戈璟

关键词 公路勘察设计;新理念;公路设计;应用

中图分类号 U412.3 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）04-0037-03

0 引言

环境作为影响建设的关键性因素，公路设计之前全面勘察环境十分重要，结合不同公路环境选取与之相吻合的设计方案，可促進公路建设有序实施。当下公路设计新理念主要强调和谐公路、美丽公路，随着理念逐步完善，为公路设计提供新的导向。公路路线设计与整个交通安全密切相关，安全为公路设计初期需考量的关键因素，公路实际设计过程中，影响交通安全因素较多，高效、合理完成高速公路路线设计工作，对从源头提高公路运营安全、减少安全事故率十分重要，需积极掌握公路路线设计与交通安全的关联性，以此为基础，明确两者关联性，高质量地完成公路路线设计。

1 公路路线设计与交通安全关系分析

公路路线设计过程中，需充分明晰其与交通安全间的相关性，不断掌握多方面因素对交通安全的影响，为后续科学、合理展开公路路线设计奠定良好的基础，体现在以下几方面：

1.1 视距对交通安全的影响

行车视距作为影响整个交通安全最为关键的因素，其主要涵盖停车视距、会车视距、错车视距及超车视距等，行车视距缺乏合理性，导致驾驶者无法精准性掌握前方实际状况，存在一定的视觉盲区，影响驾驶者做出合理判断，增加各类交通事故风险，此类状况多处于平曲线暗弯处及反向曲线拐点部位。公路设计过程中结合实际状况，合理保证行车视距，是保证车辆行驶高效、快速关键性措施。我国相关规范中明确对行车视距给予相应的规定，需严格依照相关规范落实，尤其针对高速公路路线设计，其内部属于全封闭式关联模式，交通内部转换多以互通式立交实现，对于互通式立交出、入口，受车辆分合流、车道变换等因素的干扰，交通流具有一定的复杂性，高速公路立交出、入口等复杂区域内，最大限度满足识别视距要求见表1。针对行车视距不足的路段，正常状况下依托提高路线平纵面技术指标灵活性调整，但设计中通常认为地形条件具有一定的复杂性，平纵面技术指标调整难度较大，结合实际状况可积极调整相应的视距平台。

1.2 平曲线对交通安全的影响

公路车辆行驶速度较快，车辆处于曲线路段行驶过程中会产生横向离心力的作用，若超高布设缺乏合理性，易增加车辆发生侧滑、倾翻的可能，难以保证车辆自身稳定性和安全性。平曲线对交通安全的干扰在高速公路设计中主要凸显于平曲线半径、超高方面，以汽车曲线上行驶的安全性、舒适性为核心条件对圆曲线最小半径进行调整。横向力自身系数持续性增大，汽车行驶自身稳定性不佳，判定横向力系数处于0.11～0.16范围内具有合理性，要求设计人员设计中做好运行车速实际验算，以最终验算实际结果为基础合理获取横向力系数，以此明晰不同曲率半径超高横坡值。

1.3 纵坡对交通安全的影响

道路坡度对交通安全影响十分显著，车辆在上坡路段行驶中，受重力沿坡道方向的平行分力的作用，导致车辆减速行驶，随着纵坡越陡越长，速度降低越快，汽车自身牵引力不足，无法满足爬坡的要求值，或驾驶员未采取正确措施导致车辆下滑，难以保证驾驶者行车安全;车辆在下坡路段行驶时，由于汽车受汽车重力沿坡道方案的平行分力作用，促使车辆加速行驶，该过程中发生突发性状况，无法及时采取针对性策略，车辆失控，引发交通事故。

1.4 线形组合对交通安全的影响

影响交通安全线形组合包含两种类型，即平面组合和平纵面组合，不良线形组合无法正确、高效引导驾驶员视线，驾驶员无法精准判定前方实际状况，进而引发交通事故，高速公路设计过程中不良线形组合体现在以下几方面：

（1）长直线陡坡与最小半径曲线组合。长直线陡坡上行驶车辆处于高速行驶状态，驾驶员对前方行驶路线不熟悉，凭借主观意识判断道路实际状况，若突然发现前方存在急转弯，即使第一时间采取制动措施，也会因行车速度过快、车辆减速缺乏及时性，导致车辆无法安全转弯发生安全事故，此种状况在路面湿滑、附着系数较小状况下发生频次较高。

（2）凸形竖曲线顶部与反向平面曲线组合。凸顶竖曲线顶部与反向急转弯平曲线关键拐点重合时，因视距突发性减小导致驾驶员操作失误，引发交通事故。

（3）长直线与陡坡实际组合。车辆处于直线路速度较高，高速行驶状态下车辆难以短时间内变更实际速度，加之直线布设相应的陡坡会增加车速，驾驶者增加刹车频次进行减速，易导致刹车失灵进而引发交通事故。

（4）长直线与凹形竖曲线的组合。针对此类组合一般凹形竖曲线前为下坡，凹形竖曲线后为上坡，因车辆长时间处于较长直线上行驶，驾驶员前方视野较为广阔，易对上坡路线产生视觉误差，错误判定路段，导致交通事故发生。

2 公路路线设计优化基本策略和要点

2.1 合理选取公路等级

公路等级选取作为一项综合性、复杂性工作，是公路设计及建设的前提，随着公路等级增加，行车速度、曲线半径等基础指标也随之变更，路基宽度越宽，土石方量和防护工程体量增加，整个工程造价增多。譬如某公路等级从二级调整为三级公路之后，工程规模比对（见表2）。从表中可获知，公路等级降低，路基整体宽度缩窄，技术指标降低，整个工程规模缩小，投资成本降低。公路等级合理选用，不仅须注重公路实际应用功能，而且须考量当地自然环境、社会环境，确保其与区域内经济发展相匹配。合理确定公路等级，严格依照相关规范做好设计工作，促使各环节设计满足安全基本标准，后续行车视距处于合理范围内，行车更具安全性、可靠性[1]。

2.2 平面線形设计

2.2.1 地质选线与地形选线充分结合

公路整体沿线地形、地质十分复杂，原有公路设计过程中，多先选定路线走廊带，随后评析地质实际条件，易产生“华山一条路”的现象。或将线路选定于地质较为复杂区域内，引发多个地质问题，须投入较大的人力及物力，增加公路设计投资。积极应用设计新理念，可重新优化选线流程，包含以下要点：

（1）选取卫星图片、航摄相关数据资料，交由地质人员从整体、细部角度选取可比对的路线，若有一定的条件可进行实地调研。

（2）从可供比选的线路中，结合区域内地形条件再次筛选，选取可供布线路径。

（3）对可供布线路径地质条件分析，掌握该区域内可能存在的地质灾害，明晰灾害发生对公路产生的不利影响，采取强有力的解决措施，推荐合适的路线方案，确保整个公路线路布设合理。

2.2.2 平面线形建议以曲线为主

公路路线平面线应与沿线地形条件相适应，尤其是河流等区域内地形，避免选用长直线线形，处于地形较为复杂区域内，若强行实施直线，会增加工程量及费用支出，对周围环境产生影响，不利于生态平衡。公路应选取与自然地形相吻合的曲线线形，减少直线线形的使用。为保证线形与周围地形衔接完美，减少公路建设成本支出，可选取≤一般最小半径的圆曲线，选用较小半径时，应避免长直线与半径组合。譬如，某公路项目设计过程中，确定平面线形初期，确定两种线形方案，其中一个为直线线形，须强行切除山梁，对环境影响较大，工程量及造价均增多;另一个为曲线线形，与地形状况相匹配，两个方案比对见表3[2]。

2.2.3 桥梁、隧道等应与平面线相协调

公路平面线形设计过程中，须考量大型桥梁、隧道布设位置，部分桥梁、隧道会成为整个线路布设的关键，若对其部位设定、规模等考量不足，会影响整个公路设计科学性及合理性。正常状况下，线路规划布设过程中，建议应将隧道、桥梁布设于直线段，针对无法避免的曲线桥梁、隧道等状况，尽量选用不加宽和不超高曲线半径，保证桥梁、隧道与平面线相适应。此外，应避免处于隧道和桥梁周围选取小半径和极限半径。

2.3 纵面线形设计

2.3.1 合理选用极限坡长和坡比

公路选线过程中部分区域受纵坡干扰，公路后投产应用过程中，须持续性承载较大的负荷，其纵剖面设计应具有较强的适应性，结合河流纵坡、河谷纵坡等地形条件进行循环测试，仿真模拟公路未来轮廓，明晰项目施工重难点;公路纵坡不建议过长，避免行车中制动失效，影响行车可靠性及安全性。应减少选取极限坡比和坡长，重车运输为主路段应谨慎选用。公路存在纵坡缓度较低问题，若出现不良天气，如暴雨，易造成路面积水严重，不利于行车可靠性及安全性，须积极加大排水设施建设，减少对公路结构损伤，延长实际应用年限。

2.3.2 竖曲线半径选取合理

公路设计过程中受地形因素的干扰，连续小半径短平曲线与竖曲线组合较为常见，但此种组合布设并未综合性考量视距要求，行车过程中驾驶者视觉范围较小，难以精准判定前方道路方向，纵面出现断背曲线时，不利于行车安全。受地形条件约束，无法灵活优化平曲线半径解决上述问题，通过增大曲线半径促使视距增大，为驾驶者视觉提供良好的视距，确保其精准掌握道路方向，保证行车安全性。

2.4 横断面设计

2.4.1 灵活选用断面形式

公路设计中，为保证路基可靠性，一般选取半挖或全挖，增加路基施工量，导致周围环境破坏严重，易发生各类自然灾害。为保证公路设计更具合理性，须充分应用公路勘察设计新理念，遵循相应的基本原则，应结合不同区域内地形条件，灵活布设路基横断面，地形平坦路段以整体式为主，地形复杂处可建议选取分离式路基进行布设，以此减少开挖量，保证与周围环境相协调，避免对自然环境的干扰。

2.4.2 控制填挖高度

部分山区公路设计过程中，周围地形复杂，存在多个质量隐患，增加实际工程建设量，积极应用勘察设计新理念，路基填挖高度遵循相应的原则实施，充分结合和谐、美丽公路理念，考量高填和深挖对景观影响：一方面，路基中心填方高度须小于20 m，填方高度超过该数值则选用桥梁。地形复杂地带，选取可靠性较高的措施保证路基稳定性，减少其发生形变、沉降质量缺陷。另一方面，路基中心填方高度不宜超过30 m，若超过该数值，研究是否可选用隧道方案[3]。

2.5 合理布设避险车道

公路投产应用过程中，长大下坡路段作为交通事故高发段，其核心因素为制动失灵，车辆处于下坡路段持续性制动，刹车片摩擦发热严重，增加刹车失灵的风险。公路设计难以避免长大坡路段时，不仅考量坡度布设，还应增设相应的避险车道，布设包含以下几点：第一，避险车道入口需保证车辆以较高速度安全驶入，主要车行道路面应铺设至出口某特定点之外，促使车辆前轮可进入制动坡床，为驾驶者提供充足的准备时间;第二，布设于直线段、曲率较小的曲线段方向，有助于驾驶者驾驶故障车辆安全到达撤离坡道上;第三，应保证该区域内视野广阔，且具备醒目的标志，为驾驶者提供清晰的标识，便于后续安全驾驶提供导向;第四，坡道长度需可完全消除车辆行驶动能，保证车辆可安全制动;第五，避险车道宽度应超过容纳1辆车以上。

3 结束语

公路设计质量可靠性与车辆行驶安全性、可靠性密切相关，设计过程中须考量多方面因素，充分应用公路设计新理念，为公路设计中各指标选取提供参考。公路设计中应明晰路线设计与交通安全关系，掌握二者存在的密切相关性，严格以相关规范和要求为导向，促使公路设计更具可靠性、合理性。

参考文献

[1]王志儒， 叶娅丽. 关于高速公路路线设计交通安全影响因素的研究[J]. 黑龙江交通科技， 2020（10）： 38+40.

[2]侯悦. 公路交通安全设施的设计理念与实施要点分析[J]. 工程建设与设计， 2020（17）： 61-62.

[3]刘琳， 黄峰， 刘勇. 复杂环境下上跨高速公路地铁高架桥施工关键技术[J]. 城市轨道交通研究， 2021（9）： 121-126.

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