公路路线设计要点篇1
一、公路路线设计的重要性
公路的路形设计是公路总体设计的关键，因为公路路线尤其是高等级公路的路线是公路的骨架，路线设计合理与否，将直接影响到公路的桥隧、人工构造物、路基、路面等的设计。合理、优质的公路设计，可以提供清晰醍目的行车方向，提供足够的视距及其他信息，能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。在路线设计中，包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置等设计，又是影响交通安全的主要因素。公路几何设计对公路的安全性起到先决的作用，一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形，则其他项目如桥涵构造物的位置、隧道的设置、安全设施等都已经随选定的几何线形得以确定。
当前，我国公路路线设计仍然在按照老的概念，进行平、纵、横断面的设计。而对高等级公路应当根据交通量和车速的发展，按照交通工程学的新理论概念进行设计，不能在各种几何路线上仍然照搬国外的方法和参数。由于汽车工业和公路交通运输的迅速发展，公路行车速度的不断提高，交通量剧增，导致交通事故频繁。我们应当在自己实践的基础上，根据我国的国情，运用新的技术理论，完善我国的公路标准和规范，使之更符合我国的实际情况，既保证质量，又尽可能降低造价。如今，公路路线设计不应该仅仅是停留在几何尺寸的设计上，涉及路线设计和人机工程学的几个方面，公路的路线设计不但需要满足汽车行驶力学方面的要求，而且还要满足汽车驾驶员心理和生理条件的需要，还要考虑乘客的舒适、地形地物的适应，自然条件的平衡、环境的保护、营运的经济性等因素。所以，在公路设计中，路线设计是很重要的。
二、公路工程路线设计常见问题及解决措施
1、平面直线的设置
公路平面由直线和曲线组成，而曲线又包含了圆曲线和回旋曲线（即缓和曲线），直线是路线平面最好的线型，但在山区长直线的设置将导致工程量的增加，无限制的设置长直线又将导致司乘人员因线型单一，沿线景观单调而引起疲劳，故公路线形设计不能无限制的设置长直线。据调查，我国高速公路许多路段的一次直线长度普遍都超过6km，有的长达10km以上。实践证明：无论是一般公路还是高速公路，过长的直线段易使驾驶员因景观单调而产生疲劳，导致注意力分散、反应迟缓，一旦遇见紧急情况，就会因措手不及导致交通事故；另外，驾驶员在长直线路段容易超速行驶，致使车辆在进入直线路段末段后的曲线部分的速度仍然比较高，若遇到弯道超高不足或其它偶然干扰，往往导致车辆倾覆或其它类型的交通事故。而由于横向的通道和天桥所造成的影响使得路线的纵断面显得上下起伏非常频繁,造成视觉上的不良影响,对于那些波浪型的纵面的线形,给人感觉线路好像产生了好几个段落,造成线形的连续性很差。因此，在平面线型设置直线时，直线不宜过长，根据国内外的经验，一般建议直线长不宜超过设计速度的20倍，即72s行程。当然，我国由于各省份、各地区间地形地势差别较大，完全按统一的规范要求也不切实际，故在采用长直线时设计人员应结合当地地形条件，合理的确定直线长度，同时在直线末端避免设置小半径曲线。
2、路线超高渐变段位置
在以往设计中，一般在全缓和段或缓和曲线的某一个固定的位置（如缓和曲线起点段）设置路线超高渐变段，这样进行的设计通常会对桥梁的设计以及施工带来很大的麻烦。如路线超高渐变段的位置放置在桥梁中间，从负坡到正坡的过程中，将使桥面横坡势必反复扭曲变化。在这样的情况下就要优化路线超高渐变段的位置。在保证行车安全的情况下可将路线超高渐变段的位置移至桥头，在桥头引道部分完成路线由负坡到正坡的渐变过程。
3、缓和曲线长度问题
缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。在缓和曲线设计中，缓和曲线长度的取值是影响道路平面线形视觉质量的重要因素之一。如果缓和曲线缓和段长度取值太短，不仅不能起到曲率渐变的作用，而且缓和段与剩余圆曲线的衔接和搭配极不协调，行车视觉效果比较差；如果缓和曲线缓和段长度取值太长，无论从线形组合效果还是弯道超高和加宽设计方面，都存在着较大的不足。
设置缓和曲线是通过曲率的逐渐变化，适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，缓和行车方向的突变和离心力的突然产生，使离心加速度逐渐变化，不致产生侧向冲击，同时作为超高变化的过渡段使用。缓和曲线的设置长度受行车安全、离心力对乘客产生的不适感、路面超高横坡过度的需求及线形平顺的美感等方面的制约，为使线形连续协调，平面缓和曲线(回旋线)的合理长度宜为1:1:1（回旋线：圆曲线：回旋线）。但对于一些高速公路，由于半径较大，若均按1:1:1控制，缓和曲线将很长，使得超高渐变太缓，同时太长的缓和曲线也不利于纵面变坡点的设置，影响纵断面拉坡，因此，在大半径平曲线上也不宜设置太长的缓和曲线。
公路路线设计要点篇2
关键词：山区公路；路线设计；平面设计
山区公路路线设计制约着山区公路自身功能的发挥，并关系着山区公路在公路交通系统中的作用。由于山区公路工程施工受山区复杂的地质环境、气候条件等自然条件影响，好的路线设计可以有效的提高山区公路的施工质量，降低工程的耗费，并保护了公路附近的山区环境。随着政府和人民群众对环保问题的逐渐关注和重视，山区公路的路线设计也要加大对环保问题的重视，在山区公路的整个施工过程尽量不破坏原有的生态环境，这要求路线设计要在保障科学、安全的同时，注重环境保护的问题，促进山区公路经济效益、社会效益和环境效益的和谐统一。
一、山区公路路线设计概述
1.山区公路路线设计的重要意义
山区公路的路线设计跟其他公路相比，受地形、水文、地质、气候等自然环境因素的影响更大，在很大的程度上是山区的自然条件决定了山区公路的路线选择。由于山区多存在山高谷深的地质情况，地质条件复杂、恶劣，山区公路的工程施工艰难，路线的选择在平、横、纵方面都受到具体地形的制约，受到土层厚度、地质构造等地质方面的影响，受到山区常见的暴雨、山洪等气候方面的影响。另外山区的山脉走势和水源流向比较有规律，使得山区公路的路线或者顺着山脉和水系的走向，或是穿山越岭，因而山区公路的路线选择至关重要。
2.山区公路路线设计的基本要求
路线的设计首要保障公路的基本功能，然后需要尽量争取较短的公路路线来节省投资，减少路程。路线设计时需要先对山区环境进行详细的考察，对地质和水文等自然条件和天气气候进行深入的了解来提出较为符合实际情况的设计方案。另外要充分重视经济原则，首要保障技术指标，其次考虑工程造价，尽量选择地质稳定的地区来减少公路。
3.山区公路路线设计的步骤
首先是全面考虑，先进行总体的布置，选定可能的方案进行考察，再通过科学的分析和比较来缩减路线的范围；然后是分段安排，在总体路线落实的基础上通过分析来敲定路线的基本雏形；最后是在分段安排的基础上敲定具体的公路路线。
二、山区公路路线设计要点
我国的地理位置处在亚欧大陆和太平洋的交界处，山区面积很大。山区公路的铺设有助于调动当地经济，然而山区公路的路线选择由于其自身的特殊性，在具体的路线设计时，需要注意以下几个方面的问题：
1.路线的选择需要避开复杂的岩层结构
我国的公路施工技术有限，为了保障山区公路的施工质量和建成后的运营质量，需要避开复杂的岩层结构。山区的地质结构十分复杂，对公路的施工提出了极高的要求，尤其是山区的岩层结构有着复杂的构造特点，难以摸清其结构特点来保障施工质量，所以山区公路的路线应尽量避开。如果必须经过岩层结构时要注意不要将路线直接选在岩层上，一方面是在岩层结构上建设的公路路面不是很平整，公路的交通安全不能得到保障；另一方面在岩层结构上进行公路施工时，爆破等施工技术可能会对岩层结构造成破坏。另外岩层结构存在着不稳定性，也要避免在岩层结构下建设公路，以避免建成后容易引发各种地质灾害。在公路的路线设计时需要路线设计人员尽量减少在岩层结构上的公路路段长度，以降低施工难度，保障公路的质量。
2.路线设计要注意对环境的保护
山区公路要经过山区的很多密林、河流等自然生态容易遭到破坏的地区，需要重视对山区环境的保护。由于很多公路经过的地方属于深山，当地的自然生态平衡体系比较脆弱，不仅比较容易受到外力破坏，而且一旦破坏后也很难恢复，山区内存在着很多的野生动植物，在山区公路的路线设计和施工时在重视对山体、河流等进行保护的同时还要注重对野生动植物的保护。这样不仅能够保护整个山区的生态环境，还可以有效的保护公路顺利的建成和运营。山区公路虽然有助于当地经济发展，但对于当地的生态环境而言却是外来者和入侵者，公路的建设势必会对当地的山林造成一定的破坏，对当地野生动物的繁衍生息造成一定的影响，公路通车后更可能会使得很多野生动物迁离这片地区。因而在山区公路的路线设计时，需要对山区的整体生态环境进行全面、细致的考察和研究工作，需要针对具体情况采取一定的生态设计，以确定施工中和建成后的环境保护得到落实。比如在野生动物迁徙的路线建立生态通道，在公路沿线设置绿化带等必要的设施，对生态十分脆弱的地区采取架高设置等等措施来保护当地的环境。路线设计需要通过采取各种积极有效的措施来将公路和谐的纳入当地的生态环境，使得公路成为有益于自然生态环境的组成部分，进而帮助维持当地生态环境的平衡。
3.路线设计要注意河谷地带的路线选择
在河谷地带，公路路线设计需要让公路路线距离河流和山体一定距离。由于河谷地带的山体风化严重，河水的流量也可能起伏性很大，距离山体过近时建成的公路在雨季可能被泥石流破坏，距离河流过近时在雨季可能被山洪破坏，在旱季可能受到河床干裂的影响。因而公路的路线需要距离山体、河流一定的安全距离，对山体有悬石的地方采用隔离网或隔离墙来防范落石，对其他存在安全隐患的地方也采取相应的安全措施。路线设计要注意分析河流不同季节的水位情况来确保公路高于河流的水位线，另外公路的坡度要合理，避免在空气湿度大的环境下过大的坡度由于道路湿滑而造成交通事故。
三、山区公路路线设计要素
1.平面线形设计
可以利用具体的地形将公路的山行线和下行线设计为独立的两条线，中间以河流、山峰、草地、森林来间隔，不仅可以更好的利用地形，还可以使公路成为山区的风景。在具体的平面线形设计中，在路线需要转折的地方设置不同半径的圆曲线，在圆曲线和直线间设置缓和曲线，并在弯道适当的超高和加宽来保障行车的安全、稳定。在地形允许时要尽量加大曲线半径，条件不允许也要保障合理的最小半径，要合理的搭配使用直线、圆曲线和缓和曲线。
2.纵断面设计
纵断面包括直坡段和凸形、凹形竖曲线，直坡段的最大纵坡度需要考虑自然条件和公路的经济性，最关键的因素是汽车的动力特性，由于载重汽车受坡度影响较大，一般考虑以具有代表性的载重汽车能以一半的计算行车速度上坡为标准。
3.平纵配合
公路的路线设计影响着公路建成后的运行质量，需要通过绘制透视图来进行检查，并进行不断的调整。设计人员的立体思维难以有效的判定路线设计是否合理，一般采用驾驶员视点的透视图，最常使用的是动态线形透视图，可以有效判定路线设计的质量。
总结：
山区公路的建设是有利于当地百姓生活的好事，也是促进经济发展的大事，公路建设者需要精心设计科学的公路路线，在保证公路质量和安全的同时，注重环境保护问题，让山区公路成为当地靓丽的风景。
参考文献：
[1]潘兵宏,杨少伟,赵一飞.山区高速公路长大下坡路段界定标准研究[J].中外公路,2009,(06)
[2]徐俊,毛华荣.山区公路设计中的问题探讨[J].科技创新导报,2008,(35)
公路路线设计要点篇3
关键词：公路设计问题思考
abstract:withthedevelopmentofournationaleconomy,thetrafficdemandismoreandmorebig,areincreasinglyhighrequirements,andthehighwayisabasiccomponentoftrafficinChina,isalsoourcountrytrafficcapillaries,playsavitalrolefortheproblemoftrafficlinkinourcountry.Highwaydesignistherootofthequalityandservicelife,sowemustpayattentiontohighwaydesign.Highwaydesignmainlyincludes:crosssectionalhorizontalalignment,verticalalignment,highway,coordinationbetweenthereachonlythesefewelements,inordertoensuretheroadvisualdistanceusually,thusprovidingroadconditioninformationclear,clearvisualrouteforpedestriansandvehicles,whichwillmeetthebasicrequirementsofhighwaytraffic,guaranteetheroadtorealizeitssocialvalue.therefore,inthehighwaydesignprocessmustbecarefulconsiderationtoallaffectthesafetyofdrivingfactors,andthescientific,reasonabledesignofhighwayconstructionschemeofthemostexcellent,simplediscussestheseveralproblemsindesignofroadfromtheangleofthinking.
Keywords:considerationofhighwaydesign
中图分类号：U412.36文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）
一、公路交通流的安全性问题
目前，通常情况下公路的设计要经过一下几个步骤：测量地形，也就是工程技术人员对公路建设地区的观测与数据记录；绘制地形图，工程技术人员在观测到准确的数据信息后对施工地区的地形进行绘制和分析；之后还要进行读取要素、选线、拉坡，然后再进行平纵横图的制作；定制各项路面、路基、防护、排水等构件；最后才是公路建设工程项目的工程量计算和造价评估，这些工作完成之后也就预示着公路设计的全部完成。在公路的设计过程中的主要曲线有：平曲线、竖曲线，而平曲线又由圆曲线和曲线以及他们组合成的不同形式构成，其中主要的有基本型、S型等等。线形设计对于公路交通流的安全性发挥着关键性的作用，因此必须严格按照以下步骤进行：1、选线，这期间要完成公路起点、终点的确定；公路线路的设计，并且将线路明确的展现在设计图纸上；最后还必须读取二十米桩位的纵断面地面标高和横断面地面线。2、公路纵断面的设计也必须严格按照相关要求进行。3、公路的横断面设计，也有技术人员和施工人员称这项工作为“戴帽子”。4、绘制图表，公路设计以及施工所需要的相关图表都由这一步骤完成。
公路几何线形设计的具体过程中，技术人员可以充分的利用公路几何结构的关键尺寸，巧妙的运用技术组合以及施工地区的地形地貌，尽可能的不破坏施工地区的自然环境，从工程施工、公路的维护等方面出发，使公路的平面、纵横面、横断面等彼此协调的组合在一起。公路交通流的安全与否主要是由公路的线形来决定的，因此在这一环节必须慎重。一旦设计的公路线形不符合客观规律和实际使用需要，就会导致公路使用过程中出现各种的交通事故，极大的影响公路的交通运输能力，给行人车辆造成不可弥补的损失和人员伤亡，这与公路设计的目的是相违背的。对于公路的安全性能起决定作用的是公路的几何设计，这已经成为道路建设业内公认的真理。公路的线路选择，也就是公路的几何线形是在选线之后确定的，这也是公路设计确定其他项目的基础。公路通行的安全时速具体的是指在天气情况良好并且车辆行驶仅受公路自身条件影响的情况下，中等驾驶水准的驾驶人员能够安全通过的激动车辆速度。这也是需要再几何设计这一过程中完成的重要工作，这对与公路的安全运营也具有着重要的作用。
二、公路设计注意问题
1、公路路线的确定与施工地区地形类别。
公路路线的确定是根据施工地区的地形不同而不同的，主要可划分为平原区路线、丘陵区路线以及山岭区路线等三种，其各自的特点有：（1）平原地区的地势变化较小，因此在公路的平面线形便能够达到较高的技术标准，尽可能的不用长直线和小偏角，但是，设计的过程中也不可人为的为公路增加不必要的弯道，在避让一些障碍物时要尽力做到公路线形的连续和顺畅。（2）在丘陵地区，公路的选线活动空间比较大，必须恰当的处理好公路平面、纵面以及横断面三者之间的关系，最大限度的提高公路的线形质量。设计的过程中还必须注意到：公路路线的设计必须随着地形地貌的变化而变化，减少工程量；平面、纵面、横面的设计不应该仅仅为了减缓路面的坡度，还应该考虑到路线的弯曲度和路线平面标准等因素，以免造成施工过程中出现高填深挖增加工程量的现象；在丘陵地区的由水流冲击形成的沟壑比较大，公路等级较高时便可使用高路堤或者高架桥的方式进行解决，如果公路等级较低，便可使公路进行绕行。（3）山区的路线通常情况下都沿海分布，如有需要也可进行穿山越岭的设计。山区的路线设计可分为以下几种：一是沿河流分布。这种方案的选择必须充分的处理好河岸的选择、线位的高低以及跨河点三者的关系，把公路的路线分布在河流的两岸。二是公路跨越山岭。在这一方案中主要是指跨越山顶的路线，在充分了解当地水文地质条件的前提下做出对垭口的选定，并处理好过领标高以及垭口两边公路路线分布。在这一方案中难免会出现纵坡，通常情况下不可设置反坡。三是公路路线设置在山脊上，也就是说让公路的路线与分水岭的走向相同，并且分水岭的弯道较少、各个垭口之间的高度相差不多的情况下，便可采用这种方案。
2、公路设计要点
公路设计的基本方向和曲线应与实际测绘的公路起点、终点以及中间重要控制点和公路级别、该公路在整体公路网中的作用、公路周围的人文因素和自然因素等相结合，从点到线，再从线到面，通过工程技术人员的详细调查和分析，制定出一套科学合理的公路设计方案。
在技术人员确定了公路的基本走向和公路等级之后，针对公路全线的设计必须注意到一下几点：（1）调查施工地区的地形特征，并且确定地形类别、精确的计算出公路可承受的行车最高时速。（2）科学的分配设计路线长度，合理的选定各个设计路段的衔接点，解决好不同路段衔接出的线形设计。（3）根据地区运输需要个地形地貌的实际情况来确定公路的车道数量。（4）调查公路周边的城镇规划，确定其连接点。（5）按照公路的功能需要，确定服务区等一系列配套设施的设计。（5）如有需要，制定出一套完整的公路分期修建方案，并且做出相应的分期设计。
结语
科学、合理的公路设计是公路质量能够达到国家法律规定标准的根源，也是充分利用国家人力、物力、财力的重要保障，因此公路的设计务必做到细致、认真、负责。随着我国经济的不断发展和进步，公路作为交通运输的重要组成部分发挥着越来越重要的作用，社会的发展对公路的要求也越来越高，这就需要工程技术人员不断的拿出合理的公路设计方案，从而实现公路的经济价值和社会价值。
参考文献
公路路线设计要点篇4
（上海市政工程设计研究总院集团佛山斯美设计院有限公司广东佛山528200）
【摘要】论文依托某二级公路“二改一”工程，论述了改扩建项目道路平面线形设计原则、纵横断面线形设计方法及设计要点，为今后类似工程提供参考。
关键词道路工程；改扩建工程；路线设计；平面线形
1.公路改扩建路线设计原则?
公路改扩建项目，在进行路线设计时，应该遵循如下原则：?
（1）充分考虑老路的利用，准确拟合道路平面线位，合理选择加宽方式，基本保持旧路的平面线形；?
（2）路线走廊带应与周围环境、景观相协调，并满足过客饱览沿线风景的需求，重视保护自然生态环境和著名风景名胜区；?
（3）注重道路与周围自然环境的融合，不刻意追求高标准，灵活地选用技术指标；?
（4）旧有路基在加宽极为困难的情况下，应遵循因地制宜的原则，灵活地采用分离式路基形式；?
（5）路线的布设应充分考虑城镇规划、路网规划、水利规划等因素，把公路建设与地方规划紧密结合起来；?
（6）在旧路加宽拆迁量大，穿越城镇和居民密集等对社会影响较大的地方，提出改线方案，并充分论证；?
（7）最大程度保护原路两侧绿化树，珍惜绿树资源，在线形指标允许的情况下，将绿树布设于扩建后的中分带、侧分带或者路基外缘；?
（8）纵断面设计应对拟合的纵坡进行优化调整，消除凸起和暗凹路段，满足洪水位及灌溉要求，过镇段避免设计标高过大而影响附件居民出行。同时，纵断面设计方案应利于老路资源的利用。
2.路线设计研究?
2.1方案比选因素。
改扩建工程路线平面设计充分考虑老路的利用，准确拟合原路平面线位，基本保持旧路的平面线形，对于存在技术难点的关键路段，提出分离扩建或改线方案，并充分论证。在进行方案比选时，应考虑地形地貌条件、路线长度及路线线形指标、工程数量及造价、行车安全及服务水平、拆迁量及用地影响、保通及交通组织与管理难度、景观及环境影响、对规划客运站的影响、地方政府意见等。?
2.2纵断面设计研究。
相比于新建公路，旧路改扩建纵断面设计受较多因素制约，需综合考虑原路纵坡、桥梁、路面改造方案、路面沉降等因素，在精确拟合原路纵坡的前提下，对拟合纵坡进行适当上抬及优化，使纵坡值及竖曲线满足规范要求。总结国内高速公路改扩建工程纵断面设计方法，一般设计步骤如下：?
（1）依据实测高程数据，使用计算机软件对原路纵断面进行拟合，拟合精度需满足设计要求。?
（2）依据拟建公路等级对应的规范值，对拟合纵断面的坡度、坡长、平均纵坡、竖曲线半径及长度、平纵组合情况等进行评价，作为原路纵断面优化的重要依据。?
（3）对原路路面进行检测评价，基于评价数据及预测交通量分段计算路面最小加铺厚度，并以此为依据对拟合纵坡进行分段抬高。对于大桥等构造物应尽量在本阶段控制设计标高，尽量保持原有设计高程。?
（4）确定各路段的最小抬高值，并以此为依据对原路纵坡进行抬高。对于不满足技术指标及平纵组合不良路段，以及特大桥、大桥桥头、沉陷深长等路段进行优化调整。?
（5）在完成纵坡设计后，基于拟合的竖曲线，完成竖曲线设置，应注意平竖曲线大小均衡，且满足平包纵要求。?
（6）对全线的纵断面进行检验。纵断面设计完成后，应检验其各项指标是否满足规范要求；检验加铺厚度是否满足结构补强要求；检验运行速度协调性情况。
再调整。对于局部不符合检验标准的路段进行调整，直至合格为止。?
2.3横断面设计研究。?
（1）路基标准横断面设计首先需要对交通量调查结果进行分析整理，得出各种车型构成，其次，作为景区旅游公路，要为旅客提供安全、舒适的行车环境。项目非机动车比例较大，混行交通安全隐患大，故设置非机动车道，使汽车、摩托车（拖拉机）与自行车（行人）分道行驶，充分保障行车安全。例如：根据交通量预测分析，设计年限内一个车道上的累计标准轴载（100Kn）作用次数为2.332234×107次，属重交通等级。为充分提升道路通行能力、安全服务能力及满足远期扩改建需要，将横断面确定为宽32m的双向四车道。具体布设形式如下：2.5m自行车道+1.0m侧分带+3m硬路肩+2×3.75m机动车道+0.5m路缘带+3m中央分隔带+0.5m路缘带+2×3.75m机动车道+3m硬路肩+1.0m侧分带+2.5m自行车道=32m。?
（2）关于横断面扩容的设计考虑。首先，扩容方案应利于老路资源利用；其次，景区旅游道路扩容设计保通要求高；最后，扩容方案应利于原路绿树资源保护。原路按二级公路标准建设，无中分带，无立交，且桥梁位于改线路段，扩容设计中不考虑以上因素对扩容方案的影响。
3.公路改扩建工程路线设计要点?
不同于常规的道路路线设计，公路改扩建工程路线设计较特殊。一是路线设计除需考虑经济性、安全性、舒适性等常规因素外，还需重点考虑环境保护、景观打造等因素。二是路线布设受原有公路限制，路线设计需综合考虑保通难度、地方规划、老路利用等因素。路线设计应充分借鉴其他类似项目经验，紧密结合项目的特点开展路线线形设计。总结下来，包括以下要点：?
3.1注重沿线环境保护，环保选线；?
（1）伴随着环境保护理念的提升，国内已建设出一批与自然环境和谐共生的优秀作品。如川九路路线设计坚持“不破坏就是最大的保护”的环保理念，较完整地保护了沿线生态环境；云南思小路坚持“安全、舒适、环保”的设计理念，路线设计与自然环境取得了高度和谐。湖北神宜路围绕“近自然绿道”的建设目标，路线设计契合了绿色公路的建设要求；贵州凯雷路改扩建工程路线设计坚持“地质、地形、环保和安全选线”原则，最大程度保护了沿线生态环境。?
（2）因此，公路改扩建路线设计应充分保护沿线生态环境，尤其是年代久远的稀树资源，具有丰厚的历史价值及景观价值，当路线方案与环境保护相冲突时，应首先考虑保护生态环境。具体说来，该项目注重沿线环境保护，坚持环保选线，对重点景区、重大山体、河流水源资源、原路绿树资源等进行重点保护，最大程度避免了道路改扩建对沿线环境造成伤害。?
3.2减小对重点景区的干扰，文明选线；?
（1）改扩建项目扩建后交通流量增大，如路线穿越景区，会对景区环境造成不同程度的破坏。首先，道路建设需占用景区用地，人工修造的道路与自然景观往往难以取得和谐统一，破坏了自然景观的整体性，影响游客的视觉效果。如大理东环海公路路线设计，从天镜阁景点内部通过，将原来仅为一跨的玉虹桥景观扩建为两跨，对景点内部山体进行不利切割，未能有效地保护景区环境。其次，道路建设会给景区环境带来一定的污染，如施工期间产生的施工污染，运营期间过路行车产生噪音、尾气、垃圾等污染。因此，应确保公路线位位于重点景区控制线范围之外，从而避免对景区环境造成不可修复性的破坏。?
（2）参照已有的公路建设经验，当公路建设对景区造成不利影响时，一般选择绕避景区或采取有效措施最大程度减小对景区的破坏。当原路路线或改线路线经过景区时，应重点考虑对景区的干扰程度，坚持文明选线，尽量选择对景区影响较小的路线方案。?
3.3选择合理的扩宽方式，精心布线；?
3.3.1公路扩宽方式一般包括单侧加宽、两侧加宽、分离加宽、混合加宽4种。公路扩容方案设计需结合其制约因素，分析各方案的利弊，制定合理的扩宽方案。基于旧路改扩建扩容方案设计中常见的制约因素，分析高等级公路与二级及以下公路宜采用的扩容方式。?
（1）保通工程；对于各等级公路，单侧扩宽方案对原路交通影响较小，利于施工期间交通组织。?
（2）路线、排水设计；对于各等级公路，双侧扩宽方案不用调整路线中心线，排水可顺从原路路拱横坡，路线、排水设计均较简单。?
（3）原路防护、排水设施利用；对于各等级公路，进行单侧扩宽，不扩宽侧的防护、排水沟等设施可保留利用。?
（4）路基拼接；对于各等级公路，选择单侧扩宽方案，新老路基拼接技术风险小，尤其对于二级及以下公路，双侧拼接宽度不足易导致压实不足，引发纵向裂缝。?
（5）施工便利性；对于各等级公路，单侧扩宽方案施工面较大，有利于机械规模化施工。?
（6）中分带；对于高等级公路，双侧扩宽方案能充分利用原中分带排水、管线等资源，宜优先采用。对于二级及以下公路，双侧扩宽方案需开挖原路新建中分带，宜优先选择单侧扩宽方案。?
（7）桥梁、立交；对于高等级公路，选择双侧扩宽方案，对上跨桥梁净空影响较小，主线桥拼宽较容易，也便于施工；匝道通过调整半径，可与立交顺畅衔接，工程量较小。对于二级及以下公路，上跨桥、立交较少，基本不考虑此因素。?
3.3.2由上述分析可知，高等级公路与二级及以下公路在各种制约条件下宜采用的扩容方式大同小异，对于二级及以下公路改扩建工程，单侧扩宽方案优势明显，而对于高等级公路，需重点考虑中分带及桥梁、立交的影响，双侧扩宽方案较有优势。除双侧扩宽方案和单侧扩宽方案外，分离式扩宽方案存在交通组织容易、施工技术风险低、地形适应性强等优点，但新增用地较多，工程造价较高，一般用于沿原路改扩建受限的情况。二级及以下公路改扩建工程，单侧扩建具有较明显的优势，总体宜选择单侧扩建方式，具体路段该选择何种扩建方式，还需结合其制约条件进行精心布线。?
3.4改善原路线形，安全选线；
当原路的服务水平满足不了日益增长的交通需求时，需对原有公路进行改扩建，从而提高道路的服务水平，使之继续发挥良好的运输功能。对于改扩建工程中的提级升等道路，因早期建设等级较低，且所依据的设计规范不完善，需特别注意其老路线形指标，应满足现行规范要求，充分保障行车安全。如国内已实施的贵遵高速、云南昭通至会泽高速公路改扩建工程，均由二级公路改扩建为高速公路，在对原路平纵进行精确拟合后，对其平纵指标进行安全性评价，在此基础上依据高速公路建设标准进行调线优化。
4.结语?
论文针对公路改扩建工程路线设计展开研究，结合国内类似项目实施经验总结其设计要点。因改扩建项目平面路线设计制约因素甚多，较一般路线设计复杂，论文分析了方案比选中考虑的一般因素和重点因素，研究了其如何进行方案决策；总结了国内公路改扩建工程的纵断面设计方法，研究了其纵断面设计的具体内容及方法；对标准横断面及横断面扩容方案设计进行了研究；结合国内类似项目的建设经验，分析总结了公路改扩建项目路线设计要点。
公路路线设计要点篇5
[关键词]航测；数模技术；公路路基；施工图设计；应用
中图分类号：tG455文献标识码：a文章编号：1009-914X（2014）35-0262-01
序言
充分利用航测技术和数模技术的结合，可以为公路路基设计图提供施工所需要的地形、地貌等原始数据，能够最大限度的替代人工的外侧作业，对于路线的多方案选择和路线的优化设计十分恰当，在当今的科技时代，路线CaD系统也在不断的完善中，并且被推广到工程建设中，航测技术是对地形进行原始数据采集的重要手段，在路线设计系统中的作用也十分显著。将航测技术数模技术和路线CaD系统结合起来，可以为公路路基设计图施工提供最完整的路线设计系统。
一、航测数模技术
（一）航空摄影测量
航空摄影测量是应用在公路路基设计图施工中的一个方法，并且航测手段在公路路线设计图施工中是具有可行性的，对于公路的设计图要精准，需要全面考虑各个设计阶段的地形地貌，航测的范围要确定，遵循航测的原则，确定航测的比例和航摄的参数，航测前布置设计野外控制点的方案，做好控制点测量的精度预算，提出一套关于公路路基设计图设计路线的最佳方案。方案包括使用什么样的方式进行采样，在地形条件的基础上，确定采样点的分布密度，做好各种地形数据的分类编码工作，正确选择各种断裂线，确保数据的精准，施工作业人员自身要设计一套作业程序，做好数据采集的措施。
（二）数字地面模型
需要研究的是在航测与数模的数据接口处的各种数据处理，包括原始数据的处理、数据的压缩、分类编码和数据文件的查错等，在进行航测时，对于航测采样要事先提出设计要求，对原始数据的处理要找出验收的方法，建立一套完整的数字地面模型，处理断裂线和地形等数据，研究怎样提高关于数据的处理速度，怎样产生路线的纵横断面地面线，建立地面地形分布图，绘制纵横断面图，编制数据程序，分析采样点的分布格局，探讨关于设计图施工的各种要求，确定航测技术是最佳的地形采样设计方式。
（三）设计路线CaD软件系统
路线CaD是地形设计图绘制的最佳路线图软件，要获得路基施工图就要在实测的基础上，根据航测数模技术获得的资料，设计路线，然后对比分析路线施工图。从航测获得各种数据，包括土石方数据、路基位置和高度等数据，研究公路路基施工图设计是否具有可行性，根据研究分析结果，分步骤进行路线设计。
二、数模技术在公路路线优化设计中的应用
航测数模技术通过室内外测量建立地面模型，在公路路线CaD系统上输入地面选定的坐标点和其他数据要素，CaD软件能够根据数模中的数据，自动插入相关地形数据进行路线设计，然后根据地形的等高线数据，绘制地形的平面图，利用设计程序优化路线，完成路线的设计的各个项目工作，最后将完成的成果设计为文件。
航测数模技术和路线CaD结合，成为一个路线设计一体化的系统，能够形成数据采集和处理、路线设计和设计图输出的设计的全部过程，这一路线设计系统也将是公路测量设计发展的新方向。
建立公路数模需要内插入纵面地面线和横断面地面线。完成关于路面的平面设计，接着生成路线的坐标图和切线的方位角，这样之后就可以通过道路的数据模型，插入设计路线图所需要的纵断面地面线和横断面地面线的数据。
建立道路数字地面模型后，就进行路线优化设计，要优化设计路线主要有两种情况，一是方案比选；二是迭代寻优。从各种原因考，第一种设计方案在实际中应用的更多，但是第二种设计方案也一直是公路工程研究的方向。总之，数字地面模型的所有优化路线设计方案都是为了给设计图提供内插纵断面地面线的数据和横断面地面线数据。在优化路线设计中，数字模型的功用就是不需要设计人员的进一步测量，直接在软件商比较全部平面路线，优化路线，找出优秀的设计路线方案。
三、航测数模技术在制作公路全景透视图中的应用
路线CaD系统是在科技比较先进的软件中绘制的施工设计图，为路线平面设计图提供逐桩坐标，在数模上插入需要的路线纵、横断面地面线。路线CaD系统，设计施工图时利用所需的路线纵、横断面地面线进行设计，生成关于路线横、纵断面的地面线设计数据。以路线CaD系统为依据，建立起了一个公路路基的三维模型，再利用道路数字地面模型的子系统，在设计软件上生成航测地形的三维模型，在autoCaD软件中设计曲面模型、地表曲面模型，利用软件中的叠合、消影功能，自动生成静态的三维全景透视图，再借助maX工具进行渲染和动画，自动生成公路的动态全景透视图。
在现代的路线优化设计应用中，地面数字模型的应用前景很广，可以借助三维模型的立体线形，它是一种新型的优化技术。通过叠加工程设计模型和三维地表，能够产生有真实背景的三维工程模型，方便进行修改，评估设计工程，消除工程后期的安全隐患，对工程设计的质量会有所提高，还能借助模型，设计绿化和建筑工程的环境，在现在的计算机技术和路线CaD技术的不断发展下，可以看出道路数字模型的明显优点。
结论
在现在的公路路基施工图设计中，要比较精准的对公路进行勘测设计，最好的方式就是使用航测数模技术，这是一种在公路工程中比较先进的测量技术，要设计公路路基施工图，在航测中就需要对地形等数据进行采集，建立路线图模型。本文以航测地膜技术的特点为依据，设计的施工图既有传统的航测和实测作业习惯，又有现代航测数模技术和CaD技术的勘测设计作业程序，数据采集的更加全面，利用也更加完善，新技术的应用使测量工作的作业量大大减少。航测数据的采样还能在各个阶段，对设计提出具体的要求，设计出一套方案，来提高采样数据的精确度和采样数据的质量，完善计算机路线绘制软件的程序。
参考文献
[1]相蔻成.迅速把数字化测绘产品投入市场[J].中国测绘，1994，02：36.
[2]李智鸿.现代信息技术在公路施工中的应用[J].科技风，2008，10：41.
[3]钟国政，周声阔，贺宇顺.网络计划技术在公路施工中的应用[J].湖南交通科技，1995，02：23-29.
公路路线设计要点篇6
关键词：公路路线设计；问题；措施
中图分类号：X734文献标识码：a
1公路路线设计的基本原则
作为影响公路方向和线形的主要因素，公路路线直接决定着公路线路安全系数，影响着公路施工效益，对社会发展具有非常重要的意义。随着工程技术的改善和工程研究的加大，我国公路路线设计已经得到了本质上的转变，已经形成了对应的规则体系，其基本设计原则主要包括：
1.1以安全性为基础，提升线路设计安全效益。公路路线设计在很大程度上影响着公路安全状况，当线路设计不合理或线路设计脱节时非常容易导致公路使用效益受到影响，造成公路事故，降低人们的生活质量。因此，在进行公路线路设计的过程中，设计人员要首先把握好线路设计的安全性，要依照国家制定标准和规范合理设置线路内容，对直线路段和曲线路段进行适当选取，提升公路安全效益。人员要对公路设计过程中的弯度和坡度进行对应控制，依照安全性指标合理调整，最大限度降低上述弯坡度值，减少行车过程中可能出现的线路影响。相关资料显示：公路中弯坡度值越低，弯坡度越少，行车方向越明确，行车安全性越高。
1.2以环保性为重点，提升线路设计环保效益。我国环境形势较为严峻，环境污染较为严重。在上述环境背景下构建可持续发展社会体系，将环境保护渗透到各方面内容中已刻不容缓。我国公路路线设计中明确指出要依照环保设置进行路线选取，要最大限度降低路线对周围环境的影响，提升公路环保质量。因此，在公路路线设计的过程中设计人员要以环保性为核心，要依照路线周围环境状况对公路路线进行科学选取，最大限度降低施工中过度开垦、乱砍滥伐造成的公路环境破坏。尤其是在景区周围公路路线设计的过程中，设计人员更要严格遵循环保性原则，对景区路线进行环保设计。
1.3以高效性为核心，提升线路设计经济效益。公路施工内容较为庞大，施工成本较高，对人力、财力、物力等具有非常高的要求，尤其是在盘山路、隧道等施工的过程中。公路路线设计作为公路施工的基础环节，其经济性指标落实效果直接影响着最终工程效益。公路路线设计过程中明确要求要以最小工程成本为主体，依照经济状况对各阶段路线进行合理设置，形成规范化、高效化施工体系。因此，在公路路线设计的过程中人员要把握好工程经济成本，要依照上述内容对直线和曲线进行合理选取，最大化优化工程成本。
2公路路线设计中的常见问题及解决措施
在对公路工程进行建设时，路线设计的质量直接影响着整个公路路基、桥涵、交叉以及沿线各种基础构造物的建设质量和成本。因此，在进行公路路线设计时，需要在充分考虑地质地形等因素的前提下，对各种线性要素进行合理利用和巧妙组合，确保路线设计方案的合理性、可靠性、安全性和经济性。从目前来看，我国在公路路线的设计方面，存在一些常见的问题，这些问题会在一定程度上影响公路设计的质量，需要相关设计人员的重视和解决。
2.1缓和曲线长度问题。从平面上看，路线是有直线和曲线的相互组合构成的，而缓和曲线则是直线与弯道圆曲线之间的过渡曲线，以保证直线到弯道的转折不会过于突兀。但是，当前许多公路在对路线进行放样测量的过程中，对于缓和曲线认识不足，其长度仅仅只能满足相关规范中的最小长度要求，而没有充分考虑路线线型、加宽渐变率等的要求，这样，不仅会影响公路路线线形的美观性，也会影响公路行车安全。对此，设计人员应该充分重视起来，确保缓和曲线的长度不仅能够满足规范要求，还必须满足于超高、加宽渐变率的相关要求，更要满足路线线型的要求，以确保路线设计的合理性和安全性。
2.2超高渐变段位置问题。一直以来，在公路路线设计中，超高渐变段的位置通常都是设置在缓和曲线内某个固定的位置，这样的设计会在一定程度上加大公路桥梁设计和施工的难度。例如，如果将路线超高渐变段设置在桥梁的中间位置，桥面横坡在从负坡到正坡的过程中，必然能会出现反复扭曲变化，不仅设计和施工困难，安全性也难以保证。对此，设计人员需要对路线超高渐变段进行重新选择和优化设计，在确保行车安全的情况下，将其转移到桥头位置，然后在桥头的引道部分，实现路线由负坡到正坡的简便。这样可以使得桥梁的横坡变化单一，便于进行设计和施工。
2.3线位调整问题。在对路线进行设计的过程中，为了确保路线的最优化，往往会提供多个路线方案进行论证和比选。但是比选出的方案并不是最终确定方案，还需要在施工图的设计阶段结合相应的勘察和测量数据，对其进行进一步的优化调整，通过平纵横调整相结合的方式，消除线路设计中的长直线问题，保证相邻弯道平曲线的半径相近，不能过于悬殊，同时将平曲线的半径比控制在1∶1．5内，使得平面线形更加连续、均匀，减少由于局部线形较差而引起的车辆行驶速度不均衡问题。
2.4地质选线问题。路线方案的选择和设计，需要加强对沿线地质地形的勘探工作，进行深入的地质调查，尽可能避开滑坡、泥石流、软基、采空区等不良地质段，而且要确保路线方案的多样性，减少公路工程施工中可能存在的质量隐患和风险隐患。
2.5变坡点位置问题。部分公路工程，尤其是高速公路，在设计过程中，没有结合构造物的位置对竖曲线的位置进行明确，没有将路基的最高点控制在构造物上，从而导致路堤升高，增大了填方的工程量。对此，在设计过程中，应该充分重视，并根据实际情况，对变坡点的位置进行合理设计。例如，对于凸型竖曲线，应该尽可能设置在通道、公路铁路分离式立交等构筑物的顶端;对于凹型竖曲线，应该尽可能设置在天桥或者通道等构筑物之间，使得路线纵断结合构造物上下起伏，从而减少工程挖填方的数量，对工程的成本造价进行控制。
2.6连续纵坡问题。部分公路工程在对路线纵坡进行设计中，只针对局部坡长以及缓和坡路段进行了设置，却没有控制某个路段的连续通向平均纵坡，造成该路段平均纵坡连续超限，很容易引发严重的交通事故。对此，设计人员应该充分重视起来，在路线设计中，对于纵坡较大的路段，即使平均纵坡能够满足相关规范的要求，也应该从实际情况出发，结合地形环境，在适当的位置，设置必要的紧急避险车道，尽可能减少意外事故的发生。
结束语
综上所述，在公路路线设计中考虑其对环境的影响，并以环境保护为视角，积极采取相应的措施做好路线设计工作具有重要的现实意义，它能够降低公路建设对周围环境的影响，促进施工的顺利进行，提高整个公路工程建设的综合效益。
参考文献：
[1]胡凤鸣.浅谈公路平纵线形的设计[J].企业技术开发,2014,14:154+156.
公路路线设计要点篇7
【关键词】超高；渐变率；缓和；曲线
中图分类号：X734文献标识码：a
一、概述
公路是平、纵、横几何断面组成的三维空间立体线形,设计时应进行综合考虑,以使路线整体协调连续,平面顺适流畅,纵坡均衡,横断面经济合理。公路平面线形设计包括直线和曲线设计。当汽车行驶在曲线路段时,由于惯性的作用而产生离心力,为抵消所产生的离心力,需要在公路外侧设置超高,对于保证驾驶人员和乘客安全顺适具有重要作用。
超高横坡度应根据计算行车速度、曲线半径大小、路面结构类型、沿线自然条件、交通车辆组成等情况确定。由于超高的最大值直接关系到该等级公路的极限最小半径的确定,因此《公路路线设计规范》（JtJD20-2006）第7.5.1条“平曲线超高”中明确规定了各级公路圆曲线部分的最大超高值,同时规定了各级公路圆曲线部分的最小超高值应是该公路直线部分的路拱坡度之值。控制超高横坡度,保证行车安全,控制急弯和陡坡的组合,防止车辆在弯道行驶时由于合成坡度过大而引起的不适和危险,设计时应同时考虑道路合成坡度影响,第8.5.1条“道路合成坡度”中规定各级公路最大容许合成坡度值,第8.5.2条“当陡坡与小半径平曲线相重叠时,在条件许可的情况下,以采用较小的合成坡度为宜”,同时考虑道路排水影响,第8.5.3条规定“各级公路的最小合成坡度不宜小于0.5%。当合成坡度小于0.5%时,则应采取综合排水措施,以保证路面排水畅通”。道路的路拱坡度过渡到超高坡度,是利用缓和曲线实现的。
二、缓和曲线
由于汽车行驶轨迹非常近似回旋线,因此,缓和曲线都采用回旋线。回旋线作为公路平面几何线形设计要素,得到广泛的应用,不仅是考虑到汽车行驶的安全、舒适以及驾驶人员的视觉和心理反应,而且可以籍此来调整平面线形设计与周围环境、景观相互协调,保持公路线形的均衡和连续性。
设置缓和曲线的主要目的:a）曲率变化缓和;b）横向坡度变化缓和;c)加宽缓和。上述3项缓和过渡均是在缓和曲线范围内完成的,因此,缓和曲线必须具有足够的长度。因此《公路工程技术标准》(JtGB01―2003)第3.0.15条中规定:“直线与小于表3.0.14所列不设超高的圆曲线最小半径相衔接处,应设置回旋线。回旋线参数及其长度应根据线形设计以及对安全、视觉、景观等的要求,选取较大的数值。”
确定缓和曲线长度的主要因素是曲率变化缓和与横向坡度变化缓和所需要的长度,而加宽缓和一般不作为设计长度控制的因素。
《公路路线设计规范》中第7.4.3条中规定:“缓和曲线采用回旋曲线。各级公路的缓和曲线的长度应大于或等于表7.4.3所列之值。”（见表1）。
《公路路线设计规范》中规定所指缓和曲线最小长度是指曲率变化所需的最小长度,适用于沿双车道公路中线为旋转轴的超高缓和段长度。在进行公路几何线形设计时,缓和曲线应随着圆曲线半径增大而增长,以利于线形的美观和协调,当圆曲线部分需要设置超高时,缓和曲线应满足超高过渡的需求,但有时以行车道边缘线为旋转轴,或者车道数目较多以及路面较宽时,则可能出现超高所需的缓和段长度大于曲率缓和段长度,因此应以超高渐变率决定缓和曲线的长度。
表1公路缓和曲线最小长度
设计速度（km/h）1201008060403020
回旋线最小长度（m）100857050352520
三、超高渐变率
超高渐变率(表2)是旋转轴线与行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘线之间的相对坡度,确定超高渐变率,既要考虑行车道外边缘相对坡度的变化率应保持一定值,同时沿路线旋转轴,行车道的旋转角速度也应有所限制。为此,超高渐变率应控制在适宜的范围内,如果超高渐变率过大,则会出现行车道边缘的突变,影响路容美观和行驶的舒适性;如果超高渐变率过小,则会由于横坡变化缓慢,不利于路面排水。另外,即使采用相同的超高渐变率(假设圆曲线半径一定),由于旋转轴位置不同,如果从旋转轴到行车道边缘的距离B改变,根据双车道公路超高缓和段长度计算公式Lc=B×i/p,经计算得出的超高缓和段长度Lc也随之变化。
表2超高渐变率
计算行车速度
Km/h超高旋转轴位置
中线边线
1201/2501/200
1001/2251/175
801/2001/150
601/1751/125
401/1501/100
301/1251/75
201/1001/50
确定的超高渐变率最大值,在美观上和行车舒适上应符合最低限度的要求;确定超高渐变率的最小值必须综合考虑路面排水要求。aaSHo(美国各州公路工作者协会)对于双车道以上的宽幅路面的超高缓和段长度规定为:三车道公路为双车道公路缓和段长度的1.2倍;四车道公路为双车道公路缓和段长度的1.5倍;六车道公路为双车道公路缓和段长度的2.0倍。设计中缓和曲线的长度以超高渐变率作为控制,这是因为根据平面线形的要求,大半径的圆曲线,希望缓和曲线也随之增长,有利于线形的协调、均衡和美观,但实际设计中,当曲线半径增大,超高则减小;而半径减小,超高增大,即按照超高渐变率计算,大半径圆曲线需要相对较短的缓和曲线,而小半径圆曲线则需要相对较长的缓和曲线。因此,缓和曲线长度的确定,应在首先满足超高渐变段长度的基础上,再根据线形要素的组合比例关系,确定缓和曲线参数,进行公路线形设计。
基于上述原因,在进行公路几何线形设计中,曲率缓和与线形组合所需要的缓和曲线长度与超高渐变段所需要的缓和曲线长度存在着非对应关系,为了满足线形设计中视觉及适应性的要求,缓和曲线的长度一般要大于或等于超高渐变段所需长度。
四、设计方法
如何处理好缓和曲线在公路几何线形设计中的不同属性,优化线形设计,以保证公路平面线形的均衡连续,汽车行驶的安全舒适以及利用缓和曲线适应地形地物的变化、降低工程造价、诱导驾驶员的视线等,是十分重要的。在具体设计过程中,缓和曲线长度的确定,首先应满足《公路路线设计规范》中规定的缓和曲线最小长度的要求,然后结合公路的技术等级、使用任务、功能和适应的交通量,根据选线意图拟定的圆曲线半径,确定圆曲线相应的超高值,通过规定的最大超高渐变率计算出该超高值所需要的缓和曲线长度Lc,将此长度作为缓和曲线最小长度的限制,再结合满足视觉和线形美学的平面几何线形设计要求,在R/3≤a≤R范围内确定满足要求的回旋线参数a,由回旋线基本公式a2=R×Ls可得出线形组合设计所需要的缓和曲线长度Ls。
选定使用范围内的缓和曲线,是同时满足超高缓和要求的。设计中如出现以最小长度的缓和曲线与极限最小圆曲线半径相连接时,由于行车道外边缘相对坡度的变化,受行车道宽度的控制,那么缓和曲线的长度是否满足超高缓和段的要求,应进行复核、验算,如不满足,需设法延长超高缓和段的长度。通常情况下,如果先计算出超高缓和段的长度,再根据线形设计规范确定缓和曲线长度,那么超高渐变段长度Lc包含于线形设计的缓和曲线长度Ls之内,即Lc≤Ls。根据《公路路线设计规范》第7.5.7条之规定:“超高的过渡应在回旋线全长范围内进行。当超高渐变率过小时,超高的过渡可设在回旋线的某一区段范围内。”当超高渐变段长度Lc一般小于缓和曲线长度Ls,如超高渐变段从缓和曲线起点开始设置,按照超高渐变率,在缓和曲线Lc内即完成超高过渡,Ls剩下的缓和曲线部分超高将设计为达到全断面的圆曲线超高,这样往往增加工程量,造成浪费。因为设置超高过渡,希望随着缓和曲线半径的逐渐减小,超高逐渐增大,直至缓圆点时达到圆曲线段的全段面超高,实际上提前达到圆曲线段的全段面超高,反之,随着缓和曲线半径的逐渐增大,超高也应逐渐减小,应当进行超高渐变时,却仍然是圆曲线段的全段面超高,增大了道路工程量,造成不必要的工程浪费,因此,控制超高缓和段起点的设置位置是有必要的(参见图1)。
图1超高缓和段设计
控制超高缓和段起点的设置位置一般有两种方法:
a)根据不设超高的圆曲线半径,反算出超高缓和段的起点位置,即将超高缓和的起点移至反超高容许值的那一点,验算自起点始至缓圆点(或圆缓点)止的缓和曲线是否满足超高过渡所需长度,然后调整超高缓和段起、终点位于整桩处,以确定的超高缓和段长度控制超高渐变率,此超高渐变率必须满足规范要求,如不满足需在缓和曲线范围内延长超高缓和段的长度。
b)将缓圆点(或圆缓点)作为超高缓和段终点,然后在缓和曲线内调整终点至整桩号位置,根据超高缓和段长度反推起点位置,桩号也可凑整,但必须满足超高缓和长度的要求,同样以确定的超高缓和长度控制超高渐变率。
以上述两种方法设置超高缓和段的区间,是考虑到超高缓和未必严格地与平面曲线相对应,并将起、终点桩号位置分别在a/10范围内移动至整桩号(一般以5m的倍数计)处,以整数标准距离进行设计,对于设计和施工是十分方便的。
五、结束语
设置超高,对公路的平面和纵断线形均产生视觉上的影响,特别是高等级公路,设计时更应格外重视其导致路容的美观和协调。实际运用时,可预先根据公路的等级、功能等,将圆曲线半径与超高相对应,确定不同的圆曲线半径其超高缓和段所需长度的取值范围,进行公路几何线形设计时作为参考,以便于选线、定线。具体设计中,或者采用统一的超高渐变率,根据不同的圆曲线半径确定相应的超高缓和段长度;或者在满足要求的前提下,确定相同的超高缓和段长度,根据不同的曲线半径采用相应的超高渐变率;或者两者兼而有之灵活运用。
公路平面几何线形设计,既要求所确定的路线方案能够尽量适应协调地形地物的变化,又要求各线形要素间的运用和组合能够保持线形的顺适、流畅、连续和均衡。如果在设计中片面地追求某项线形要素指标,而显著地增加工程费用是不可取的。
参考文献:
公路路线设计要点篇8
【关键词】可视化；一体化；公路路线设计；应用
随着公路事业的飞速发展以及计算机技术的不断进步，那么在公路路线的设计方面的要求也越来越高，由此就出现了很多关于公路路线设计方面的计算机辅助设计，国内外的很多学者对于这方面都进行了大量的研究，也取得了很多的成果。这些研究成果很有效的解决了很多公路路线设计中的问题，尤其是其中的平、纵、横一体化的设计理论，在很大的程度上提高了公路路线设计CaD系统的辅助设计水平。
但是在最初的发展阶段，由于受到传统的手工设计的影响很大，一体化设计的研究只是局限在路线的平、纵、横设计的某一个方面，但是我们都知道，公路的路线是一个三维的空间实体，如果单独的从平、纵、横其中的一个方面来描述这个实体的话，无论是从哪一方面入手，都会对其他两个方面产生一定的影响，
为此，就有的学者提出了要将三维的可视化技术一同来应用于上述的平、横、纵一体化技术当中，这两种技术的结合就可以使设计人员很轻松的在交互设计的过程中浏览到公路在建成以后的场景，从而可以给决策者和设计师一个很直观的三维立体的印象，也为几何线形评价，平、纵、横设计的整体协调以及最终设计方案的优选、环境影响评价等各个方面提供决策的依据。
一、公路路线设计中的一体化设计及应用
（一）数字地面模型（Dtm）
随着现代计算机技术的不断发展和公路路线设计手段的不断提高，尤其是三维数字地形图以及三维数字地面模型在公路路线设计中的应用越来越广泛，这些都为公路路线的设计工作实现野外实测工作与室内公路设计的一体化进程提供了十分有利的条件。
那么，在公路路线设计一天化技术中，使用的最为广泛的就是数字地面模型（Dtm），这个模型是通过数字表达来描述地形的起伏状况，是在经过对地形表面取样之后所得到的一组以x，y，z来表示取样点的横、纵、竖坐标的数据以及一套可以对地面地形提供连续描述的算法所组成的。也就是说，数字地面模型是按一定的结构有序的组织在一起的一个数据组，这个数据组代表的是地形特征的空间分布状态。
（二）数字地面模型一体化设计在公路路线设计中的应用
我们知道，在数字地面模型中，设计人员可以充分的运用其具有数字化的特点，主要有以下几个方面：
1、在三维立体的地面数字模型当中，进行公路线的选定。三维立体数字地面模型能够很方便的给出所有可能的路线走廊，以供设计者进行选择，设计者可以在其中选出所有的可能路线，然后初定较佳路线。
2、在数字地面模型的基础上，再对之前初定的路线进行比较，并进行路线平面的空间优化，最终确定出最佳的设计路线。
3、再通过CaD系统所提供的路线平面的逐桩坐标，通过在数字地面模型上进行插值求出路线的纵、横断面的地面线，并利用插值所得到的地面线进行纵、横断面的设计，最终生成设计路线的纵、横断面图。
4、之后，就将设计好的路线与数字地形的三维模型进行叠加的处理并消影，然后再经过渲染和动画处理，从而可以得到整个路线的三维真实模型。
（三）数字地面模型在公路路线设计中的优点
数字地面模型可以真实地模拟地形的表面状况，并包含了真实的三维坐标数据，所以设计人员可以不用到踏勘的现场就可以利用数学模型在计算机上进行模拟，并最终完成对于公路设计路线的选择。
这个模型还提供了可以进行任意桩号或已知平面坐标点的高程插值功能。操作人员可以在数学模型的边界之内轻松的获得任意桩号以及坐标点的高程值，还可以通过任一个x，y的平面坐标，再通过程序搜索，确定出该平面点究竟是位于哪一个三角中，再通过插值计算之后，就可以得到该平面点在数学模型上的准确的投影高程值。
同时，设计人员还可以利用数学模型并不需要通过到现场放线、打中桩、测中平、测横断面就可以方便地获得公路设计路线之上的纵、横断面的地面线数据，这样既可以大大的节省外业测量所耗费的人力、物力资源，也可以提高勘察设计工作的效率和精度；除此之外，也可以使大范围的公路路线设计方案的选择和优化成为可能。
二、公路路线设计中的可视化技术及应用
上面我们已经提到，由于公路路线设计的三维场景十分复杂，往往不可能采用一种流形的曲面来进行一次性的描述整个模型，为此，我们就要采用分割-归并的方法，来把整个公路的三维实体划分成现状的景物实体以及虚拟的景物实体两大类，对其进行可视化的描述。
其中，现状的景物实体主要是指现实中已经存在的实体，比如说地形、地貌等等；而虚拟的景物实体则主要指的是正在规划或设计中的实体，这其中主要包括路基、桥、隧、涵等结构设施，依我们据各个子实体的具体特点，分别的研究它们的三维实体造型，然后再将各个子实体拼合成一个整体，让其成为一个可视的实体。其基本步骤是这样的：
1、计算拼合交线
就是说将道路的横断面的坡脚点的前后进行连接，在路线及桥梁以及隧道的起、终断面的地方进行封闭，形成若干个闭合环。
2、嵌入拼合交线
应用约束的Delaunay三角化算法将拼合交线嵌入到已生成的数字地面模型之中。
3、裁剪地形
在拼合交线所围成的区域之中植入一个“程序”，该“程序”可以迅速的蔓延并吞噬掉交线区域内的三角形。
4、拼合模型
将我们所建立的道路模型与裁剪后的地形直接的拼合成一个整体，形成整体模型。
结束语
一体化与可视化的设计是将来公路路线设计的发展方向，这些技术的应用可以十分有效的提高我国公路建设在勘察和设计阶段的效率和质量，从而为整个公路工程项目的顺利实施打下良好的基础，我们也有理由相信，一体化和可视化技术会在交通领域得到更加广泛的应用。
参考文献
[1]黄桂兰.Dtm在公路设计中的应用[J].武汉大学学报（信息科学版），1989，（3）：102-103.
公路路线设计要点篇9
关键词：山区公路设计；勘查设计；新理念；实践应用
1选用适当的公路等级
公路等级的选择是公路勘查设计中重要的方面，其涉及的影响因素较多，是公路建设的前提。公路等级越高，其行车速度和曲线半径的技术指标也越高，同时路基的宽度越宽，相应的土石量和防护工程量也越大。例如在某山区的公路的等级调整中，原来的公路等级是二级，调整到三级公路之后的相应的工程指标的变化（如下表1所示）。通过表中可以看出相应的工程指标的变化，随着公路等级的降低，个性技术指标都相应的降低。
2平面线形设计
地质选线应当和地形选线结合在一起，通常山区公路的地质条件恶劣，因此应当采用正确的选线流程，应用卫星图片、航拍图片等资料，选择科学的路线走廊，为了增强选线的科学性，要进行实地的勘查。再结合地形条件，从可以选择的地质路线走廊中，挑选出可供布线的路线图，同时把路线中可能存在的灾害点标注出来，并进行灾害程度的评估预测，通过实地调查不断的优化路线图。
路线平面线性要和沿线的地形相吻合，尤其是要和沟壑、河流的地形吻合，在选线时要尽量避免长直线线性，减少工程量，同时也减少高填、深挖等对于环境的破坏。因此，山区公路首先考虑的应该是在平面线形上采用与自然地形相协调的曲线线形，尽量少采用直线。
可以采用等于或接近于一般最小半径值的圆曲线。圆曲线长度除应满足规范要求外，缓和曲线长度Ls与圆曲线长度Ly的关系宜为Ls：Ly：Lx=1：1：1，或Lx：Ly：Ls=1：2：1。例如在某项目的平面线性选择时，研究了两种不同的方案，a方案选择的是曲线线性，和地质条件较为协调，而B方案中采用了较多了直线线性，相应的工程规模也增大，对于环境的影响也较大，其具体的比较如表2所示：
3纵面线形设计
在纵面线性设计中要谨慎使用极限坡长和坡比，由于山区公路的线路沿河、沿山，布线受到纵坡的影响较大，同时山区公路的通行车辆吨位较大，对于纵剖面的设计要求较高。因此在设计时，首先要要求剖面的适应性较强，对于河流、山谷的纵坡进行试坡，拟定公路路线的未来轮廓，并及时发现存在的问题。其次公路的纵坡不宜过长，过长则可能导致车辆制动失灵，影响行车安全，也不利于与地形结合，增加工程量，并且对排水设计也不利，纵坡过小则展线距离长，可能增加桥隧长度及挡护工程量等。此外山区公路应当做好排水处理，增加排水沟的数量，加大露肩和路面的横向坡度，减少积水对于路面的影响。
对于竖向线半径的选用，要综合考虑山区公路的地形地貌，通常会采用连续小半径短平曲线的设计，但是会早晨驾驶员的视觉效果较差，因此要根据地形条件，加大工程量以提高竖线半径，增加视野范围。但是要保证竖线曲线不要过大，否则会造成排水的不顺畅，同时也增大了路基填土的高度，增加工程量。
4横断面设计
要灵活选择断面的形式，为了保证公路路基的稳定性，要根据不同的地形，灵活的设计路基横断面，对于平坦的路段，可以采用整体式断面，如果地形较为复杂，可以采用分离式路基水平设置或者上下错开，以减少开挖量，降低对于环境的破坏。
对于填挖高度的控制，要按照以下的原则：（1）路基中心填方高度不应大于20m；（2）路基中心挖方高度不宜超过30m；（3）路基挖方边坡高度不宜超过40m。如果高度超标，就应当采用适当的处理方案。例如在某山区公路工程中，在路段的设计初期，采用的是开挖路堑方案，形成横断面之后，其路基的中心挖方超过了30m，在局部最大的挖方高度甚至达到了60m，因此为了通车的安全性，最终选择了隧道方案，而放弃了开挖路堑方案。
5适当设置避险车道
在设置避险车道时，应当秉承着以下的原则：（1）避险车道入口必须保证车辆的高速安全通行；（2）避险车道应当设在直线段、较小曲率的曲线段或左偏曲线的切线方向，以方便司机控制故障车辆到达撤离坡道上。（3）视野开阔，并设有醒目的标志；（4）制动坡床要采用滚动系数较大的路面材料，如碎石子、砂石等；（5）坡道长度必须足以消除行驶车辆的动能，以使失控车辆能够安全停住。
6落实新理念需要注意的问题
6.1四个环节，提高认识全面落实
在新理念落实中，要遵守四个关键环节，理念是灵魂，管理是关键，设计是核心，施工是保证。在山区公路设计中，勘查设计工作是重中之重，是后序施工的重要保障，因此要把理念、管理、设计、施工等四项工作结合在一起，通过设计理念的细化，制定出科学全面的勘查设计方案，并加强管理工作。
6.2掌握标准，灵活运用技术指标
在勘查设计中不要过度的追求高标准，要按照施工条件、地理条件选择合理的设计方案，尽量保证公路路线的连续性和流畅性，尤其是要避免出现数量巨大的土石方开挖，防治对环境造成不可恢复的破坏，同时要灵活的运用技术指标，设置合理的安保设施，改善通车条件，提高勘察设计的全面性和科学性。
6.3因地制宜，合理设置工程项目
新理念项目实施前，必须注重项目沿线社会、人文、地理、路用材料等的调查，因地制宜就地取材。调点有：公路平、纵线形；路基防护和排水情况；路面桥涵使用情况；交通工程与沿线设施设置情况；交通事故路段统计等。同时还应听取建设单位、管理部门、养护路政、地方政府和群众的建议和提议，综合制定公路工程的实施项目和工程重点。
6.4注重细节，提升公路文化内涵
要落实山区公路设计中勘查设计新理念，就要重视公路各要素的细节设计，如路基的设计轮廓，路面的边缘整齐、桥梁防撞墙的模式、刚装配栏杆等方面，增强山区公路的勘查设计合理性。同时要根据当地的特点，在满足公路工程使用功能的前提下，利用各种景观主题相协调的材料与设计手法予以表达。
7结束语
总而言之，山区公路工程由于其地势特殊性，因此勘察设计至关重要，其设计好坏直接影响到公路的通车安全性，在勘查设计中要综合考虑路线平面、纵面和横断面设计，还要考虑桥梁、隧道的设计，更要重视对自然环境的影响。以上是作者的粗浅之见，由于作者的知识水平及文字组织能力有限，文中如有不到之处还望不吝赐教。
参考文献
[1]彭圣华，牛圣宽.公路勘察设计新理念在山区公路设计中的实践[J].人民长江，2011（10）.
公路路线设计要点篇10
关键词：公路设计；理念；方法
中图分类号：X734文献标识码：a
引言
由于经济发展的需要，公路车流量和载荷不断增加，使得公路运行质量和服务标准不断提高，进而对公路设计提出了更高的要求。现阶段的公路设计，既要满足勘察深度、项目可行性等硬性规定，还要求能够与公路沿线环境相结合，使公路在基本的交通运输之外承载起更多的功能，展现出自己独特的个性风采。加大公路设计创新力度，加快新技术、新方法在公路设计中应用与推广，全面提升公路设计水平和质量，是我国当前公路设计行业重点研究的课题。
一、当前公路设计的理念分析
1、自然结合理念
自然结合理念旨在通过科学的公路设计，实现公路与公路沿线自然环境的有机结合，达到人工产品与自然产物良好互动的目标。设计重点是对公路周边环境的保护与公路景观的开发与建设。这个理念的特点是公路建设开发以对周边生态环境的良好保护效果为基本前提，在设计时就将环境保护理念贯彻其中，公路施工及建成投入使用后均能够对当地环境保护产生积极作用。同时，依托自然环境进行公路外观优化设计，突显当地自然风光，使公路在交通运输之外也起到人工景观的作用。
2、灵活性设计理念
灵活性设计理念是一种出现时间不长的崭新理念。该理念旨在在保障公路安全的前提下，通过灵活机动的公路设计，提高公路适应范围的广泛性，进而实现公路设计的可持续发展。常见的灵活性设计理念的例子包括：对公路规划设计进行评估、优化公路设计环境条件、控制车辆行驶速度及优化公路景观指标等[1]。
3、宽容性设计理念
宽容性理念重点在于强调公路安全。该理念以公路安全保障为设计的出发点，以保障车辆行驶安全为目的，以减少公路安全事故为标准，优化公路线形和路侧设计。常见的例子包括：根据车辆性能设计线形、路侧净区的设计及路侧交通设施的设置、纵坡路段的设计等。
4、景观整体理念
该理念与自然结合理念接近，旨在通过环境保护来实现公路建设的健康稳定发展。在进行具体设计时，要把环境保护和公路整体景观的规划作为公路设计的基础依据。常见的例子有：公路视觉特征、原始景观、地貌的保护；排水系统的保护；景物的优化设计等[2]。
二、公路设计的技术与方法探究
1、对现有一级公路改造成四车道高速公路的思路
2、旧路帮宽改造为高速公路
某高速公路建设绝大多数是利用现有一级或二级公路改扩建而形成的。利用旧路改扩建为高速公路存在很多需要解决的问题如：对原路的平纵线型指标偏低的路段，在改造过程中，要局部调整线位使线形指标满足规范要求，对原路上的桥梁、涵洞的洪水频率标准偏低的，要进行水文分析验算和实地调查，对不满足要求的桥梁、涵洞采取扩孔增加桥长的方法加以解决，对承载能力偏低的桥涵，要进行桥梁的现场检测，进行技术等级评定，通过采用技术手段加固处理后能达到规范要求的可以利用，对于桥梁使用状况较差的和承载能力较低无法恢复利用的则拆除重建，对于旧路要调查使用现状，做弯沉检测、路面取芯钻孔、水泥混凝土路而的断板率和错台率的调查，并根据实际情况确定路面加铺补强厚度。针对这些问题，我们在设计工程中，进行了大量的调查、资料收集、检测等工作，通过这些工作，基本摸清旧路、旧桥现状和存在的问题，并有针对性的提出解决办法和设计方案。
3、公路横断面设计新技术与新方法
长期以来，我国公路设计者一直把公路设计模板软件作为设计公路横断面的主要方法与工具。公路设计模板软件可以根据不同的设计要求，对不同的路段使用不同的设计模板，并以此为基础进行一定的外延与扩展。随着公路设计要求的不断提高，公路设计模板软件的局限性日益凸显。这种方法对于路基设计和路幅设计要求不高的情况适用性较好，但对于复杂公路横断面的设计任务就显得能力有限，设计精确度也不高。新型的横断面设计技术以点作为设计元素，从而在单幅路断面、双幅路断面以及三幅路断面等多种形式断面的公路设计都能够实现较好的设计效果，具有远超传统设计技术的适用范围。这种新型横断面设计技术的设计模式是：先在公路横断面点位置设立设计点，并对其进行放坡处理，以该点为基准，在横向或竖向方向上进行增点，然后再对这些点进行放坡处理，与此同时，与另外一个公路横断面线进行相交，并建立相应的设计点。该设计方法机动灵活、针对性强，能够满足多种设计功能要求。同时，以点作为设计元素使整个设计过程的复杂程度大幅下降，进而提高设计效率。4、公路纵断面设计新技术与新方法
新型公路纵断面设计技术的本质是一种公路设计控制技术。它通过结合平面分析和计算的结果，对公路设计关键参数进行控制，进而实现公路整体设计的目的。该新型纵断面设计技术主要应用于以下几种情况：控制平原地区的填土高度、控制公路隧道的隧道出口标高、控制公路交叉位置净空、控制山地公路的坡长和坡度、控制水源充沛地区公路沿线的水文情况和地质情况。特别是在设计山地公路上下坡路段时，要充分考虑影响纵坡的各种因素并予以严格控制。针对控制因素彼此冲突的情况，要认真分析，妥善处理。举个例子来说，公路主线前进方向有相对等级公路存在，需要采取分类并立交的形式进行设计。这样一来，就同时出现了被动交叉线路净空和公路主线填方高度的控制要求，而其控制点则位于公路主线纵断面。
5、公路曲线设计新技术与新方法
公路曲线法定设计技术是公路设计技术和设计方法发展到较高发展水平后的产物，作为我国当前公路工程设计的重要方法，在公路优化设计方面发挥着极为重要的作用。其设计目标主要为公路曲线路段。基本原理是通过对公路中控制性元素的固定来确定公路圆弧曲线的位置，并且根据线性曲线和过度曲线明确圆弧连接关系。使用公路曲线法定设计公路的前提是对公路建设方建设要求的充分理解，并在此基础之上制定并实施针对性的设计管理方案及应用流程。公路曲线法定设计技术能够对公路设计目标进行确认，并通过对象模式或者地形模式，切实控制公路曲线设计活动。在具体设计工作中，通过节点曲线和点交叉线明确圆弧切线方向，然后以此为依据制定图表。这种方法的优点是能够利用圆弧区域，实现对公路地形控制点的明确，进而降低公路设计的难度[3]。