陈永国

(深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳518000)

0 前言

路线平纵组合设计应根据公路的等级及其使用功能，合理地利用地形，正确地运用技术标准。对于不同的路线平纵方案，应对工程造价、自然环境、社会环境等重大影响因素进行多方面的技术经济论证，在路线的平纵横三个方面进行综合设计，保证路线的整体协调，做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理。

1 几何设计思路

(1)一段公路不宜频繁变换设计标准，同一设计标准的路段长度不宜过短，线形要素应尽量保持相对均衡，两相邻设计标准不同的路段之间应有技术指标的过渡。

(2)线形设计的要求与标准应随公路的等级及计算行车速度的不同而异，高速公路、一级公路，以及计算行车速度不小于60 km/h的公路，应注意立体线形设计，尽量做到线形连续，指标均衡、视觉良好、完全舒适。计算行车速度越高，线形设计所考虑因素越周全。计算行车速度不大于40 km/h的公路，首先应在保证行驶安全的前提下，正确运用线形要素规定值，在条件允许情况下力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利组合。

(3)应根据设计条件尽量选用较高的技术标准，不应轻易采用技术指标中的最大值或最小值，并保持各种线形要素的均衡性、连续性、避免线形的突变。

(4)平面线形设计应在地形、地物、地质等各种具体条件的基础上，选用相应技术指标进行组合设计，应合理运用直线和曲线(包括圆曲线、回旋线)线形要素，不得片面强调以直线或以曲线为主，或必须高于某比例。

2 平、纵组合设计

平纵组合设计，是公路线形综合几何设计中重点考虑的内容。路线平面或纵断设计仅是从满足汽车行驶物理上的要求安全方面考虑，而平、纵组合设计则是同时考虑了路线几何线形对行驶中司乘人员的心理、生理因素、视觉等的影响。

2.1 基本原则

(1)要作成视觉上自然地诱导驾驶员的线形，并保持视觉的连接性，这是衡量平面、纵断面两种线形组合时最基本的也最重要的基本原则。

(2)平纵面线形指标应大小均衡，使线形在视觉上，心理上保持协调。两种线形指标大小不均衡，会失去视觉上的均衡性，工程经济上也会不合理。

(3)选择适当的合成坡度，使行车平稳、排水顺畅。

2.2 平曲线与竖曲线的组合

平曲线与竖曲线完全对应就能保证视觉上连续性的线形，具体的作法是使平曲线包含竖曲线。平、竖曲线重合是一种理想的组合，但由于地形等条件的限制，这种组合往往不是总能争取到的，如果平曲线的中点与竖曲线的顶底占位错开不超过平曲线长度的1/4时，仍可以获得比较满意的外观。但是，如果错位过大或大小不均衡就会出现视觉效果很差的线形。所以设计时，应避免如下几点的设计组合。

(1)要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重叠，二者都存在不同程度的扭曲外观，前者会使驾驶员操作失误，引起交通事故；后者虽无视线诱导问题，但路面排水困难，易产生积水。

(2)小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠，对凸形竖曲线而言，诱导性差，事故率较高，而对凹形竖曲线来说，路面排水不良。

(3)计算行车速度不小于40 km/h的公路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线，前者失去引导视线的作用，驾驶员须接接近坡顶才发现平曲线，导致不必要的减速或交通事故，后者会出现汽车高速行驶时急转弯，不利行车安全。

为了便于应用，把平曲线与竖曲线的组合形象地表示，竖曲线的起终点最好分别在平曲线的两个缓和曲线内。其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆曲线之内。若平、竖曲线半径都很大，则平、竖位置可不受上述限制。若做不到平、竖曲线较好的组合，宁可把两者都拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。

2.3 平面直线与纵断面的组合

平面的长直线与纵面的直坡线配合，在平坦地区易与地形适应，对双车道公路超车方便，但行车单调乏味，易疲劳。平面直线上一次变坡是很好的平、纵组合，从美学观点讲以包括一个凸形竖曲线为好，而包括一个凹形竖曲线次之。直线中短距离内二次以上变坡会形成反复凸凹的“驼峰”和“凹陷”，看上去线形既不美观也不连贯，使驾驶员的视线中断。因此，只要有起有伏，就不要采用长直线，最好使平面路线随纵坡的变化略加转折，并把平、竖曲线合理地组合，但要避免驾驶员一眼能看到路线方向转折两次以上或纵坡起伏三次以上。

2.4 平纵线形组合与景观的协调配合

公路修建会对自然景观产生影响，甚至产生一定破坏作用，而公路两侧的自然景观反过来又会影响公路上汽车的行驶，特别对驾驶员的视觉、心理，以及驾驶操作等都有很大影响。实践证明，线形与景观的配合应注意以下原侧：

(1)应在公路规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求，尤其在规划和选线阶段，对风景旅游区、自然保护区、名胜古迹区、文物保护区等景点和其它特殊地区，一般以绕避为主。当公路穿越山脊或通过宽阔林区时，路线宜布设曲线，以保持自然景观的连续。

(2)尽量少破坏沿线自然景观，如沿线周围的地貌、地形、天然树林、池塘湖泊等。要尽量减少填挖，横面设计要使边坡造型和绿化与现有景观相适应，弥补必要填挖对自然景观的破坏。

(3)应能提供视野的多样性，力求与周围的风景自然地融为一体，充分利用自然风景如孤山、湖泊、大树等，或人工建筑物如水坝、桥梁、高烟囱、农舍等，或在路旁设置一些设施，以消除单调感，并使公路与自然密切结合。

(4)应考虑与公路周围环境的均衡，不得已时，可借助于设置防护棚、植树、挖方边坡、路标等来改善公路环境，并补助诱导。

(5)条件允许时，以适当放缓边坡或将其变坡修整圆滑，以使边坡接近于自然地面形状，增进路容美观。应进行综合绿化处理，避免形式和内容上单一化，将绿化视作引导视线，点缀风景，以及改造环境的一种技术措施进行专门设计。

3 结语

本文探讨了路线综合几何设计的设计思路、设计方法及注意问题，在实际设计过程中，平面线形和纵断面设计应综合考虑，做到平纵线形组合合理，在规模、造价、安全、舒适等方面，找到恰当的平衡点，使设计出来的道路有足够的安全感、舒适感及美感。

[1]JTG D20-2006，公路路线设计规范[S].

[2]李嘉.公路设计百问[M].北京：人民交通出版社，2003.

[3]刘伯莹，姚祖康.公路设计工程师手册[M]。北京：人民交通出版社，2003.