高速公路平纵面线形设计的内涵

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摘要：公路线形实际上就是公路本身的骨架，其骨架对于整个公路的设计、施工、规划起到了支配性的作用。从本质上来说，线形的好坏直接对于公路的好坏造成了直接的影响，同时，车辆在公路上行驶的安全性、经济性、舒适性都对于公路本身的通行能力起到了决定性的作用。本篇文章主要针对高速公路平纵面线形设计的内涵进行了全面详细的探讨，以期为我国的公路线形设计发展作出贡献。

关键词：高速公路；线形设计；内涵

1 概述

从某种程度上来说，汽车在公路上具体形式的舒适性、安全性，都是由公路的线形所决定的。所以，公路本身的线形设计好坏，实际上就是对于公路总设计效果的一个主要评价标准体系，尤其是对于高等级的公路来说，在路线方案确认之后，就应当要进行完善的线形设计。通常情况下，都是先对平面线形进行设计。由于平面线形是整个高速公路的核心骨架，必须要有了平面线形之后，才能够对高速公路的纵断面进行相应的线形设，最后才能够对于平面线以及纵断面线形之间所存在的组合问题进行研究。下文主要针对高速公路平纵面的线形设计问题内涵进行了全面详细的探讨。

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 在纸上对于方案进行初步的拟定之后，再到施工现场看线，充分的了解施工现场各个方面的具体情况以及拟定方案之中所存在的优缺点，同时，直接在1/2000平面地形图上依据实地的调查结果进行收集，并且确认路线所主要控制的控制点，最后再直接将各个方面的数据与高等级公路本身的技术标准、平纵面线形要求进行认真的研究，从而反复的对相应的线位进行调整，在这期间，务必要充分的考虑到各个地形的协调以及控制点，确保平纵面线形能够完美的配合，使得线形设计最终的效果更加的流程、连续。

2.1.3 依据纸上所拟定的方案，来对于其中所涉及到的相应坐标、平面线形要素、桩号等方面来进行计算处理，同时针对导线以及相应的水准高程进行测量。只有充分的对于平面线形设计完成之后，才开始对于互通式立交、隧道、大中桥等较大型的构造、地形进行特殊点的放线，依据实际需求的不同来进行加装处理，只有对纵断面图进行绘制和完成高程测量之后，才能够最大限度的保证大型构造以及路面的线形质量处在符合标准的水准之下。

2.2 依据最终批准的设计，来进行现场实地放线处理，严格按照纸上定线计算出来的数据图以及控制桩的坐标，通过初步导线桩现场放出曲线控制桩、百米桩的方式来定出中线，并且进行加桩处理。务必要对于控制桩进行固定，才能够将其直接作为施工过程中的重要依据，同时要在施工图阶段，就依据初步的设计审批意见，来及时的发现局部路线方案来找出其中各个方面所存在的不合理因素，尤其是要进行局部的调整，以此来使得最终的完成效果能够达到较为合理的程度。

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。

3 纵断面线形设计的内容

3.1 准备

3.1.1 当纸上平面在完成定线之后，紧接着便开始对各个控制点环节开始全面深入的调查工作，例如公路、铁路、河流、水文资料等。这方面的数据为整个公路的纵断面线形设计起到了极其重要的奠定作用。

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

纵断面线形设计的过程中，务必要依据公路本身等级、地形等方面的特性，来对于纵坡的大小长短、竖曲线大小以及平面线之间所呈现出的线形脸型等，来进行全面详细的研究。

4 平纵面线形的组合

平面线形以及纵断面线形在进行组合设计的过程中，是线形设计的最后一个阶段。由于各个公路本身的标准高低有着一定的差异性，其线形组合设计也就必然有着较大的差异性。尤其是在高等级公路进行组合设计的过程中，其中所存在的最为突出的问题就在于如何充分的满足车辆驾驶人员本身的心理需求以及视觉要求，而进行这方面要求的主要原因就是由于驾驶员本身在高速家饰的过程中，主要是通过时间、运动、视觉等几个方面的感觉来对于线形进行判断的。而视觉本身是将汽车和公路进行连接的重要媒介。相应的标志、周围景观、公路线形以及相应公路情报，实际上都是驾驶人员本身通过眼睛来感受到的。从总体要求方面来说：线形组合设计，务必要将满足心理需求以及视觉需求作为一个重要基础，来对于如何充分的满足心理感觉和视觉感受进行研究。同时，也正是由于这方面的要求，使得平、纵面的线形设计必须要遵守的原则是：在视觉上自然的对于车辆驾驶人员视线进行诱导，并且确保视觉上的连续性。

5 结语

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。

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.

[3]中交公路规划设计院.公路路线设计规范[M].北京：人民交通出版社，2007.