山區(qū)農(nóng)村公路線形設計淺析

唐 楊 任 榮 何宏彬 王國煒 唐 彬

(1.五峰土家族自治縣農(nóng)村公路管理所 宜昌 443413；

2015年交通部頒布了《關于推進“四好農(nóng)村路”建設的意見》，其中明確提出了農(nóng)村公路“建好、管好、護好、運營好”的總目標。2019年黨中央、國務院印發(fā)了《交通強國建設綱要》，進一步提出全面推進“四好農(nóng)村路”的建設，加快實施通村組道路硬化。由此可見，農(nóng)村公路建設是國家實現(xiàn)交通強國目標的一個重要舉措。

根據(jù)當前農(nóng)村公路建設的相關文件精神，在“四好農(nóng)村路”之一的“建好”中提出了“新建、改建的農(nóng)村公路應當滿足等級公路技術標準。受地形、地質影響的村道局部路段經(jīng)技術論證可降低技術指標，但應當進一步完善相關安防設施”的要求，而過去修建的農(nóng)村公路里程較少，且較多的農(nóng)村公路沒有經(jīng)過勘測設計，大都屬于等外公路，目前農(nóng)村公路的新、改建任務繁重。

現(xiàn)在，國家面臨的農(nóng)村公路新建、改建工程都需要對其進行專門的勘測設計。在平原微丘地區(qū)，線形較為容易布置，設計指標取用較高，而在山嶺重丘地區(qū)，受地形、地質影響，設計指標低接近于極限值，需要綜合考慮各種因素，其線形設計較為復雜。

本文將以公路線形設計的相關規(guī)范為依據(jù)，重點論述山區(qū)農(nóng)村公路線形設計的相關要點及注意事項，并結合工程實踐，提出山區(qū)農(nóng)村公路線形設計時需要綜合考慮的各種因素，可供農(nóng)村公路的建設者在線形設計時參考借鑒，以期提高農(nóng)村公路的建設水平。

1 農(nóng)村公路線形設計標準

目前，公路線形設計主要遵照現(xiàn)行的三本規(guī)范，即《公路工程技術標準》(JTG B01-2014)[1]、《公路路線設計規(guī)范》(JTG D20-2017)[2]、《小交通量農(nóng)村公路工程技術標準》(JTG 2111-2019)[3]?！豆仿肪€設計規(guī)范》是以《公路工程技術標準》為依據(jù)進行的修訂，《小交通量農(nóng)村公路工程技術標準》是對《公路工程技術標準》的完善與補充。

《公路工程技術標準》對不同設計速度下公路線形的技術指標做出了系統(tǒng)的規(guī)定，《公路路線設計規(guī)范》對各種線形的設置有了更加詳細的規(guī)定和要求，可針對高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路做路線設計，其設計速度在20km/h及以上?！缎〗煌哭r(nóng)村公路工程技術標準》適用于小交通量農(nóng)村公路的新建、改建工程，特指公路交通組成中無大型、重載型車輛，同時將小交通量的農(nóng)村公路分為兩個技術等級，即四級公路(Ⅰ類)和四級公路(Ⅱ類)，設計速度均為15km/h。四級公路(Ⅰ類)為適合中小型客車、中型載重汽車、輕型載重汽車、四輪低速貨車(原四輪農(nóng)用車)、三輪汽車、摩托車、非機動車交通混合行駛的雙車道公路，年平均日設計交通量宜在1000量小客車及以下；四級公路(Ⅱ類)為適合中小型客車、中型載重汽車、輕型載重汽車、四輪低速貨車(原四輪農(nóng)用車)、三輪汽車、摩托車、非機動車交通混合行駛的單車道公路，年平均日設計交通量宜在400量小客車及以下。

農(nóng)村公路的建設標準通常為二級公路及以下[4]，以上三個規(guī)范可包含整個山區(qū)農(nóng)村的公路線形設計。

2 線形設計注意事項

2.1 平面線形

山區(qū)農(nóng)村公路受地形、地質條件的影響，平面線形中曲線占比較大，且設計指標較低，在實際線形設計中，應當盡可能的采用一般值，特殊情況下也要滿足極限值的標準。

除了設計指標低以外，在平面線形組合上也不盡合理，有時在較短的距離上連續(xù)采用多個曲線，即多個連續(xù)彎道的組合，增加了司機的操作難度，對乘客的舒適性也有較大影響。針對這種情況，在沒有較大的拆遷和占用耕地、林地的情況下盡量裁彎取直[5]，減少轉角點的數(shù)量。

在某些農(nóng)村公路的平面線形組合上，為了便于展線，采用長直線接小半徑圓曲線的做法也不可取，長直線段車輛加速行駛，在小半徑圓曲線上行駛時離心力大，容易出現(xiàn)側滑或傾翻事故。當然，山區(qū)農(nóng)村公路設計中出現(xiàn)長直線的情況較少，更應當注意短直線的出現(xiàn)，比如斷背曲線，即兩個同向曲線之間夾短直線(直線長度通常以6V到20V為宜，短直線長度大都在6V以下，V為設計速度)，對于常見的15km/h的設計速度，直線長度盡可能保證在90m及以上。為了保證線形的連續(xù)性，最好調整曲線半徑設置成單曲線、復曲線、卵形曲線和C形曲線。斷背曲線中短直線長L，曲線長Ls，當L≤Ls時可將斷背曲線做成復曲線，當Ls

當交點轉角較小時，應當設置較長的平曲線，盡量采用較大的曲線半徑，避免給司機產(chǎn)生急轉彎的錯覺，使得駕駛員過度減速和急轉彎，造成嚴重的安全事故[7]。另外，在平面線形設計時，平曲線的長度不宜過短，否則將增加駕駛員的操作難度。

2.2 縱斷面線形

條件允許的情況下應該盡量采用較大的豎曲線半徑。凸形豎曲線半徑過小時將導致車輛失重，可能造成汽車轉向失靈，汽車底部磨損，同時當汽車處于凸曲線頂部時視距為零，無法看清對向來車，極易引發(fā)交通事故。凹形豎曲線半徑過小將導致車輛超重，損壞汽車零部件，夜間行車時影響視距，減少司機對對向來車的反應時間，同樣容易引起交通事故[8]。在較短距離內(nèi)多次變坡，會使得乘客連續(xù)出現(xiàn)失重和超重的感覺，影響乘車舒適度，故而在較短距離內(nèi)不宜多次變坡。

在坡長和坡度上應當滿足規(guī)范要求，在山區(qū)農(nóng)村公路建設中不宜過分追求較小的坡度而增加工程量和工程造價。由于農(nóng)村公路建設資金有限，在縱斷面設計上應當避免大填大挖，注重填挖平衡，減少棄方，注重生態(tài)環(huán)境的保護。

相鄰豎曲線的銜接應當合理，同向豎曲線之間不宜插入短直線而出現(xiàn)斷背曲線，反向豎曲線之間插入直線段有利于行車[9]。

2.3 平縱線形組合

當平曲線與豎曲線重合時，應當滿足“平包豎”的要求，即平曲線的樁號范圍要包含豎曲線的樁號范圍，嚴禁在凸/凹曲線的頂/底部插入小半徑的平曲線。同時應當均衡平曲線半徑與豎曲線半徑，平曲線半徑與豎曲線半徑之比應當控制在1∶(10～20)[5]為宜。

凸/凹形豎曲線的頂/底部不得與反向平曲線的拐點重合[10]。當出現(xiàn)這種情況時，汽車行駛至坡頂/坡底時無法看清對向來車，極易發(fā)生交通事故。

小半徑平曲線與大縱坡的組合也應盡量避免出現(xiàn)，長直線的大縱坡造成車速不斷增加，進入小半徑曲線段時司機面臨換擋、減速、轉彎等操作，增加了司機的操作難度，一旦操作失誤極易造成交通事故[11]。

平縱曲線組合設計時，應當避免產(chǎn)生過大的合成坡度，影響行車安全和路面排水。

3 需要額外考慮的問題

山區(qū)農(nóng)村公路不同于國道、省道擁有較為充足的建設資金，其建設資金多為地方自籌，偏遠山區(qū)的經(jīng)濟條件差，地方政府財政資金緊缺，農(nóng)村公路建設更加困難，在農(nóng)村公路的線形設計上需要盡量減少工程造價，比如在某些臨崖路段的提檔升級改造時，考慮到路基開挖的成本遠低于擋墻建造的成本，在線形設計上應在滿足路基寬度的前提下盡量向山體的內(nèi)側偏移，盡可能的利用原有老擋墻，避免建設新的高大擋墻[12]。

考慮到農(nóng)村公路建設的征地政策是零補償，在線形設計時應當在滿足公路技術標準的情況下盡量減少農(nóng)田的侵占面積和建筑物、構筑物的拆遷工程量，以減少老百姓的經(jīng)濟財產(chǎn)損失，同時可以最大程度地減少與老百姓的協(xié)調過程。

農(nóng)村公路線形設計時應當適當從老百姓的思維去思考線形設計的合理性，比如設計線路從老百姓的家門口經(jīng)過，此處的路面高程應當盡量低于老百姓屋場的高程，并設計完善的路面排水設施，在縱斷面設計時不可僅僅依照公路技術標準進行拉坡。路面高程低于在老百姓屋場的高程，一是避免對老百姓的房子造成水害，二是從感官上更加符合一般老百姓的審美態(tài)度，避免在建設過程中與當?shù)乩习傩债a(chǎn)生矛盾。

山區(qū)農(nóng)村公路設計時還應當做好地形、地質勘察，設計路線走向時盡量避開地質災害點以及容易產(chǎn)生滑坡、塌方的區(qū)域，在路基開挖時由于山體擾動一旦出現(xiàn)地質災害，將嚴重影響工程進度，同時災害治理將是一筆不小的額外支出。

山區(qū)農(nóng)村公路是聯(lián)系農(nóng)村與外界的橋梁，是當?shù)乩习傩盏囊粭l致富路，在路線設計時應當盡可能的照顧絕大多數(shù)的老百姓，使公路靠近他們的家門口，方便他們的通行。

總之，山區(qū)農(nóng)村公路的路線設計首先要遵循相關技術標準，其次要盡量規(guī)避不合理的線形，同時需要考慮降低工程造價，減小與當?shù)乩习傩盏拿堋?/p>

4 結語

做好山區(qū)農(nóng)村公路的建設，有利于帶動經(jīng)濟不發(fā)達的山區(qū)人口脫貧減貧，是國家經(jīng)濟發(fā)展、實現(xiàn)交通強國目標的重要途徑。根據(jù)國家相關規(guī)范進行農(nóng)村公路的勘測設計，并且在工程造價、協(xié)調難度等方面綜合考慮線形設計的合理性，才能保證山區(qū)農(nóng)村公路在建設時的安全、質量和進度。