關于公路設計中路線方案選擇的幾點體會

張國璟

摘 要：在全球一體化時代背景下，社會經(jīng)濟開始了迅猛的發(fā)展態(tài)勢，城市化建設也應時代發(fā)展之需而不斷加速著步伐，為了更好地構建公路網(wǎng)絡，公路設計便成為了公路建設的重中之重。在公路設計的過程中，經(jīng)常會遇到路線“障礙”，比如山區(qū)的格擋、水庫庫區(qū)淹沒的阻攔等等。因此，公路設計過程中的路線方案選擇便成為了關鍵環(huán)節(jié)，更是直接決定著公路建造的成功與失敗。關于公路設計路線方案選擇的相關研究目前已有了諸多的成果，文章擬對此做進一步的探討，旨在為相關更加深入的研究提供些許有價值的參考，共同為公路設計的優(yōu)化貢獻出一己之力。

關鍵詞：公路設計；路線選擇；設計方案；布局

公路設計的初衷在于需要根據(jù)地理環(huán)境的不同而選擇合適的路線。然而地理本身具有著相當?shù)膹碗s性與不可抗力，公路的建造要在自然界當中進行，地質條件的影響毋庸置疑，但公路的修建又會反過來對生態(tài)自然造成一定的破壞。另外在設計公路的過程中還會遇到鐵路、河流等等問題，一旦設計不到位，則會為周邊的居民點造成不同程度的不良影響。

1 公路設計中路線方案選擇步驟

公路建設作為一項市政工程，其系統(tǒng)性和復雜性特點眾所周知，而設計環(huán)節(jié)在所有工程當中的作用都可以說是決定性的，尤其是公路建設并非一項單一工程，其所需要的延伸性決定了路線方案的選擇完全是公路設計的核心。從理論上講，公路設計路線方案的選擇步驟主要包括三個階段：通道的選擇、路段方案的比較和局部路線段位的優(yōu)化，通道的選擇又稱走廊帶選擇，具體的研究步驟是先確定走廊帶之后對該工程建設的規(guī)模進行研究，適用于分析該公路建設項目的可行性。路段方案的比較是設計階段的深入，相對來說具有著較大的工作量，比較結果直接決定著工程的開展，因此重要性可想而知[1]。第三步是工程項目開展前期的完整設計，包括施工圖、工程方案等等。

2 基于保護生態(tài)環(huán)境的公路設計中路線方案選擇方法

同城市化建設之間矛盾最大的便是生態(tài)環(huán)境問題。公路的設計，目的就是為了增加各個城市之間聯(lián)接的通路，因此就會難以避免地涉及到對山區(qū)等生態(tài)環(huán)境的破壞。而基于保護生態(tài)環(huán)境的公路設計中路線方案選擇方法的目的就是為了依據(jù)“生態(tài)選線”作為基本原則，找尋能夠以付出最小環(huán)境代價的方案進而通過對比研究來進行最為合理化的設計。目前，此方向的研究主要包括幾個方面：首先，確定分析的范圍。通常情況下認為，公路生態(tài)系統(tǒng)的邊界才是整個公路生態(tài)系統(tǒng)研究的區(qū)間。其次，就是立足于分析空間關系的關于環(huán)境敏感性的調查。具體來說就是從保護環(huán)境的角度出發(fā)通過對空間的透徹分析與全面評價，來保證公路選線與生態(tài)之間的最佳平衡狀態(tài)。公路線路的對比環(huán)節(jié)具有著相當?shù)闹匾裕谏鷳B(tài)選線階段亦是如此，對環(huán)境敏感性的調查亦需要涵蓋盡可能多的環(huán)境相關問題，比如對動植物的影響、水土保護、水生態(tài)以及對人類活動的影響等等[2]；最后，可行方案的對比。在現(xiàn)代信息技術軟件輔助的作用下，將可行方案具體化，而后在此基礎上通過調查工作結合與環(huán)境之間的協(xié)調性來得出安全性、經(jīng)濟型、適用性等指標最優(yōu)的方案。

3 公路設計中路線方案選擇的安全保障

安全保障是公路建設工程當中的最基本原則，因此需要從三方面來對公路選線的方法進行強調。

3.1 安全檢查指標

目前針對公路設計線路優(yōu)化選擇的指標主要以曲線變率為主，通常情況下，公路設計的速度都是基于良好的氣候、小密度交通路況、汽車的運行排除外界干擾的條件下，駕駛員具備中等駕駛技術時能夠確保安全行駛的最大速度。也是這方面，成為了公路設計過程中能夠起到?jīng)Q定性作用的一項最重要參數(shù)[3]。然而設計速度僅為理想狀態(tài)下的參照標準，實際的運行速度是在汽車行駛過程中的一項隨機變量，其會根據(jù)諸多條件的不同而產(chǎn)生相應的變化，因此在設計中還需要對公路轉角、平曲線半徑、車道寬度、路肩寬度以及每日平均交通車流量等等進行綜合化考量。此外，目前國外有研究成果顯示在公路當中車輛在曲線路段上加速到直線路段中速度的平穩(wěn)運行需要最短的直線也具有著不同的長度值。同時，公路相鄰的曲線半徑也具有著特定的關系，一般會在設計的過程當中滿足僅通過設計人員對單個曲線半徑的控制便能夠達到技術的標準。但是有研究顯示，僅滿足此條件即對單個曲線半徑進行控制很難確保設計的安全性與連續(xù)性達標，因此還需要充分顧及到相鄰曲線半徑之間的關系以及同安全性之間的關系。

3.2 安全標準

公路設計的安全標準制定原則就是為了保證設計與施工的統(tǒng)一性。在某一單個線段當中，需要以設計速度同運行速度之間差異的最小化為佳，具體界定應當保證運行速度同設計速度之間的差值控制在20km/h的范圍之內，一旦超過此值，則為不良設計，安全隱患過高，需要對設計進行修改[4]。對于公路相鄰的路段運行速度的設計，需要對其一致性進行檢查，確保避免因道路平面幾何設計存在的差異所導致的運行速度不可控。公路的線形設計需要以保證汽車行駛的穩(wěn)定性為主，對穩(wěn)定性的評價可對本路段橫向力系數(shù)的提供值與需求值進行對比得出數(shù)據(jù)進行分析。

3.3 安全選擇流程

在確保上述標準貫徹的前提下，需要進行公路選線的安全決策。第一，根據(jù)實際地質情況進行速度的設計。第二，以設計速度和相關技術標準作為依據(jù)，對緩和曲線的最小長度、平曲線與豎曲線最小半徑以及坡度等指標予以確定，在確定橫向力系數(shù)值后采用CAD軟件對公路路線進行全角度設計，與此同時應當將其與周邊環(huán)境的協(xié)調關系納入到考慮當中。第三，就是依據(jù)安全標準對路線的安全性進行嚴格檢查，確保公路的安全性與穩(wěn)定性均能夠萬無一失。

4 結束語

綜上所述，在新建或者改建公路設計過程中關于路線方案的選擇實為重要環(huán)節(jié)，對于通行安全性的保障更是具有著重大的決定性作用。文章擬結合自身實踐經(jīng)驗對公路設計中路線方案選擇淺談幾點體會，以期能夠為同行相關工作的進一步深入提供一些借鑒。

參考文獻

[1]劉建平.淺談國省干線聯(lián)五線長泰段（同安縣界至枋洋溪口）公路工程路線方案的選擇[J].江西建材，2015（4）：134-135.

[2]胡桂生，郭遷.成都第二繞城高速公路工程可行性研究階段路線方案選擇方法研究[J].公路交通技術，2015（2）：24-28.

[3]葛建山.公路工程路線方案選擇的風險決策及風險預防策略[J].科技促進發(fā)展，2012（s1）：204-206.

[4]唐順鋒.山嶺重丘區(qū)公路路線方案設計理念分析[J].江西建材，2015（20）：170-171.

作者簡介：張國 （1990，3-），男，漢族，甘肅和政，本科，土木工程，助理工程師，技術員，甘肅省交通科學研究院有限公司。