張國璟

摘 要：在全球一體化時代背景下，社會經(jīng)濟(jì)開始了迅猛的發(fā)展態(tài)勢，城市化建設(shè)也應(yīng)時代發(fā)展之需而不斷加速著步伐，為了更好地構(gòu)建公路網(wǎng)絡(luò)，公路設(shè)計便成為了公路建設(shè)的重中之重。在公路設(shè)計的過程中，經(jīng)常會遇到路線“障礙”，比如山區(qū)的格擋、水庫庫區(qū)淹沒的阻攔等等。因此，公路設(shè)計過程中的路線方案選擇便成為了關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是直接決定著公路建造的成功與失敗。關(guān)于公路設(shè)計路線方案選擇的相關(guān)研究目前已有了諸多的成果，文章擬對此做進(jìn)一步的探討，旨在為相關(guān)更加深入的研究提供些許有價值的參考，共同為公路設(shè)計的優(yōu)化貢獻(xiàn)出一己之力。

關(guān)鍵詞：公路設(shè)計；路線選擇；設(shè)計方案；布局

公路設(shè)計的初衷在于需要根據(jù)地理環(huán)境的不同而選擇合適的路線。然而地理本身具有著相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性與不可抗力，公路的建造要在自然界當(dāng)中進(jìn)行，地質(zhì)條件的影響毋庸置疑，但公路的修建又會反過來對生態(tài)自然造成一定的破壞。另外在設(shè)計公路的過程中還會遇到鐵路、河流等等問題，一旦設(shè)計不到位，則會為周邊的居民點(diǎn)造成不同程度的不良影響。

1 公路設(shè)計中路線方案選擇步驟

公路建設(shè)作為一項(xiàng)市政工程，其系統(tǒng)性和復(fù)雜性特點(diǎn)眾所周知，而設(shè)計環(huán)節(jié)在所有工程當(dāng)中的作用都可以說是決定性的，尤其是公路建設(shè)并非一項(xiàng)單一工程，其所需要的延伸性決定了路線方案的選擇完全是公路設(shè)計的核心。從理論上講，公路設(shè)計路線方案的選擇步驟主要包括三個階段：通道的選擇、路段方案的比較和局部路線段位的優(yōu)化，通道的選擇又稱走廊帶選擇，具體的研究步驟是先確定走廊帶之后對該工程建設(shè)的規(guī)模進(jìn)行研究，適用于分析該公路建設(shè)項(xiàng)目的可行性。路段方案的比較是設(shè)計階段的深入，相對來說具有著較大的工作量，比較結(jié)果直接決定著工程的開展，因此重要性可想而知[1]。第三步是工程項(xiàng)目開展前期的完整設(shè)計，包括施工圖、工程方案等等。

2 基于保護(hù)生態(tài)環(huán)境的公路設(shè)計中路線方案選擇方法

同城市化建設(shè)之間矛盾最大的便是生態(tài)環(huán)境問題。公路的設(shè)計，目的就是為了增加各個城市之間聯(lián)接的通路，因此就會難以避免地涉及到對山區(qū)等生態(tài)環(huán)境的破壞。而基于保護(hù)生態(tài)環(huán)境的公路設(shè)計中路線方案選擇方法的目的就是為了依據(jù)“生態(tài)選線”作為基本原則，找尋能夠以付出最小環(huán)境代價的方案進(jìn)而通過對比研究來進(jìn)行最為合理化的設(shè)計。目前，此方向的研究主要包括幾個方面：首先，確定分析的范圍。通常情況下認(rèn)為，公路生態(tài)系統(tǒng)的邊界才是整個公路生態(tài)系統(tǒng)研究的區(qū)間。其次，就是立足于分析空間關(guān)系的關(guān)于環(huán)境敏感性的調(diào)查。具體來說就是從保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)通過對空間的透徹分析與全面評價，來保證公路選線與生態(tài)之間的最佳平衡狀態(tài)。公路線路的對比環(huán)節(jié)具有著相當(dāng)?shù)闹匾裕谏鷳B(tài)選線階段亦是如此，對環(huán)境敏感性的調(diào)查亦需要涵蓋盡可能多的環(huán)境相關(guān)問題，比如對動植物的影響、水土保護(hù)、水生態(tài)以及對人類活動的影響等等[2]；最后，可行方案的對比。在現(xiàn)代信息技術(shù)軟件輔助的作用下，將可行方案具體化，而后在此基礎(chǔ)上通過調(diào)查工作結(jié)合與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性來得出安全性、經(jīng)濟(jì)型、適用性等指標(biāo)最優(yōu)的方案。

3 公路設(shè)計中路線方案選擇的安全保障

安全保障是公路建設(shè)工程當(dāng)中的最基本原則，因此需要從三方面來對公路選線的方法進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。

3.1 安全檢查指標(biāo)

目前針對公路設(shè)計線路優(yōu)化選擇的指標(biāo)主要以曲線變率為主，通常情況下，公路設(shè)計的速度都是基于良好的氣候、小密度交通路況、汽車的運(yùn)行排除外界干擾的條件下，駕駛員具備中等駕駛技術(shù)時能夠確保安全行駛的最大速度。也是這方面，成為了公路設(shè)計過程中能夠起到?jīng)Q定性作用的一項(xiàng)最重要參數(shù)[3]。然而設(shè)計速度僅為理想狀態(tài)下的參照標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際的運(yùn)行速度是在汽車行駛過程中的一項(xiàng)隨機(jī)變量，其會根據(jù)諸多條件的不同而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，因此在設(shè)計中還需要對公路轉(zhuǎn)角、平曲線半徑、車道寬度、路肩寬度以及每日平均交通車流量等等進(jìn)行綜合化考量。此外，目前國外有研究成果顯示在公路當(dāng)中車輛在曲線路段上加速到直線路段中速度的平穩(wěn)運(yùn)行需要最短的直線也具有著不同的長度值。同時，公路相鄰的曲線半徑也具有著特定的關(guān)系，一般會在設(shè)計的過程當(dāng)中滿足僅通過設(shè)計人員對單個曲線半徑的控制便能夠達(dá)到技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。但是有研究顯示，僅滿足此條件即對單個曲線半徑進(jìn)行控制很難確保設(shè)計的安全性與連續(xù)性達(dá)標(biāo)，因此還需要充分顧及到相鄰曲線半徑之間的關(guān)系以及同安全性之間的關(guān)系。

3.2 安全標(biāo)準(zhǔn)

公路設(shè)計的安全標(biāo)準(zhǔn)制定原則就是為了保證設(shè)計與施工的統(tǒng)一性。在某一單個線段當(dāng)中，需要以設(shè)計速度同運(yùn)行速度之間差異的最小化為佳，具體界定應(yīng)當(dāng)保證運(yùn)行速度同設(shè)計速度之間的差值控制在20km/h的范圍之內(nèi)，一旦超過此值，則為不良設(shè)計，安全隱患過高，需要對設(shè)計進(jìn)行修改[4]。對于公路相鄰的路段運(yùn)行速度的設(shè)計，需要對其一致性進(jìn)行檢查，確保避免因道路平面幾何設(shè)計存在的差異所導(dǎo)致的運(yùn)行速度不可控。公路的線形設(shè)計需要以保證汽車行駛的穩(wěn)定性為主，對穩(wěn)定性的評價可對本路段橫向力系數(shù)的提供值與需求值進(jìn)行對比得出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3.3 安全選擇流程

在確保上述標(biāo)準(zhǔn)貫徹的前提下，需要進(jìn)行公路選線的安全決策。第一，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行速度的設(shè)計。第二，以設(shè)計速度和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)，對緩和曲線的最小長度、平曲線與豎曲線最小半徑以及坡度等指標(biāo)予以確定，在確定橫向力系數(shù)值后采用CAD軟件對公路路線進(jìn)行全角度設(shè)計，與此同時應(yīng)當(dāng)將其與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系納入到考慮當(dāng)中。第三，就是依據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)對路線的安全性進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保公路的安全性與穩(wěn)定性均能夠萬無一失。

4 結(jié)束語

綜上所述，在新建或者改建公路設(shè)計過程中關(guān)于路線方案的選擇實(shí)為重要環(huán)節(jié)，對于通行安全性的保障更是具有著重大的決定性作用。文章擬結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對公路設(shè)計中路線方案選擇淺談幾點(diǎn)體會，以期能夠?yàn)橥邢嚓P(guān)工作的進(jìn)一步深入提供一些借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]劉建平.淺談國省干線聯(lián)五線長泰段（同安縣界至枋洋溪口）公路工程路線方案的選擇[J].江西建材，2015（4）：134-135.

[2]胡桂生，郭遷.成都第二繞城高速公路工程可行性研究階段路線方案選擇方法研究[J].公路交通技術(shù)，2015（2）：24-28.

[3]葛建山.公路工程路線方案選擇的風(fēng)險決策及風(fēng)險預(yù)防策略[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2012（s1）：204-206.

[4]唐順鋒.山嶺重丘區(qū)公路路線方案設(shè)計理念分析[J].江西建材，2015（20）：170-171.

作者簡介：張國 （1990，3-），男，漢族，甘肅和政，本科，土木工程，助理工程師，技術(shù)員，甘肅省交通科學(xué)研究院有限公司。