高速公路线形

高速公路线形（精选十篇）

高速公路线形 篇1

关键词：山区高速公路,平面线形设计,纵面线形设计,环境

公路线形是车辆的直接载体,一旦确定,无论优劣,都很难改变,山区高速公路尤其如此。影响线形指标的因素错综复杂,不同地段的影响因素也经常变化,往往不是所有因素都能同时达到要求,或者说很难整个项目或较长路段均能达到标准规定的条件。

本文结合京承高速公路(苇子峪—京冀界段)工程的线形设计,就如何改进山区高速公路线形设计进行了探讨。京承高速公路(苇子峪—京冀界段)工程(以下简称“京承三期”)位于北京市密云县东北部山岭区,全长30.66 km。其中苇子峪—司马台路基宽26.0 m,设计速度为100 km/h;司马台—市界路基宽24.5 m,设计速度80 km/h(与河北省已建成段标准一致)。

1 线形设计方法

1)设计速度法。我国从20世纪50年代起引入了设计速度的概念,目前基于设计速度的路线设计方法已被我国大多数设计人员所接受。设计速度法是在选定的设计速度下,结合地形和工程规模,在规定的平、纵指标范围内选定路线设计参数,并在条件许可时,尽量采用高指标,以获得公路的最高运输性能。2)运行速度法。运行速度设计法以运行速度概念为基础,充分考虑公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求,以车辆的实际运行速度作为线形设计速度,从而有效地保证了路线所有相关要素如视距、超高、纵坡、竖曲线半径等指标与设计速度的合理搭配,可以获得连续、一致的均衡设计。3)运行速度检验。线形设计过程是对驾驶人理想操作情况下汽车行驶轨迹的最大化模拟过程。运行速度设计法可有效地解决线形设计指标与实际行驶速度所要求的线形指标脱节的问题,但由于国内外的交通条件和驾驶员行为差别明显,欲采纳这种设计方法须对我国的运行速度进行深入调查,确定适合我国国情的设计参数值。对于山区高速公路而言,地形地质条件复杂,线形指标变化较大,因此,在设计之初可按照现行标准和规范进行设计,并根据地形和地质条件参考运行速度选取线形的设计指标,以保证线形整体设计原则的可靠性,然后在优化线形时,计算运行速度,检验线形的连续性和设计车速与运行速度的一致性,最后根据检验结果优化线形指标。

2 平面线形设计

2.1 曲线定线的运用

在山区地形条件下,传统的直线定线法确定的线形难以实现线形的连续与均衡设计,不易与地形、地物、景观相协调。曲线定线法是先确定适合地形的圆曲线,准确的控制地形、地物,在不受限制的地方用直线和缓和曲线连接起来,形成以曲线为主,随地形、地势而曲折舒顺的连续线形。曲线定线法不仅能灵活地与公路所经地带的地形、地势、景观相协调,而且能减少工程量,降低工程造价,同时减少对环境的破坏。京承三期松树峪—东庄禾段和横城子—蔡家窝铺段地形起伏较大,路线基本沿山坡布线,为了使路线更好地适应地形变化,减少对环境的影响,定线时采用了曲线定线法,平曲线主要使用了对称和不对称型的S型曲线。沙岭沟门—上窝铺段路线沿时令河两侧山坡布线,由于河岸既不顺直也不呈单一圆形曲线,线形设计采用双心卵型曲线,既适应了地形变化又减少了对河道的影响。三段路线通过曲线法设计,线形流畅自然,技术经济效果显著。

2.2 直线的运用

1)直线最小长度。

同向圆曲线之间设置较短直线时,容易把中间的直线看成反向弯曲的曲线,即通常所说的断背曲线。反向曲线间插入短直线,若曲线半径不够大,不利于车辆转向,并且线形不美观。同向曲线间最小直线长度以不小于设计速度(以km/h计)的6倍为宜,反向曲线间最小直线长度以不小于设计速度(以km/h计)的2倍为宜。京承三期同向曲线间最小直线长度为691 m(100 km/h段)和585.4 m(80 km/h段),反向曲线间最小直线长度为257 m(100 km/h段),满足运行车速的要求。

2)直线最大长度。

过长的直线容易使驾驶者感到单调、疲倦,驾驶者一般会加速行驶。如果纵坡坡度大于-3%,则更容易出现超速运行,从而导致交通事故的发生。直线线形大多难于与地形相协调,可能导致大填大挖,破坏生态环境。 因此,山区高速公路应尽量避免采用长直线。京承三期线形设计中直线的最大长度以20倍的设计速度控制,直线的最大长度为1 114.519 m。

2.3 圆曲线的运用

1)圆曲线半径的选取。

圆曲线应与地形相适应,以采用超高为2%～4%的圆曲线半径为宜,京承三期的圆曲线半径控制在900 m～4 500 m(100 km/h段)和700 m～2 300 m(80 km/h段)之间。圆曲线的最小半径应根据运行速度计算确定,应避免采用规范规定的极限最小半径和一般最小半径。

2)平曲线长度控制。

平曲线长度不宜过短,应首先满足设置回旋线或超高、加宽过渡的需要,还应保留一段圆曲线,以保证汽车行驶状态的平稳过渡。现行规范中并未明确限制最大平曲线长度,但曲线长度较大时,不利于平纵组合设计,也不利于空间线形的连续、美观,实际运用中应根据具体情况,对平曲线长度有所限制。京承三期线形设计时一般平曲线长度控制在1 km～2 km,最小平曲线长度大于500 m(100 km/h段)和400 m(80 km/h段),最大平曲线长度为2 263.177 m。

2.4 回旋线的运用

回旋线的长度应随圆曲线半径的增大而增长。对于山区高速公路应更注重灵活运用回旋线参数A,这样可以增加线形设计的自由度,使线形更容易与山区地形相适应。回旋线参数宜根据地形条件及线形要求确定,并与半径相协调。

JTJ D20-2006公路路线设计规范规定:回旋线—圆曲线—回旋线的长度以大致接近为宜。对于山区高速公路而言,地形、地质条件复杂,回旋线—圆曲线—回旋线的长度往往很难设计一致,考虑到与地形的适应性和减少对环境破坏的要求,可参考回旋线—圆曲线—回旋线的长度之比为1∶1∶1～1∶3∶1进行设计线形设计。

山区高速公路主线的线形设计应尽量避免采用凸型曲线、C型曲线和复合曲线。京承三期线形设计主要使用了S型和卵型曲线。

3 纵面线形设计

3.1 纵面线形指标设计

山区高速公路纵坡一般以平缓为宜,不轻易采用规定值,但应考虑填挖平衡,避免大填大挖,以减少对环境的影响。京承三期纵坡设计最大纵坡为3.5%(100 km/h段)和3.89%(80 km/h段);填方高度控制不大于20 m,挖方高度控制不大于25 m(挖方边坡高度控制不大于40 m)。

纵面线形的优劣很大程度上取决于竖曲线半径的大小,纵断面设计时应避免插入小半径竖曲线,竖曲线半径宜大于平曲线半径的10倍～20倍以上,并满足视距要求。竖曲线长度太短,汽车行驶会感到不适或视觉上存在问题,应采用规范规定一般最小值的1.5倍～2.0倍或更大值,避免使用极限值。

3.2 长陡纵坡设计

山区高速公路路线设计时,首先应设法避免出现长陡纵坡,为此,可适当增加工程造价,避免出现长陡纵坡。当受条件限制必须采用连续上、下坡时,必须严格控制平均纵坡,合理运用最大纵坡与最大坡长,并采取必要的措施,改善长陡纵坡设计,这是改进线形的有效方法之一。长陡纵坡设计时主要采取以下措施:尽可能增加布线长度;设置紧急避险车道及停车区;设置爬坡车道和紧急停车带;增设预告标志。

4 平、纵线形组合设计

山区高速公路平纵线形组合设计,不应刻意追求“平包纵”的理想组合设计原则,应根据平、纵指标和地形条件灵活掌握平、纵组合原则。在平、纵指标较高时,线形能保持视觉的连续性,这时不应刻意去满足平纵组合的理想要求,而应进一步从纵坡与坡长组合的合理性与工程经济性方面进行科学设计,特别不能为了达到理想状态而减小竖曲线半径。相反在坡度与坡长的组合与地形地势吻合较好,工程量减少时,若平纵组合不够理想,可通过增大竖曲线半径或适当调整纵坡组合,来达到改善通视条件,保持视觉连续性,保证行车的安全。

5 线形与环境的协调

京承三期线形设计充分利用地形、自然风景,尽量少改变周围的地貌、地形、天然森林、建筑物等景观,使京承三期与自然融为一体,最大限度地保护了环境,具体体现在以下两个方面:首先,线形设计注重线形连续顺畅,结合地形设置S型和卵型曲线,充分利用地形自然的曲折变化,顺山、沿河布设路线,避免了对山体和河流的破坏,改善了道路自身的景观效果。其次,京承三期主要跨越清水河、安达木河、汤河等河流,沿线有多处生态观光、采摘园,在终点有闻名世界的司马台长城旅游风景区。线形设计时充分结合沿线景观特点,增加路线平面与纵面的变化,让驾乘者可以从不同的视觉和不同的路段欣赏沿途美丽和壮观的景色。

6 结语

山区地形、地质条件复杂多变,公路线形设计困难,任何一个不安全的指标、一个不良的组合都可能形成交通安全隐患。因此,设计者必须重视线形设计的质量,必须认识到路线不仅是几何线形,还是经济线、能源线、环境线,更是生命线。

参考文献

[1]JTJ D20-2006,公路路线设计规范[S].

[2]交通部公路司.新理念公路设计指南[M].北京:人民交通出版社,2005.

[3]余景顺,林国涛,苏永和.基于运行安全的山区高速公路路线设计及实例[J].公路,2005(1):32-33.

[4]苏孝同.山岭区高等级公路线形设计研究[J].森林工程,2005(1):28-29.

[5]张雨化.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,1997.

[6]柯愈明,李洪霞.基本型平曲线设计方法[J].公路交通技术,2003(6):45-46.

[7]廖汉成.高等级公路线形设计有关问题的探讨[J].中南公路工程,1996(2):54-55.

[8]张廷楷.道路线形设计[M].上海:同济大学出版社,1990.

公路线形设计与交通安全 篇2

公路线形设计与交通安全

<公路工程技术标准>和<公路路线设计规范>中规定,在确定线形的组合和指标运用上主要从离心力、行车舒适和安全视距的角度出发确定限制因素.同时还要满足汽车运动力学和驾驶人员的视觉心理和生理的`需求.文章从公路线形设计与交通安全的关系出发进行了分析.

作 者：粱健妮 作者单位：广西壮族自治区桂东公路管理局,广西 梧州,543000刊 名：现代企业文化英文刊名：MORDEN ENTERPRISE CULTURE年，卷(期)：2009“”(24)分类号：U442关键词：线形设计 纵断面 横断面 交通安全

高速公路线形设计中的纸上定线法 篇3

【关键词】高速公路；线形设计；纸上定线

1、前言

高速公路本身在路线方案从一开始的选择，直到最终确认定线，实际上都是从研究范围从大到小、研究精度逐渐精细的一个过程中。并且在整个过程中，还要对于各个不同的環节进行严格对比、分析、调查等方面的形式来对于最后的路线位置进行确认。而纸上定线工作在执行的过程中，实际上就是把初拟路线来作为其中的核心基础，同时使用1：2000的实测形式或者是航测的形式来进行工作。对于地形条件来说，其中不同程度的矛盾。下文主要针对高速公路线形设计中的纸上定线法进行了全面详细的探讨。

2、纸上定线的步骤

2.1收集资料与准备工作

所需要进行收集的资料，主要涉及到了：道路沿线地质情况、不良地质路段、初拟路线方案以及最终确定的控制点环节、城市总体规划、地下电缆分布情况、自然保护区、区域环节气候等等。

而准备工作则主要包含了以下几个方面的内容：在地图上对各个不同的控制点进行标绘、对应当避让的区域和地段进行标绘。

2.2根据地形和地物初定路线的位置

在多个相邻的控制点环节中，应当要严格的依据工程本身施工现场在建设期间，所可能会途径的相应地物、地形等情况，来对于定线准备过程中所需要绘出的相应避让环节加以参照处理。只有在对各个方面的相应需求加以满足之后，才能够严格的对于各个路线位置方案进行挑选，并且沿着道路本身的前进方式不同，来针对其中原本的控制点进行加密处理，也可以直接使用徒手的形式，来完成曲线勾绘工作。

2.2.1平原微丘地区

在两个不同的控制点位置之中，所主要存在的障碍实际上就是地物，合理解决哪些可穿越？哪些该绕避？哪些应趋就？从而建立起一系列中间控制点，路线一般应由一个控制点直达另一个控制点。选择线位时，应注意在保证标准的前提下，尽量做到少占和不占高产田和经济林。

2.2.2山岭重丘地区

在两个完全不同的控制点之间，实际上主要呈现出来的就是高差、地形限制，存在这方面的限制情况的路段，就需要使用放坡的措施，来促使一系列的坡度控制点，都能够直接沿着相应的自然地形，来对于部分坡度控制点以及地形进行相应的参照。通过徒手的形式，来绘制出平缓、舒畅并且能够和地形良好契合在以期的大概位置。而在对于山区进行路线选择期间，就必须要针对线位本身的高低加以重视，充分的考虑到线条本身的平纵协调性，防止出现大处理工程的出现，确保工程本身的环保性和造价控制。

2.3定线

在进行定线的过程中，定线工作本身务必要充分的满足各个方面的规定和标准，并且严格的按照事先预定好的初拟路线来进行规划工作。并且，依据道路工程现场所呈现出的不同地形状况、特性，通常情况下所使用的定线方式主要有以下几个方面，首先一种就是较为传统的直线型定线法，其次，则是曲线形定线法。

2.3.1直线型定线法

直线型定线法在执行的过程中，实际上就是先对地形的情况加以分析之后来定出一个适宜的直线，之后再通过适宜的曲线，来将各个不同的直线进行连接的传统定线措施。

在对平原微丘区进行定线的过程中，就是通过沿着道路前进方向加密的相应控制点，来进行直线连接处理。使用直线尺的方式来预定出能够与道路相适应的直线。然后再通过合理的曲线，来将各个不同部分的直线进行连接。但是，在地形情况较为特殊的情况下，就应当针对复杂地形以及转弯环节较为频繁的区域进行严格控制，这部分区域可以利用先定曲线再使用直线顺滑连接的方式进行处理。

2.3.2曲线型定线法

该方法在执行的过程中，实际上就是通过铁道弯尺的方式，来先一步定出圆曲线环节，之后再利用缓和曲线的方式，达到连接的目的，整个定线工作是以曲线来作为主要形式的定线措施。

在进行定线的过程中，务必要使用不同半径的铁道弯尺来与之前所徒手绘制的曲线进行逼近、修改、完善，并且严格按照相应的高速公路修建技术标准，来逐步的定出整个高速公路的圆曲线位置以及具体半径，在定线完成之后，使用曲线连接的方式来对各个不同环节的两圆曲线进行连接，但是在两圆曲线之间所存在的地形过于笔直并且距离较长的情况下，就需要适度的对直线加以应用，通过缓和的曲线方式，来将圆曲线以及直线连接起来，但是，在这期间务必要对直线的长度加以重视，确保长度充足。在进行曲线定圆的过程中，设计者本身应当要充分的对于当前各个方面的弯曲趋势、技术标准加以掌握，以此来保证最终定出的平面线形能够符合平顺缓和的标准，不过多的迁就地形，同时也不过多的避让障碍物。

2.4纵断面设计

路线的平面线形确定以后，可按照规定要求设置中桩。除起终点桩、曲线主点桩、百米桩、公里桩、大中桥位桩、隧道起终点桩以及通道和立体交叉中心桩等外，还有地形和地物加桩。

2.4.1绘制路线纵断面地面线图

根据各桩桩号和地面高程点绘制纵断面地面线图。纵断面图采用直角坐标，横坐标表示距离，纵坐标表示高程，比例尺：通常平原微丘区横坐标取1：5000，纵坐标取1：500，山岭微丘区横坐标取1：2000，纵坐标取1：200。

2.4.2标注竖向控制标高及平面线形

根据收集调查的资料，在纵断面图上分别用不同符号标出桥涵控制标高，通道和立体交叉控制标高，隧道出、入口控制标高，经过水田等不良地质路段的最小控制标高，以及其它人工构造物的纵向控制标高等。在纵断面图上绘出乎面线形示意图。以上标注内容主要供试定纵坡时参考。

3、结束语

综上所述，从定线的各个步骤，能够明显的看出，纸上定线工作实际上就是一个调整、修正的一个重要过程中，并且在某种限度之下，如果修改次数越多，那么最后所呈现出的设计结果也就更加的是精确，只有在采取任何措施都无法使得工程从感官上得到优化或者说节省工程的环境之下，才能够为纸上定线工作的精确度提供保障。这方面的特性，也恰恰是纸上定线法所具有的一个优势之一，它能够使得设计更加的接近完美，从而规划处一条较为理想的路线。

参考文献

[1]温琳，黄继军，丁伟.高速公路线形设计中有关问题的分析探讨[J].交通科技，2009-10-28.

[2]刘鲁生，毕瑞锋，于波.浅述高速公路平纵面线形设计[J].黑龙江交通科技，2009（07）

浅谈高速公路隧道路线线形设计 篇4

公路线形是三维立体线形。线形设计应做好公路平面、纵断面、横断面三者间的组合,并同自然环境相协调。线形设计除应符合行驶力学要求外,还应考虑用路者的视觉、心理与生理方面的要求,以提高汽车行驶的安全性、舒适性与经济性。高速公路行驶速度高,隧道、隧道进出口连接线与路线的衔接应符合路线总体布设的要求。隧道洞口内外是事故多发路段,为此对隧道洞口外连接线与隧道洞口内的平纵线形应保持一致的长度规范作了相应的规定。

在此,笔者结合武罐高速公路项目仅对如何坚持“以人为本”“安全至上”“环保优先”的原则,合理选用平纵面指标,搞好隧道路线线形设计谈谈个人的几点粗浅的认识。

1 武罐高速公路项目概况

武罐高速公路路线全长49.4 km,其中大小隧道有28座,隧道全长34.1 km,占路线总长的69%。由此不难看出,本项目设计的重点、难点就是隧道,而隧道线形设计是关键。在以往的设计中,由于地形条件较好、选线余地比较大,我们一般是结合地质因素,在路线基本走向控制点间,通过多条路线方案的比选确定出一条最优的线路作为推荐方案。而本项目地质复杂,沿线滑坡、崩塌、泥石流较多,加之沿河布线,大多地段河床较窄,路线布设受限制因素多。在设计过程中除了坚持地质选线的原则外,还要考虑隧道线形指标的合理性、隧道进出口线形的一致性。

2 合理选择隧道段路线平面线形指标

公路线形由直线、曲线组合而成,平曲线又分为圆曲线和回旋线两种。高速公路平面线形要素有直线、圆曲线、回旋线3种。平面线形必须与地形、地物、景观等环境相协调,同时注意线形的连续性与均衡性,并同纵面线形相互配合。

做好山区高速公路隧道线形要素的合理选用和组合,同时注意线形的连续性与均衡性,并同纵面线形配合得当,才能确保高速公路的行车安全,使公路路基与地形地貌相吻合,避免高填深挖现象,既有利于行车安全、又有利于路基工程的稳定和安全,还有利于环境和路域景观。

2.1 隧道进出口线形

隧道进出口由于光线由明到暗、由暗到明的过渡,会造成司机视觉的不适应感,容易诱发交通事故。因此,要求隧道进出口线形的一致性是有必要的。隧道进出口线形的一致性包括平面、纵面的一致,即隧道洞口外连接线应与隧道洞口内线形相协调,隧道洞口外侧不小于3 s设计速度行程长度与洞口内侧不小于3 s设计速度行程长度范围内的平面线形不应有急骤的方向改变。

笔者认为,隧道洞口段线形一致段长度考虑到眼睛明暗适应问题应根据实际地形条件而视,在地形限制较小的地段,可放宽至5 s。当隧道洞口位于缓和曲线上时,应尽可能地加大缓和曲线参数,增加缓和曲线长度,尽量使隧道洞口远离曲线要素点,并在满足排水需要的最小超高渐变率的前提下,尽量减缓超高渐变率。洞口应避免设置于反向S形曲线的拐点处或附近;隧道洞口线形设计中,应保持洞内5 s、洞外3 s设计速度行程范围内的线形曲率不发生反向变化,应协调一致;洞口纵面线形应使洞内外一定长度内在同一类型坡道上,当隧道的洞口附近必须要设置变坡点时,其竖曲线除应采用较大的半径外,变坡点距洞口距离宜洞外按3 s行程控制,洞内按5 s行程控制;洞外行车道应与隧道内一致,当洞外车道有变化时,其合(分)流点至少距隧道口10 s行程。

2.2 隧道内线形

高标准隧道平面线形当然是最理想的,但受地形条件限制,往往很难实现,山区高速公路隧道选线、定线时,应注意路线及其结构物的所有设计要素,选择恰当的平曲线半径及其组合线形,使其尽可能与地形地貌相吻合,土石方的开挖量要尽量做到最少,把对自然风景的破坏减少到最小。

有条件时隧道内平面线形应优先考虑采用直线与圆曲线。直线隧道施工容易,但对地形条件及路线走廊带要求较高;曲线隧道施工难度较大,对视距、超高要求较高,但容易与地形地貌相吻合。

2.3 隧道平面线形指标及其组合的合理选择

笔者认为,建设高速公路要坚持“以人为本”“安全至上”和“环保优先”的原则,要强调“快速、方便、舒适、安全”,不应片面追求隧道线形的高标准,而关键在于相邻的线形指标应均衡,与地形地貌相吻合,易弯则弯、易直则直。

相邻两个缓和曲线参数A1和A2宜相等,当采用不同的参数时,A1和A2之比应按小于1.5控制,S形两圆曲线半径之比宜按R1∶R2≤1.5控制。

在一般情况下隧道内的反向曲线间直线长度宜按不小于2V控制;当受特殊地形条件严格限制时,反向曲线间最小直线长度可按不小于1.5V控制。

在一般情况下隧道内的同向曲线间直线长度按不小于6V控制。当受特殊地形条件严格限制时,同向曲线间最小直线长度可按不小于3V控制。

隧道内无法避免的反向曲线,应尽量考虑在反向曲线间设置直线段;迫不得已时,才可考虑设置较长的缓和曲线连接,并在反向点前后适当保留一段路拱,不设超高的路拱段长度可按3 s设计速度行程控制。一般不宜以大幅度降低平曲线半径指标来满足夹直线长度。

3做好隧道路线纵断面与平面线形的合理组合和优化

3.1纵面线形的设计与优化

纵面线形应与地形相适应,线形设计应平顺、圆滑、视觉连续,保证行驶安全。纵坡设计应考虑填挖平衡,并利用挖方就近作为填方。以减轻对自然地面横坡与景观的影响。

连续上坡(或下坡)路段,应符合平均纵坡的规定并采用运行速度对通行能力与行车安全进行检验。

对高速公路、一级公路上设置的隧道:当隧道长度大于100 m时,其纵坡可采用路线设计纵坡;当隧道长度100 m≤L<500 m时,纵坡取值以不大于4%为宜;当隧道长度500 m≤L<1 000 m时,纵坡取值以不大于3%为宜;当隧道1 000 m≤L<3 000 m时,纵坡取值以不大于2.5%为宜;当隧道长度L>3 000 m时,纵坡取值以不大于2.0%为宜;对于二级、三级、四级公路中的短隧道,隧道的纵坡标准可适当放宽,宜控制在5.0%以下。

隧道洞口段最小纵坡宜大于0.5%,隧道内最小纵坡宜大于0.3%,以利排水。隧道内纵坡以直线坡最好,需要设置变坡点时,变坡点不宜过多,相邻竖曲线之间应保留一定长度的直坡段,以满足行车视距要求。反向竖曲线直坡段长度可按不短于100 m控制,同向竖曲线直坡段长度按设计速度对应最小坡长控制。

3.2平、纵线形的配合

平、纵线形的配合,应使线形能自然地诱导驾驶者的视线,并保持视觉的连续性;平、纵面线形的技术指标应大小均衡,平曲线与竖曲线组合宜相互对应,且稍长于竖曲线;竖曲线半径宜大于平曲线半径的10倍～20倍,平、纵面线形组合设计应使线形与自然环境和景观相配合、协调。

对隧道附近的平、纵线形组合,应特别注意避免以下线形组合:

1)应避免纵断面线形的变坡点与S形平曲线拐点相重合。2)应避免凸形竖曲线的顶点位于S形曲线的拐点。3)应避免S形平曲线拐点与凹形竖曲线组合。4)应避免洞口附近长、大下坡与小半径平曲线的不利组合。

4结语

在山区高速公路隧道的勘察设计中,应该不断提升设计理念,坚持“以人为本”“安全至上”“环保优先”的原则,合理选择山区高速公路隧道的线形指标及线形组合,确保实现高速公路的行车安全,做好山区高速公路隧道的线形设计,把线形设计与路基横断面环保设计理念融为一体,避免高填深挖工程,为高速公路的行车安全和路域环境保护及区域环境保护做出贡献。

参考文献

[1]TJT 001-97,公路工程技术标准[S].

[2]TJT 011-94,公路路线设计规范[S].

高等级公路线形安全性的模糊评价法 篇5

高等级公路线形安全性的模糊评价法

采用层次分析法确定线形指标权重的.分配,用改进的德尔菲法建立了评价矩阵,结合模糊评判法,计算出高速公路线形安全性的状况,此法对选择公路线形指标具有重要意义.

作 者：祝强 ZHU Qiang 作者单位：盘锦市公路管理处,盘锦,124010刊 名：北方交通英文刊名：NORTHERN COMMUNI CATIONS年，卷(期)：“”(2)分类号：U412.3关键词：高速公路线形 评价指标 安全性

高速公路线形 篇6

日前, 西部项目“山区高速公路匝道线形设计技术研究”通过鉴定, 该项目编写了《山区高速公路匝道线形设计指南》, 使山区高速公路匝道线形设计有据可依, 对于保护山区自然环境, 充分发挥立体交叉的功能、保障车辆的行驶安全性, 具有重要现实意义。

该项目初步获取了山区匝道交通运行特征参数, 确定了山区高速公路匝道线形设计标准车型, 有针对性地完善了山区高速公路匝道线形螺旋展线设计方法, 量化了山区高速公路匝道螺旋展线的线形关键设计指标, 建立并验证匝道路段运行速度预测模型, 提出了山区高速公路立交螺旋展线匝道设计方案的安全分析方法。项目组归纳与总结项目研究成果, 编写了指南, 使成果具有实践的指导性和良好的可操作性。

目前, 该项目成果已在国道主干线 (GZ40) 二连浩特至河口路段和云南省境内的水富至普洱渡高速公路路段等实体工程中应用。摘编自《中国交通报》

高速公路平纵面线形设计的内涵 篇7

公路线形, 在很大程度上决定了汽车行驶的安全性、舒适性及经济性。因此, 线形设计的好坏往往是公路总体设计及效果的主要评价标准, 特别是高等级公路, 路线方案确定后, 就进行路线线形设计。路线线形设计主要有平面线形和纵断面线形设计, 一般先做平面线形设计。因为平面线形是高速公路的骨架, 有了平面线形才能进行纵断面线形设计, 之后研究平面线形和纵断面线形两者之间的相互组合问题。

2 平面线形设计

2.1 纸上定线

2.1.1 根据1/10000平面地形图或摄影平

面图, 在纸上选定路线方案。根据合同及批准的可行性研究报告, 按规定的技术标准、提出的路线方案及主要控制点等, 结合图上的地形、地物及河流等进行纸上的路线方案研究, 拟定可行的2~3个或更多的路线方案, 按技术标准定出各个方案的圆曲线、缓和曲线、直线。

2.1.2 在纸上初拟方案后, 即到现场看线,

了解沿线情况并比较各方案的主要优缺点, 并在1/2000平面地形图上标绘根据实地调查及收集到的资料所确定的路线的主要控制点, 并结合高等级公路技术标准、平纵面线形的要求, 认真全面的研究各方面的因素, 反复调整线位, 充分考虑到各控制点和地形的协调, 及平纵面线形的配合等, 设计出连续流畅的线形。

2.1.3 根据纸上定出的方案, 进行坐标、平

面线形要素、桩号的计算工作, 并进行控制导线和水准高程测量。完成平面线形设计后, 对主要大中桥、互通式立交、隧道等大型构造物及地形特殊点等, 进行实地放线, 并根据需要加桩, 测出高程, 绘制纵断面图, 以保证大型构造物及路线纵断面线形的质量。

2.2 施工图阶段现场放线

根据批准的初步设计, 进行现场实地放线。按纸上定线所计算的线位数据图及控制桩坐标, 利用初测导线桩现场放出曲线控制桩、百米桩, 然后定出中线加桩。并对主要控制桩进行固定, 作为施工的依据, 在施工图阶段根据初步设计审批意见, 对局部路线方案发现有不合理的情况, 可进行局部调整, 以期达到更加合理。

2.3 平面线形设计要素的特征及应用

2.3.1 直线

直线的几何形态灵活性差, 有僵硬而不宜协调的缺点, 所以难以适应地形的变化。要求直线的设置要与地形、地物、环境相适应, 其长度不要超过适当的范围, 最好在下列地区采用:

a.路线不受地形、地物限制的平原区或两山之间的宽阔谷地, 且周围景物有变化的地带;

b.以直线为主体的地区, 市镇及其近郊或规划方正的农耕区等;

c.长大桥梁、长的高架桥、隧道等路段;

d.为争取较好的通视条件的平面交叉点附近。

2.3.2 圆曲线

在确定圆曲线时, 应注意以下几个方面:

a.一般情况下以采用极限最小半径的4~8倍或超高为2%~4%的圆曲线半径为宜;

b.由于自然条件受限制时, 应尽量采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径;

c.只有在自然条件特殊困难不得已时, 方可采用极限最小半径, 以满足汽车运动学上的最小安全要求;但必须在一定路段设法使曲线半径逐渐变小或者在线形布置上, 使驾驶人员能事先意识到前面有急弯;

d.圆曲线半径过大以至驾驶员感到与直线并无区别时, 也无实际意义。

2.3.3 缓和曲线

缓和曲线的广泛应用, 给公路平面线形设计, 带来了较大的进步。在实际运用中, 它是协调平面线形的主要线形要素。

缓和曲线容易适应自然地形、地物, 增加了线形设计的自由度。同时, 由于使用较长的缓和曲线, 在视觉上线形变得平顺, 从外观上来看, 会感到安全和舒适, 并能作出经济的线形。

当圆曲线半径大于不设超高的最小圆曲线半径及复曲线中小圆半径大于小圆的临界半径时, 缓和曲线可省略。

3 纵断面线形设计的内容

3.1 准备

3.1.1 纸上平面定线完成后, 同时进行各种

控制点的深入调查, 如铁路、公路、通道、河流、运河、地质、水文等资料, 为纵断面线形设计准备条件。

3.1.2 选择平面图上的桩号、地面高程及部

分实测高程, 绘制1/2000路线纵断面图, 并将调查到的资料和各种控制点高程, 按桩号标绘在纵断面图上。并在纵断面图上绘出平面线形要素。

3.2 纵断面线形设计

纵断面线形设计应根据公路等级和地形的特点, 对纵坡的大小长短, 前后纵坡情况, 竖曲线大小及与平面线形相联系等, 进行细致的综合研究。设计成坡度缓和而平顺的纵断面线形, 使其不但能保证汽车行驶时的安全舒适, 并能有利视觉和美观, 有利于排水, 争取得到最佳的行车速度。

4 平纵面线形的组合

平面线形与纵断面线形的组合设计, 使线形设计的最后阶段。由于公路标准高低不同, 线形合设计的必要性也不一样。在高等级公路进行形组合设计, 突出的问题是要满足驾驶人员的视觉与心理方面的要求, 这是因为驾驶人员以高速行车时, 是通过视觉、运动感和时间变化的感觉来判断线形的。视觉是连接公路与汽车的媒介, 公路线形、周围景观、标志的表示以及其他有关公路的情报, 差不多都是通过驾驶人员的眼睛为媒介从视觉感受到的。总的要求是:线形组合设计在满足汽车运动学和力学要求的前提下, 研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适、与周围环境的协调和良好的排水条件。为此, 平、纵面线形组合的基本原则是:应能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线, 并保持视觉的连续性。

结束语

高等级公路特别强调平纵线形的组合, 要尽量做到平曲线与竖曲线重合, 使平曲线包着竖曲线较好。这种组合具有明显的立体曲线形体, 在排水上也有很大优点。同时要保持平曲线和竖曲线的均衡, 也就是要考虑平面、纵面两种线形大小的平衡, 不仅可降低工程费用, 在视觉上也可成为平顺的线形。

摘要：公路线形是公路的骨架, 基本支配着整个公路的规划, 设计和施工。线形设计的好坏是公路的根本, 它对汽车行驶的安全、舒适、经济以及公路的通行能力都起着决定性的影响。对高速公路的平、纵面线形设计作了一定论述。

关键词：高速公路,线形设计,内涵

参考文献

[1]高速公路丛书编委会.高速公路规划与设计[M].北京:人民交通出版社, 2003.

[2]交通部第二公路勘察设计院.公路勘察设计论文集, 1994, 65-135.

高速公路线形 篇8

目前国际上较多采用设计速度和运行速度两种设计方法。我国采用设计速度法, 德国、法国、美国、澳大利亚等一些发达国家则广泛采用运行速度法。

1.1设计速度法

设计速度对一特定路段而言是一个固定值, 而实际汽车在公路上行驶时, 驾驶员一般是根据道路的行车条件、车辆动力性能及驾驶员的特性来确定自己的车速。只要条件允许, 驾驶员总是倾向于采用较高的速度行驶。因此, 驾驶员实际采用的运行速度所需要的线形指标就与设计车速确定的线形指标相脱节。

1.2运行速度法

运行速度设计法以运行速度概念为基础, 充分考虑公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求, 以车辆的实际运行速度作为线形设计速度, 从而有效地保证了路线所有相关要素 (如视距、超高、纵坡、竖曲线半径等指标) 与设计速度的合理搭配, 可以获得连续、一致的均衡设计。

1.3运行速度检验

线形设计过程是对驾驶员理想操作情况下汽车行驶轨迹的最大化模拟过程。运行速度设计法可有效地解决线形设计指标与实际行驶速度所要求的线形指标脱节的问题, 但由于国内外的交通条件和驾驶员行为差别明显, 欲采纳这种设计方法须对我国的运行速度进行深入调查, 确定适合我国国情的设计参数值。

对于山区高速公路而言, 地形地质条件复杂, 线形指标变化较大。因此, 在设计之初可按照现行标准和规范进行设计, 并根据地形和地质条件参考运行速度选取线形的设计指标, 以保证线形整体设计原则的可靠性, 然后在优化线形时, 计算运行速度, 检验线形的连续性和设计车速与运行速度的一致性, 最后根据检验结果优化线形指标。

2 平面线形设计

公路平面线形由直线、圆曲线和回旋线等基本要素组成, 平面线形应直捷、连续、均衡, 并与地形相适应, 与周围环境相协调。

2.1 曲线定线的运用

在山区地形条件下, 传统的直线定线法确定的线形难以实现线形的连续与均衡设计, 不易与地形、地物、景观相协调。曲线定线法是先确定适合地形的圆曲线, 准确地控制地形、地物, 在不受限制的地方用直线和缓和曲线连接起来, 形成以曲线为主, 随地形、地势而曲折舒顺的连续线形。曲线定线法不仅能灵活地与公路所经地带的地形、地势、景观相协调, 而且能减少工程量, 降低工程造价, 同时减少对环境的破坏。

2.2 直线的运用

2.2.1 直线最小长度

同向圆曲线之间设置较短直线时, 容易把中间的直线看成反向弯曲的曲线, 即通常所说的断背曲线。反向曲线间插入短直线, 若曲线半径不够大, 不利于车辆转向, 并且线形不美观。同向曲线间最小直线长度以不小于设计速度 (以km/h计) 的6倍为宜, 反向曲线间最小直线长度以不小于设计速度 (以km/h计) 的2倍为宜。

2.2.2 直线最大长度

过长的直线容易使驾驶员感到单调、疲倦, 驾驶员一般会加速行驶。如果纵坡坡度大于-3%, 则更容易出现超速运行, 从而导致交通事故的发生。直线线形大多难于与地形相协调, 可能导致大填大挖, 破坏生态环境。因此, 山区高速公路应尽量避免采用长直线。我国现行规范没有对直线的最大长度做出具体规定, 德国和日本规定直线的最大长度为20倍的设计速度 (以km/h计) , 前苏联为8km, 美国为120s行程。

2.3 圆曲线的运用

2.3.1 圆曲线半径的选取

圆曲线应与地形相适应, 以采用超高为2%~4%的圆曲线半径为宜, 本工程的圆曲线半径控制在900~4500m (100km/h段) 和700~2300m (80km/h段) 之间。圆曲线的最小半径应根据运行速度计算确定, 应避免采用规范规定的极限最小半径和一般最小半径。

2.3.2 平曲线长度控制

平曲线长度不宜过短, 应首先满足设置回旋线或超高、加宽过渡的需要, 还应保留一段圆曲线, 以保证汽车行驶状态的平稳过渡。现行相关规范中并未明确限制最大平曲线长度, 但曲线长度较大时, 不利于平纵组合设计, 也不利于空间线形的连续、美观, 实际运用中应根据具体情况, 对平曲线长度有所限制。

2.4 回旋线的运用

回旋线的长度应随圆曲线半径的增大而增长。对于山区高速公路应更注重灵活运用回旋线参数A, 这样可以增加线形设计的自由度, 使线形更容易与山区地形相适应。回旋线参数宜根据地形条件及线形要求确定, 并与半径相协调。

《公路路线设计规范》 (JTG D20-2006) 规定:回旋线一圆曲线一回旋线的长度以大致接近为宜。关于回旋线一圆曲线一回旋线的长度之比, 有文献认为最好设计成1:2:1;也有文献认为往往设计为1:1:1~122:1, 有时甚至用到1:3:1;还有文献建议按1:0.5:1~1:2.5:1控制, 并希望圆曲线不短于3s行驶长度。对于山区高速公路而言, 地形、地质条件复杂, 回旋线一圆曲线一回旋线的长度往往很难设计一致, 考虑到与地形的适应性和减少对环境破坏的要求, 可参考回旋线一圆曲线回旋线的长度之比为1:1:1~1:3:1进行线形设计。

山区高速公路主线的线形设计应尽量避免采用凸形曲线、C形曲线和复合曲线。本工程线形设计主要使用了S形和卵形曲线。

3 纵面线形设计

纵面线形应平顺、圆滑、视觉连续, 并与地形相适应, 与周围环境相协调。

3.1 纵面线形指标设计

山区高速公路纵坡一般以平缓为宜, 不轻易采用规定值, 但应考虑填挖平衡, 避免大填大挖, 以减少对环境的影响。本工程项目纵坡设计最大纵坡为3.5% (100km/h段) 和3.89% (80km/h段) ;填方高度控制不, (于20m, 挖方高度控制不大于25m (挖方边坡高度控制不大于40m) 。

纵面线形的优劣很大程度上取决于竖曲线半径的大小, 纵断面设计时应避免插入小半径竖曲线, 竖曲线半径宜为平曲线半径的10~20倍以上, 并满足视距要求。竖曲线长度太短, 汽车行驶时驾驶员会感到不适或视觉上存在问题, 应采用相关规范规定一般最小值的1.5~2.0倍或更大值, 避免使用极限值。

结语

山区地形、地质条件复杂多变, 公路线形设计困难, 任何一个不安全的指标、一个不良的组合都可能形成交通安全隐患。因此, 设计者必须重视线形设计的质量, 必须认识到路线不仅是几何线形, 还是经济线、能源线、环境线, 更是生命线。

摘要：公路线形是车辆的直接载体, 一旦确定, 无论优劣, 都很难改变, 山区高速公路尤其如此。影响线形指标的因素错综复杂, 不同地段的影响因素也经常变化, 往往不是所有因素都能同时达到要求, 或者说很难让整个项目或较长路段均能达到标准规定的条件。目前, 一些设计较注重对照执行标准规范的条文, 对项目的分段差异和实际情况综合考虑不够, 在线形指标的掌握上缺乏灵活性, 导致线形设计"合法而不合理", 造成公路大填、大挖, 不仅增加工程造价, 而且严重影响沿线景观和生态环境, 甚至有的形成事故黑点。本文从线形设计方法、平面线形设计、纵面线形设计、平纵线形组合设计和线形与环境的协调五个方面, 就如何改进山区高速公路线形设计进行了分析研究。

关键词：山区高速,平面线形,线形组合

参考文献

[1]杨彩侠.生态公路设计理念与实现研究[D].长安大学, 2004年.

[2]吴峰.山区高速公路圆曲线最小半径确定方法的研究[D].长安大学, 2005年.

关于公路线形设计的思考 篇9

1 关于直线和曲线的设置问题

众所周知, 公路设置的原则是适用、经济、安全和美观。在公路线形设计中以安全和舒适的角度来讲, 所涉及的仅是行驶力学和行驶心理学两个方面的问题, 从行驶力学的角度来看, 直线线形比曲线线形要优越。但是, 在严格执行设计规范和技术标准的情况下, 无论是直线还是曲线都能够满足行驶力学的要求, 保证安全是无疑的;从行驶心理学的角度来看, 单一的线形使人感到乏味。因此, 我国公路技术标准规定了公路线形直线段不宜过长, 但是具体多长为宜, 没做详细规定。具体到曲线设计时, 几乎所有的资料均提出尽量采用较大的半径, 提高曲线长度, 却很少有人注意到曲线行车时间过长, 连续的曲线路段行驶, 同样使人感到乏味, 甚至在长时间左右两向曲线的反复交替行驶中使人感到茫然无所适从。据查阅大量有关资料得知, 在具有很大半径的弯道上差不多所有汽车都低于最佳行驶速度。也就是说, 相邻直线和曲线路段要协调, 相邻直线和曲线半径保持一定的比例, 一般情况应控制在1∶3的范围内, 超过就不易达到相邻路段的协调。对于极限和一般最小半径的邻近曲线应逐步过渡为好, 在直线和曲线的协调上, 应防止长直线与小半径曲线的线形设计, 曲的半径也不是越大越好, 超过R:10000m半径的平曲线曲率很小也接近于直线, 一般情况下不宜采用。从美学角度来讲, 直线和曲线都具有各自的优点、缺点, 很难单一的评述其优劣好坏。因此, 一条道路线形的好坏应当看其与周围地形地物及环境的配合情况, 一条设计优良的线形所体现出来的外在和内在的衡量标准只有一个, 那就是协调, 其优良程度就是协调程度, 协调是美的实质, 公路线形的美感体现在内部的是能够把技术标准准确合理的应用, 平、纵配合完美合理, 体现在外部的是环境的协调。一条公路建成后能够和周围的环境协调一致, 浑然一体, 甚至连施工痕迹都不露, 犹如自然而生, 而且若在技术上严格符合技术标准, 那么, 这条路的设计就达到了完美的境地。也就是说, 对于平原地带, 地形地物简单视野开阔, 宜于直线时即采用直线。

2 断背曲线的处理

处理断背曲线, 往往是在原有旧路改建项目的设计中所遇到的特殊情况, 新建公路根本不存在这种现象。基本上所有关于道路的设计资料和设计规范中都强调避免断背曲线, 尽量做成单曲线和复曲线。我国规范规定以不小于计算行车速度 (km/h) 的6倍。这样在公路线形设计上对直线路段长度的限定就比较明确, 在6~20之间。

这样的规定尽管是为了改善行驶条件, 避免出现断背曲线和行驶时的直线行车时间过长, 但是满足直线长度不超过20比较容易, 而必须大于6的条件有时就比较困难。且不说在新建公路线形受到地形地物限制时难以做到, 仅就公路的改造升级而言就将十分困难。这是因为目前我国的线形状况, 完全按此规定办理, 会使线形调整的幅度过大, 旧路利用率降低, 占地拆迁等项费用大大提高, 投资过大将与新建公路相差无几。如何处理这个问题, 根据自己多年的学习和实际工作的实践认识, 提出如下方法。该断背曲线的直线长度为L, 缓和曲线长度 (标准规定值) 为L。

(1) 当L≤L3时, 可以做成复曲线。 (2) 当Ls

对断背曲线的直线L经过如此处理之后, 就已经不再是断背曲线, 而成为改造后不标准的复曲线 (1除外) , 我们不妨称其为“准复曲线”。这种“准复曲线”在行驶力学上完全满足要求, 而且线形上连续顺畅, 美观, 视线平顺而且具有安全感, 同时缓和曲线部分极大的照顾了原旧路直线段的位置, 使其利用率提高, 节省占地少拆迁, 因而是经济的。

3 纵面线形

3.1 最大纵坡及坡长的控制

众所周知, 纵断设计中在满足排水要求下, 纵坡越缓越好。但在实际情况中, 由于受地形、交通流特性等方面因素的制约, 往往争取不到有利的纵坡。一方面, 在地形复杂、地面自然横坡较陡的路段中采用陡坡和短坡可以避免高填深挖, 减小工程量。另一方面从汽车行驶动力学分析, 车速随坡度的增大而降低, 当高速公路上 (特别是国道主干线) 的拖挂车等大型车辆的混入率较高时, 其通行能力会不可避免的受到影响, 且纵坡越大其影响程度也越大。因此我们既不应该轻易采用极限纵坡和最大坡长, 也不能只考虑行车舒适而采用缓坡, 而应综合分析, 避重就轻, 合理确定。对于前者我们可以采用较陡坡段, 同时在不影响桥涵净空和不过分增大工程量的情况下, 加大竖曲线半径使相邻的竖曲线对接, 促使纵断线形柔和, 以减小实际存在的纵坡;而对于后者, 不得已采用极限坡长时, 经济合理的做法就是设置爬坡车道保证路线的通行能力和行车安全。

3.2 平均填土高度的控制

其实, 纵坡设计中最为重要的应是平均填土高度的控制, 它是路线设计中一项综合技术指标。特别是在路网发达、河网沟渠密布的沿海、沿江等省市的周边区域, 路基填土高度受到众多因素制约, 其设计的好坏显得尤为重要, 但这一点却正是我们在设计中容易忽略的地方。减少路基填土高度, 对于缩小工程规模节约国土资源、减小对城镇交通发展规划的影响具有非常重要的作用。

3.3 视觉与行车安全

纵断线形设计应该在视觉上获得圆顺的效果, 因此纵面线形能否顺适, 指标是否均匀连续是衡量线形优劣的一个重要因素。视觉上的缺陷, 必然会给司机的心理或知觉反应带来不利影响。研究显示, 司机在高速公路上行驶的目光集中在前方大约300m~600m范围, 如果纵坡坡差相差过大, 竖曲线半径较为尖锐, 容易造成司机视觉上的中断而无法预见来车, 进而引起司机心理紧张, 甚至会危及行车安全。因此我们在纵坡设计中应综合考虑平纵线形, 适当增加工程量, 以避免纵面凹凸反复、波浪起伏或中间暗凹的不利线形。

4 平纵组合

平纵组合设计是综合考虑汽车行驶安全、司机视觉和心理状态、工程营运费用以及与周围景观协调一致的组合设计。一般来说, 为保证汽车在进入竖曲线之前, 司机能够判断路线方向的变化, 平曲线应该比竖曲线要长, 且平曲线越长, 竖曲线也应增长, 尽量做到平纵曲线一一对应。在山区高速公路中, 为避免高填深挖, 一段平曲线必须包含几段竖曲线也是可取的。不必为追求平纵最优组合而刻意减少变坡点而加大工程量。随着设计手段的提高, 像这类非常规组合应采用三维透视图或其它模型进行检查, 以获得从司机角度看到的公路视觉效果, 确保公路与地形的自然协调。

5 结语

随着公路建设的发展, 对公路线形设计的要求越来越高, 因此在路线设计中直线、曲线、缓和曲线的设计指标运用要灵活, 在符合设计标准的前提下, 做到线性均衡、连续, 保证行驶的可预见性。

摘要：本文分析了公路线形设计中的几个问题, 提出了自己的看法, 供大家参考。

高速公路线形设计中的纸上定线法 篇10

高速公路从路线方案选择到具体定线是一个研究范围由大到小、精度由粗到细的过程, 经过详细调查、综合分析、仔细比选, 最后确定中线的具体位置。纸上定线是以初拟路线方案为基础, 在实测或航测的1:2000地形图上进行的。

对于定线来说, 不同的地形条件有不同的矛盾。在平原微丘区, 地形平缓, 路线一般不受高程限制, 定线应以方向为主导, 正确绕避平面上的障碍, 力争控制点间路线短捷顺直。在山岭重丘区, 地形复杂, 横坡陡峻, 路线一般受高程限制较严, 定线应以安排纵坡为主导, 合理利用有利地形, 避让艰巨工程、不良地质地段或地物, 力争平、纵配合协调, 工程经济合理。

2 纸上定线的步骤

2.1 收集资料与准备工作

需要收集的资料主要有:初拟路线方案及所确定的控制点, 沿线地质情况, 不良地质地段, 城市规划, 地下电缆, 文物古迹, 自然保护区以及气候气象等资料。

准备工作包括:在地形图上标绘各个控制点、应避让的地段和区域。

2.2 根据地形和地物初定路线的位置

在相邻控制点之间, 根据所经过的不同地形和地物分布情况, 参照准备工作所标绘应避让的地段和区域, 满足一定标准和要求, 选择合适的路线位置, 沿着前进方向加密中间控制点或采用徒手滑顾地勾绘曲线。

2.2.1 平原微丘地区

在两控制点之间主要是地物障碍, 合理解决哪些可穿越?哪些该绕避?哪些应趋就?从而建立起一系列中间控制点, 路线一般应由一个控制点直达另一个控制点。

选择线位时, 应注意在保证标准的前提下, 尽量做到少占和不占高产田和经济林, 少拆或不拆迁各种电力, 电讯设施, 沿高地布线, 避免斜穿水田和直穿大的池塘和沼泽地, 减少对自然景观的破坏。

2.2.2 山岭重丘地区

在两控制点之间主要是地形或高差的限制, 对受高差限制的路段必须通过放坡得到一系列坡度控制点, 沿着自然地形, 参照坡度控制点和地形地物控制点, 徒手勾绘出与地形基本吻合且线形舒顺、平缓的路线概略位置。

在山区选择路线位置时, 要注意线位的高低, 考虑平、纵协调配合, 尽量避免大砍大伐和大填大挖, 注意环境保护问题。

2.3 定线

定线必须满足技术标准的有关规定, 同时又要参照初拟的路线位置进行。根据不同地形特点, 定线方法一般有两种, 一种是传统的“直线型定线法”, 另一种是“曲线型定线法”。

2.3.1 直线型定线法

直线型定线法是先定出与地形相适应的一系列直线, 然后用适当的曲线把相邻的直线连接起来的传统定线方法。

对平原微丘区, 就是在沿着前进方向加密的控制点之间用直线连接, 对山岭重丘区, 在放坡得到的一系列坡度控制点的基础上, 根据保证重点, 照顾多数的原则, 按照高速公路的几何标准, 用直线尺试穿出与较大地形相适应的一系列直线。然后用适当的曲线把上述相邻的直线连接起来。当地形复杂而多变或转弯处控制较严时, 也可以根据地形变化先定出曲线, 然后用直线把相邻曲线顺滑地连接起来。

2.3.2 曲线型定线法

这种方法是借助“铁道弯尺”先定出圆曲线, 然后用缓和曲线相互连接的以曲线为主的定线方法。

定线时, 选用不同半径的铁道弯尺逼近前面徒手勾绘的曲线, 按照高速公路的技术标准, 逐一定出圆曲线的位置和半径, 再用缓和曲线连接相邻两圆曲线, 当两圃曲线之间的地形比较顺直或距离较长时, 也可以设置适当直线, 并用缓和曲线将直线和圆曲线连接起来, 但应注意保证直线长度的要求。在定圆曲线时, 设计者应注意掌握技术标准与地形弯曲的大趋势, 以定出平顺和缓的高标准平面线形, 不要过多地迁就地形上次要的不规则性或一些小的障碍物。

实际上, 直线型和曲线型定线方法并无本质上的区别, 只是所适应的地形不同而已。具体做法详见后述。按上述方法定平面线形时, 是一个反复试定、检查和调整的过程, 直到找出符合标准的最佳路线后, 再进行下一步纵断面设计与调整工作。

2.4 纵断面设计

路线的平面线形确定以后, 可按照规定要求设置中桩。除起终点桩、曲线主点桩、百米桩、公里桩、大中桥位桩、隧道起终点桩以及通道和立体交叉中心桩等外, 还有地形和地物加桩。平原微丘区桩距一般取50m, 山岭重丘取为20m。在地形图上读取各桩位的地面高程。

2.4.1 绘制路线纵断面地面线图

根据各桩桩号和地面高程点绘制纵断面地面线图。纵断面图采用直角坐标, 横坐标表示距离, 纵坐标表示高程, 比例尺:通常平原微丘区横坐标取1:5000, 纵坐标取1:500, 山岭微丘区横坐标取1:2000, 纵坐标取1:200。

2.4.2 标注竖向控制标高及平面线形

根据收集调查的资料, 在纵断面图上分别用不同符号标出桥涵控制标高, 通道和立体交叉控制标高, 隧道出、入口控制标高, 经过水田等不良地质路段的最小控制标高, 以及其它人工构造物的纵向控制标高等。在纵断面图上绘出乎面线形示意图。以上标注内容主要供试定纵坡时参考。

2.4.3 试定纵坡设计线

仔细分析研究纵向控制标高的重要程度和可活动范围, 结合地形起伏变化情况和平曲线位置, 试定出满足纵断面线形设计标准的纵坡设计线。定纵坡设计线可以采用先定直坡线, 后用竖曲线连接的方法, 也可以先定竖曲线, 后用直坡线连接。

检查上述试定纵坡没计线是否经济合理, 线形是否舒顾, 技术指标掌握是否适度, 平、纵面线形是否协调, 竖曲线与平曲线组合是否得当, 有无脱离实际或考虑不周等等。如发现问题应及时调整修正。具体操作是修改平面线形还是纵断面线形, 或二者都修改, 要认真分析, 找出问题的关键, 权衡利弊, 以定取舍。

2.5 最佳横断面修正

经过上述检查与修正, 应该说路线的平面和纵断面均已基本成型, 但横断面是否适当也应检查。高速公路经过的地形比较平缓, 最佳横断面一般不是控制平、纵线形的主要因素, 但在山区, 当地面横坡较陡时, 如果不考虑最佳横断面, 会导致填, 挖方边坡很高, 防护支挡工程高大, 很不经济。因此, 在路线的平面和纵断面基本确定以后, 应绘制出地面横坡较陡地段以及其它可能高填深挖处的横断面, 找出最佳横断面位置, 由此再修正平面或纵断面设计线形。

2.6 现场核对

在室内利用地形图进行纸上定线后的平、纵、横面的成果, 应再到现场进行实地核对检查, 当核查无误后, 方可以最后定案, 并报请或征求使用单位或甲方的意见, 然后进行水文、地质勘探调查工作。

纸上定线工作完成之后是否需要去现场全部实地放线, 各地做法不一, 有的是局部或重点地段放线, 也有的全部现场故线, 主要视地形图的准确程度, 以便在实地进行核对检查经定线后的平、纵、横面的成果, 以及便于现场进行水文、地质勘探调查工作。具体实施时, 若在新测地形图或在已经现场检查补测的早期地形图上进行纸上定线, 可以对局部或重点地段, 或大型构造物所在地段进行实地放线。而对于测设年限过早且地物变化较大的地形图, 一般不应直接用于纸上定线, 必须经现场补测核实后才能使用。

3 结束语

从上述纸上定线的步骤可以看出, 纸上定线实质上是一个反复调整和修正的过程, 在一定限度内, 修改次数越多, 最后的设计成果越好, 直到无论采取什么措施都不能再显著地增进美感或节省工程时, 才可认为纸上定线工作已告完成。这也正是纸上定线的优越性之一, 它可以做到尽善尽美, 集中各专业设计人员的智慧, 定出一条理想的路线来。

参考文献