公路路線(xiàn)優(yōu)化要點(diǎn)及設(shè)計(jì)方案

公路路線(xiàn)優(yōu)化要點(diǎn)及設(shè)計(jì)方案摘要：在公路建設(shè)中，公路建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量的好壞、投資的多少、運(yùn)營(yíng)效益的高低，主要取決于路線(xiàn)方案的優(yōu)劣。線(xiàn)形設(shè)計(jì)是公路路線(xiàn)選定的依據(jù)，而路線(xiàn)選定的質(zhì)量又關(guān)系到線(xiàn)形設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，因而規(guī)范要求線(xiàn)形設(shè)計(jì)與路線(xiàn)選定應(yīng)視為一個(gè)整體來(lái)考慮，盡量做到線(xiàn)形連續(xù)、視覺(jué)良好、景觀(guān)協(xié)調(diào)、安全舒適。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用數(shù)學(xué)的日趨成熟，利用最優(yōu)化理論和計(jì)算機(jī)尋找工程中最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，一直是研究者們孜孜以求的研究課題。關(guān)鍵詞：公路線(xiàn)路；要點(diǎn)；設(shè)計(jì)方案1公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本原則1.1以安全性為基礎(chǔ)，提升線(xiàn)路設(shè)計(jì)安全效益公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)的合理性對(duì)其施工質(zhì)量及安全性方面具有最直接的影響。不合理、不科學(xué)的設(shè)計(jì)路線(xiàn)不僅會(huì)降低公路的使用價(jià)值，嚴(yán)重時(shí)還可能造成交通事故及人身財(cái)產(chǎn)安全損失。因此安全性原則是公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的第一原則，設(shè)計(jì)人員應(yīng)以國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)對(duì)公路路線(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)置，適當(dāng)選取公路直線(xiàn)與曲線(xiàn)路段，促使公路的安全效益得到保證。設(shè)計(jì)人員應(yīng)把握公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)中的坡度與彎度問(wèn)題，以安全性指標(biāo)為指導(dǎo)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)控制，將彎坡度值控制在合理范圍之內(nèi)，最大程度降低其對(duì)車(chē)輛通行的影響。據(jù)相關(guān)調(diào)查資料顯示，公路彎坡值越低，通行車(chē)輛的方向越明確，對(duì)提高行車(chē)安全性具有十分明顯的作用。1.2以環(huán)保性為重點(diǎn)，提升線(xiàn)路設(shè)計(jì)環(huán)保效益近年以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的，人民生活水平的不斷提高,對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)意識(shí)也在不斷的提升，國(guó)家高度重視環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，習(xí)主席強(qiáng)調(diào)要牢固樹(shù)立保護(hù)生態(tài)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力、改善生態(tài)環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力的理念。環(huán)境保護(hù)必須將綠色發(fā)展、生態(tài)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的理念貫徹到各個(gè)行業(yè)中,對(duì)各行業(yè)的發(fā)展有著極為深遠(yuǎn)的意義。交通運(yùn)輸部為深入貫徹黨的指導(dǎo)精神，提出"關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)〃（交辦公路〔2016〕93號(hào)），公路設(shè)計(jì)尤其是路線(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)以環(huán)境保護(hù)為重點(diǎn)，提升路線(xiàn)設(shè)計(jì)的環(huán)保效益。2公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化的要點(diǎn)公路設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路功能、使用任務(wù)及其在公路網(wǎng)中的作用，綜合考慮鐵路、水路、航空、管道等多種運(yùn)輸方式，以及公路同城鎮(zhèn)、農(nóng)田規(guī)劃的關(guān)系，貫徹綜合交通發(fā)展要求，合理論證并確定路線(xiàn)走向、走廊帶。路線(xiàn)方案應(yīng)在選定的走廊帶與重要控制點(diǎn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)在平、縱、橫的優(yōu)化設(shè)計(jì)。2.1路線(xiàn)平面第一，在平面設(shè)計(jì)時(shí)要最大限度地掌握路線(xiàn)規(guī)劃與施工方面的要求，然后根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行路線(xiàn)設(shè)計(jì)；第二，需要認(rèn)真分析公路工程周邊經(jīng)濟(jì)情況與人們的出行需求，同時(shí)其線(xiàn)性設(shè)計(jì)必須與附近環(huán)境相統(tǒng)一，避免出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，并且在高填方路段進(jìn)行直線(xiàn)或緩彎線(xiàn)性設(shè)計(jì)時(shí)，要提高路線(xiàn)的安全性，防止線(xiàn)形設(shè)計(jì)太過(guò)繁瑣。另外公路工程的路線(xiàn)設(shè)計(jì)需要與橫縱斷面的設(shè)計(jì)結(jié)合、統(tǒng)籌規(guī)劃，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能優(yōu)先采用大半徑曲線(xiàn)，使其發(fā)揮一定的緩和作用，從而使得線(xiàn)形中各個(gè)區(qū)段相互協(xié)調(diào)。2.2縱斷面①縱坡設(shè)計(jì)需要有較高的平順性，并要保障其在竣工后通車(chē)的安全性，同時(shí)還要與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)保持一致。②認(rèn)真考慮水文地質(zhì)狀況，如遇到地下水位較高的狀況，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)時(shí)將路基高度提高，防止竣工交付投入使用時(shí)出現(xiàn)積水現(xiàn)象，同時(shí)設(shè)計(jì)者需要著眼于路線(xiàn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展與運(yùn)用，不要單純追求短期利益，同時(shí)還應(yīng)注重公路工程整體規(guī)劃，以為今后公路路線(xiàn)發(fā)展打下基礎(chǔ)。除此之外，公路工程受到地形條件等特殊情況限制時(shí)，最大縱坡可以增加1%，非汽車(chē)交通較大的路段，坡度應(yīng)適當(dāng)放緩；平原、微丘區(qū)不大于2%-3%，山嶺重丘區(qū)不大于4%~5%；其次最小坡長(zhǎng)應(yīng)主要考慮汽車(chē)行駛的平順性、路容美觀(guān)、相鄰豎曲線(xiàn)的設(shè)置。最大坡長(zhǎng)限制，即控制汽車(chē)爬坡時(shí)車(chē)速下降到不低于限定的最低時(shí)速時(shí)所能行駛的距離，等級(jí)高的公路路線(xiàn)主要是小車(chē)與載重汽車(chē)因速度不同相互干擾，等級(jí)低的公路路線(xiàn)是為防止車(chē)速顯著下降而導(dǎo)致汽車(chē)爬坡無(wú)力出現(xiàn)熄火現(xiàn)象。2.3橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)在公路路線(xiàn)中橫截面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要是從道路的通行承受能力、行駛運(yùn)行速度以及車(chē)輛離心率橫向偏移等方面因素進(jìn)行考慮。我國(guó)規(guī)定高等級(jí)道路一般車(chē)行道的寬度為3.75m，路緣寬度不小于0.5m，硬路肩寬度一般為3.0m。通常來(lái)說(shuō)道路橫斷面主要是審查路基橫斷面寬度、爬坡車(chē)道、緊急停車(chē)帶及避險(xiǎn)車(chē)道等設(shè)計(jì)要件。首先對(duì)于爬坡車(chē)道的設(shè)計(jì)，需要考慮是否有必要設(shè)置，在考慮這一要素之前應(yīng)該先行判斷行駛速率和通行能力的關(guān)系。如果出現(xiàn)導(dǎo)致車(chē)速過(guò)低或者通行能力降低的情況，就要考慮設(shè)置爬坡車(chē)道。其次是緊急停車(chē)帶的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，它的設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)與爬坡車(chē)道是兩種不同的概念，是否設(shè)計(jì)緊急停車(chē)帶主要是依據(jù)高速公路硬路肩的寬度，如果寬度小于2.5m就要設(shè)置緊急停車(chē)帶，并且停車(chē)帶設(shè)置位置上也有一定的要求。緊急停車(chē)帶一般設(shè)置在爬坡車(chē)道上，所以對(duì)緊急停車(chē)帶的審查應(yīng)主要審查緊急停車(chē)帶的之間的距離以及緊急停車(chē)帶的漸變段、寬度等。最后是對(duì)于避險(xiǎn)車(chē)道的設(shè)置，通常來(lái)說(shuō)為了能夠提高高速公路的安全行駛，在大型貨車(chē)的制動(dòng)器溫度超過(guò)260C的極限溫度時(shí)或者因地形限制使連續(xù)縱坡路段從設(shè)計(jì)上無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)選擇合適位置設(shè)置大型貨車(chē)避險(xiǎn)車(chē)道。2.4平縱橫組合線(xiàn)形組合優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是指平曲線(xiàn)和豎曲線(xiàn)相結(jié)合，使之具有良好的視覺(jué)效果的過(guò)程。通常來(lái)說(shuō)，擁有良好的線(xiàn)形組合對(duì)于駕駛者來(lái)說(shuō)可以通過(guò)視覺(jué)美減輕駕駛的疲勞感。首先平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)應(yīng)相互重合，且平曲線(xiàn)稍長(zhǎng)與豎曲線(xiàn)，具體體為使平曲線(xiàn)的中點(diǎn)與豎曲線(xiàn)的頂（底）點(diǎn)盡可能重合，從而保證視覺(jué)上連續(xù)性的線(xiàn)形，否之無(wú)法給駕駛員一個(gè)滑順的視線(xiàn)誘導(dǎo)。其次平面線(xiàn)與豎曲線(xiàn)的大小應(yīng)保持均衡，否則不僅造成工費(fèi)浪費(fèi)，視覺(jué)上也會(huì)失掉均衡。再次應(yīng)選擇組合適當(dāng)?shù)暮铣善露?。越嶺地區(qū)縱坡較陡而選擇較小平曲線(xiàn)時(shí)，合成坡度過(guò)大對(duì)駕駛安全不利;反之平坦地區(qū)坡度平緩平曲線(xiàn)地段合成坡度小，造成排水不利。3設(shè)計(jì)方案第一個(gè)方面的內(nèi)容是做好公路總體的設(shè)計(jì)工作,保證線(xiàn)路總體設(shè)計(jì)的科學(xué)性，在公路線(xiàn)總體設(shè)計(jì)過(guò)程中，要不斷加大對(duì)設(shè)計(jì)路線(xiàn)的所處環(huán)境及條件的調(diào)查力度，增強(qiáng)設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)地形、線(xiàn)路的掌握情況，然后根據(jù)具體情況綜合考慮線(xiàn)路及其周邊的自然環(huán)境、社會(huì)人文環(huán)境帶來(lái)的影響，在路線(xiàn)的選取上，應(yīng)因地制宣，選擇符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的公路路線(xiàn)，合理的設(shè)計(jì)公路的線(xiàn)性，確保路線(xiàn)的合理科學(xué)。第二個(gè)方面的內(nèi)容是合理地選擇公路斷面形式，公路的斷面形式對(duì)于公路的安全性具有重要意義,地形環(huán)境的差異決定了斷面形式選擇的區(qū)別，一般來(lái)說(shuō),地形較好、坡度較小、地形較平穩(wěn)的地段采用一般的路基形式，而對(duì)于復(fù)雜情況下的公路線(xiàn)路，則適宜采用路基和橋梁兩種形式的斷面形式，在某些具體的路段，比如隧道工程量大的路段，可以采用分離式的斷面設(shè)計(jì)形式，這樣的斷面設(shè)計(jì)形式不僅可以有效避免高填深挖情況的出現(xiàn)，而且還能減從一定程度上減少隧道的工程量。路線(xiàn)設(shè)計(jì)是道路工程中的首要問(wèn)題，隨著道路等級(jí)的提高、行車(chē)速度的加快，以及駕駛員與乘客的心理和生理的要求，人們對(duì)路線(xiàn)的設(shè)計(jì)不僅僅停留在道路平、縱、橫斷面設(shè)計(jì)上，而是追逐路線(xiàn)的平、縱最優(yōu)組合，使公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)既滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，又可以節(jié)省工程建設(shè)費(fèi)用，提高工程建設(shè)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。這是當(dāng)今及今后公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)予充分考慮的一個(gè)主要問(wèn)題。參考文獻(xiàn)：班玉英.公路路線(xiàn)優(yōu)化策略及設(shè)計(jì)方案[J].江西建材，2016(14):154+161.馮春強(qiáng)，祁海云，陳培