区环境。
⑤在山区公路的线形设计时要努力去适应多变的环境，并始终秉承尊重自然和保护环境的原则，确保公路线形的平、纵和横可以得到合理的组合，在满足技术标准的基础上提升公路的功能。具体来说，在山区公路线形设计时要尽量避开水源地、居民区、自然保护区、水文景观、社会环境敏感区，并且要少拆迁电力、建筑物、通讯设施[3]。
⑥考虑到山区的土地资源是有限的，所以在山区公路线形设计时要充分去利用荒山、劣质地和荒坡地，最大限度减少植物破坏和自然景观破坏，若是无法避免则要做好修复工作。
3.山区公路线型设计要点
在山区公路的线形设计中，纵断面线形的设计是尤为重要的，必须始终给予高度的重视。总的来说，在山区公路纵断面设计中，一方面要严格按照相關的技术规范来设计，另一方面要考虑与周围景观的协调性。
3.1 山区公路纵断面设计要点
在山区公路纵断面设计过程中，要重点把握好四个方面的要点，一是科学确定最大纵坡和最小纵坡;二是坡长限制;三是爬坡车道设置;四是紧密避险车道设置。
在最大纵坡的确定上，要结合实际情况尽量降低，也可以去考虑设置爬坡车道，巧妙的分流慢速车辆，为确保车辆的安全行驶，纵坡要设计的小一些，但若是遇到挖方路段、排水不畅、低填路段，则必须确保最小纵坡不小于0.3%。在坡长限制上，要从汽车行驶的平顺性、纵面视距、驾驶员舒适度等方面来设置最小坡长限制，将坡长控制在最佳范围。比如当坡长过短时，公路线形会呈锯齿状，这势必会影响公路的美观性，汽车行进过程中需要驾驶员频繁去换挡。在最大坡长限制设计上，要重点去考虑汽车动力性能，纵坡不能过长也不能过陡。以山区公路为例来说，在设置爬坡车道时要去考虑较多方面的要素，在确定最大纵坡时要以小客车行驶速度为标准，为避免影响小客车的通行安全，必须在上坡的右侧位置处设置爬坡车道，分流慢速车辆，以此来确保主车道可以始终正常通行[4]。除此之外，在山区公路的纵断面设计中，要考虑设置紧急避险车道，比如在公路的下坡路段右侧必须设置紧急避险车道。在紧密避险车道设置时，需要包括引道、避险车道、附属设施和服务车道。
3.2 景观协调设计
山区公路是一种人工构筑物，势必会对自然景观产生一定的破坏，这与生态环境保护会形成矛盾。针对于此，在山区公路线形设计过程中，务必要认真开展景观协调设计，在线形设计时要尽量不去破坏自然景观，或者要少破坏自然景观。可以说，一条好的山区公路不仅仅要在技术上过关，可以带给驾驶员舒适感和安全，而且要与自然景观协调起来，更好的融入到自然环境中去，为驾驶员带来美观性，达到身心上的舒适。
4 结束语
山区公路线形设计有着复杂性与专业性特点，在实际设计时要对所涉及的要素开展全面的分析，严格遵循线形设计的相关原则，以此确保山区公路线形设计的美观性与安全性。在山区公路线形设计中要把握好纵断面设计、平曲线设计等方面的要点，从而整体提升山区公路线形设计质量。
参考文献：
[1]彭飞.公路路线设计中运行速度应用[J].黑龙江交通科技，2020，43（09）：255-256.
[2]王坤.山区公路提档升级线形设计的思考[J].中国水运，2020，20（03）：201-202.
[3]杨宝生，陈鹏.山区高速公路的线路选型与线路总体设计研究[J].工程与建设，2019，33（06）：896-898+901.
[4]范伟.浅析山区公路路线设计的基本思路与原则[J].科技资讯，2020，18（06）：37-38.
作者简介：李辉（1980-），男，汉族，湖北郧西人，本科，高级工程师，研究方向：公路桥梁勘察设计与施工。
关键词：山区;公路线形设计;要点
公路工程在设计和建设过程中会不可避免的遇到复杂的山区地形，这导致公路整个线形设计遇到较大的困难，首先是对行车安全造成较大的影响，因而必须明确和掌握山区公路线形设计的原则与要点。在山区复杂条件下的公路线形设计中，主要有直线设计、圆曲线设计、缓和曲线设计，均需要结合山区地形特点合理选用。以圆曲线为例来说，作为平面线形的主要组成部分，圆曲线有着很强的适用性和适应性，且线形美观和易于测设，在山区公路线形设计中有着较为广泛的应用。再以缓和曲线为例来说，在山区公路线形设计中主要有三方面的显著优势，一是很便于驾驶员操纵方向盘，二是可以提升驾驶员的舒适性，减小离心力变化，三是可以很好的过渡超高和加宽缓和段，能实现平稳行车的目的。山区公路选线的设计与平面、纵断面、横断面等线形密切相关，这需要设计人员在开展山区公路线形设计时认真考虑多方面因素，在充分论证和比选后确定出最佳的设计方案。本文分析了山区复杂条件下公路线形设计要点，现作如下论述。
1.平曲线要保持期望车速的连续性
在山区公路线形设计过程中，若是因为经济条件或环境条件导致设计标准在某一处降低，则要借助清晰的标志和标线及时提醒驾驶员，以此引导他们安全通过危险位置。从平曲线的设计这一角度来说，要保证平曲线的偏角在科学范围内，不能太小，原因在于太小时会导致平曲线的长度看起来比实际的短，驾驶员极易出现错觉，所以要尽量使用缓和曲线，努力让线形设计自由流畅[1]。缓和曲线在山区公路线形设计中有着广泛的应用，可以从安全角度来设计出一条利于驾驶员遵循的行驶路线，同时还可以避免驾驶员在进入和离开圆曲线时侵入到邻近车道。需要注意一点，在山区公路线形设计时要谨慎使用直线，主要原因在于直线的长短会对行车安全产生很明显的影响，比如当直线过长时，驾驶员在长直线上行车时会感觉到单调，很容易导致驾驶员放松警惕从而引发交通事故。在纵断面设计过程中，竖曲线半径、纵坡、坡长这些因素均会对交通安全产生较大的影响，应结合实际情况去合理设计，采用大半径的竖曲线与较小的纵坡，这样设计可以很有效的提升行车安全。具体来说，在山区公路的竖曲线设计中要避免出现连续的短竖曲线和凹型竖曲线。除此之外，在山区公路的横断面设计中，设计人员要对路面、路缘带、中间分隔带、路肩等要素开展全面的分析，从而确定出舒适与安全的公路线形方案。
2.立足山区地形特点来开展公路线形设计
山区公路的线形设计有着很强的复杂性和专业性，在设计过程中所遇到的问题是较多的，这要求设计人员在开展山区公路线形设计时必须始终紧紧结合山区地形特点。总的来说，在山区公路线形设计过程中，设计者要把握好以下方面的设计要点：
①整个山区公路线形设计均要认真分析山区特征，确保公路线形设计的平面顺直和舒适，且横面合理和纵面均衡。另外，在山区公路线形设计中要有效去降低路堤高度和减少切割，最大限度确保整个山体的平衡[2]。
②山区地形较为复杂，在公路线形设计时要认真考虑山区地形水文条件。具体来说，在山区公路线形设计时要多方面收集地质水文方面的资料，并进行现场勘察，确保可以详实掌握山区公路线形设计的地质水文条件。通过认真分析地质水文条件，可以确保山区公路线形设计准确避开不良地质路段，地质灾害发生的风险可以大大降低。
③若是山区公路线形设计需要经过不良地质地段，则设计人员要考虑在技术标准满足的前提下去利用好纵断面的变坡点，以此来控制好填挖高度和减少开挖面，这样可以确保路基设计更加具有科学性和安全性，尤其是在预防地质灾害中可发挥出良好的优势。
④当受到地质水文条件、山区地形、技术标准的限制时，纵坡控制会有较大的难度，且容易形成高填深挖路段，在雨水冲击下极易出现地质灾害，比如山体崩塌、滑坡，为此必须对山区公路的纵坡控制开展认真的分析，对多个设计方案进行比较分析。具体来说，一方面要从经济层面去比较设计方案，即比较路基高填深挖与桥隧方案，另一方面要从技术层面上去分析设计方案的可行性。若是山区公路线形设计方案在经济层面和技术层面上相当，则要从山区自然环境保护这一角度来分析，以此有力保护好山区环境。
⑤在山区公路的线形设计时要努力去适应多变的环境，并始终秉承尊重自然和保护环境的原则，确保公路线形的平、纵和横可以得到合理的组合，在满足技术标准的基础上提升公路的功能。具体来说，在山区公路线形设计时要尽量避开水源地、居民区、自然保护区、水文景观、社会环境敏感区，并且要少拆迁电力、建筑物、通讯设施[3]。
⑥考虑到山区的土地资源是有限的，所以在山区公路线形设计时要充分去利用荒山、劣质地和荒坡地，最大限度减少植物破坏和自然景观破坏，若是无法避免则要做好修复工作。
3.山区公路线型设计要点
在山区公路的线形设计中，纵断面线形的设计是尤为重要的，必须始终给予高度的重视。总的来说，在山区公路纵断面设计中，一方面要严格按照相關的技术规范来设计，另一方面要考虑与周围景观的协调性。
3.1 山区公路纵断面设计要点
在山区公路纵断面设计过程中，要重点把握好四个方面的要点，一是科学确定最大纵坡和最小纵坡;二是坡长限制;三是爬坡车道设置;四是紧密避险车道设置。
在最大纵坡的确定上，要结合实际情况尽量降低，也可以去考虑设置爬坡车道，巧妙的分流慢速车辆，为确保车辆的安全行驶，纵坡要设计的小一些，但若是遇到挖方路段、排水不畅、低填路段，则必须确保最小纵坡不小于0.3%。在坡长限制上，要从汽车行驶的平顺性、纵面视距、驾驶员舒适度等方面来设置最小坡长限制，将坡长控制在最佳范围。比如当坡长过短时，公路线形会呈锯齿状，这势必会影响公路的美观性，汽车行进过程中需要驾驶员频繁去换挡。在最大坡长限制设计上，要重点去考虑汽车动力性能，纵坡不能过长也不能过陡。以山区公路为例来说，在设置爬坡车道时要去考虑较多方面的要素，在确定最大纵坡时要以小客车行驶速度为标准，为避免影响小客车的通行安全，必须在上坡的右侧位置处设置爬坡车道，分流慢速车辆，以此来确保主车道可以始终正常通行[4]。除此之外，在山区公路的纵断面设计中，要考虑设置紧急避险车道，比如在公路的下坡路段右侧必须设置紧急避险车道。在紧密避险车道设置时，需要包括引道、避险车道、附属设施和服务车道。
3.2 景观协调设计
山区公路是一种人工构筑物，势必会对自然景观产生一定的破坏，这与生态环境保护会形成矛盾。针对于此，在山区公路线形设计过程中，务必要认真开展景观协调设计，在线形设计时要尽量不去破坏自然景观，或者要少破坏自然景观。可以说，一条好的山区公路不仅仅要在技术上过关，可以带给驾驶员舒适感和安全，而且要与自然景观协调起来，更好的融入到自然环境中去，为驾驶员带来美观性，达到身心上的舒适。
4 结束语
山区公路线形设计有着复杂性与专业性特点，在实际设计时要对所涉及的要素开展全面的分析，严格遵循线形设计的相关原则，以此确保山区公路线形设计的美观性与安全性。在山区公路线形设计中要把握好纵断面设计、平曲线设计等方面的要点，从而整体提升山区公路线形设计质量。
参考文献：
[1]彭飞.公路路线设计中运行速度应用[J].黑龙江交通科技，2020，43（09）：255-256.
[2]王坤.山区公路提档升级线形设计的思考[J].中国水运，2020，20（03）：201-202.
[3]杨宝生，陈鹏.山区高速公路的线路选型与线路总体设计研究[J].工程与建设，2019，33（06）：896-898+901.
[4]范伟.浅析山区公路路线设计的基本思路与原则[J].科技资讯，2020，18（06）：37-38.
作者简介：李辉（1980-），男，汉族，湖北郧西人，本科，高级工程师，研究方向：公路桥梁勘察设计与施工。