童蓬超

(中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710075)

我國道路交通運(yùn)輸行業(yè)迅猛發(fā)展，對高速公路路線設(shè)計(jì)提出了更加嚴(yán)格的要求，在高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員不僅要綜合考慮相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，而且要結(jié)合高速公路所在區(qū)域的地質(zhì)條件與生態(tài)環(huán)境，不斷優(yōu)化高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案，從而確保道路車輛的安全行駛?；诖?，本文重點(diǎn)分析高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)。

1 加強(qiáng)高速公路縱斷面設(shè)計(jì)的重要價值

第一，通過做好高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)工作，可以為道路車輛的平穩(wěn)運(yùn)行提供良好環(huán)境，讓駕駛?cè)藛T能夠更好的了解前方道路情況，降低道路安全事故的發(fā)生幾率。

第二，有效保護(hù)公路周圍的生態(tài)環(huán)境，提升環(huán)境保護(hù)效果。高速公路建設(shè)期間，會對周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定不利影響，為了減小公路建設(shè)帶來的影響，設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行實(shí)地勘察，并進(jìn)行科學(xué)分析，不斷改進(jìn)高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案，從而保證高速公路周圍生態(tài)環(huán)境得到更好保護(hù)。

第三，對高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善，可以顯著降低高速公路建設(shè)施工成本，提升高速公路工程的總體效益。由于高速公路建設(shè)規(guī)模比較大，需要較多資金，而完善的路線設(shè)計(jì)方案，能夠減少資金浪費(fèi)，降低高速公路建設(shè)成本。

2 高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)的原則分析

在高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真遵守以下原則。

經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)原則。在完全發(fā)揮高速公路基礎(chǔ)功能的條件下，盡量縮短公路里程，有效降低高速公路建設(shè)成本。為了保證道路車輛的平穩(wěn)運(yùn)行，高速公路綜合設(shè)計(jì)要滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求，保持一定平順度。如果高速公路沿線經(jīng)過水穩(wěn)條件不良區(qū)域，或者地下水位比較高的區(qū)域，設(shè)計(jì)人員可以增加路基高度，在確保高速公路路基施工強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，保持挖填平衡，節(jié)省材料，有效減少工程造價。同時，高速公路縱坡設(shè)計(jì)和公路平面設(shè)計(jì)要保持緊密配合。

第二，環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)原則。對于高速公路路線設(shè)計(jì)人員來說，在實(shí)際工作開展前，要深入了解工程所在區(qū)域的地質(zhì)條件，經(jīng)過詳細(xì)的勘察后，遵守環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)原則，充分利用該地區(qū)的自然環(huán)境，優(yōu)化公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案，不斷減小高速公路建設(shè)施工對周圍環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。針對高速公路沿線自然環(huán)境，進(jìn)行全面的分析，并結(jié)合不同區(qū)域的實(shí)際情況，有針對性的處理，確保高速公路的通暢性。設(shè)計(jì)人員還要考慮汽車動力特性，結(jié)合道路行駛車輛牽引性能，確定最終的縱坡值。

第三，因地制宜設(shè)計(jì)原則。如果高速公路途徑山區(qū)，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)山區(qū)地形地貌，有針對性地開展縱斷面設(shè)計(jì)，調(diào)整高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步提升高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案的實(shí)施效果。為了確保道路車輛能夠安全、舒適的行駛，高速公路縱坡要具備一定平順性，起伏不宜頻繁，盡可能減少極限縱坡值，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?，在緩和坡段，要自然配合該地區(qū)的地形，有針對性地設(shè)計(jì)。同時，設(shè)計(jì)人員還要對高速公路沿線地形與水文條件，全面考慮，結(jié)合實(shí)際情況，有效處理，保證高速公路的安全運(yùn)營。

3 提高高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要措施

3.1 高速公路縱斷面設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題

在高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，因?yàn)楣费鼐€區(qū)域的地質(zhì)條件復(fù)雜，會增加公路縱斷面設(shè)計(jì)難度，影響高速公路路線設(shè)計(jì)方案的有效實(shí)施。為了保證高速公路縱斷面設(shè)計(jì)的合理性，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合公路沿線環(huán)境特點(diǎn)，制定出科學(xué)的環(huán)境保護(hù)方案，確保高速公路能夠更好的融入周圍自然景觀中。

高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)過程中，若設(shè)計(jì)人員對公路沿線區(qū)域的水文地質(zhì)條件缺乏足夠了解，直接進(jìn)行設(shè)計(jì)，容易引發(fā)較多安全隱患。比如，在一些高海拔的地區(qū)，應(yīng)該設(shè)置隧道，但是，由于設(shè)計(jì)人員對該地區(qū)的地形地貌缺乏了解，采取明線布設(shè)方法，使得公路邊坡開挖難度增加，高速公路路線中的安全隱患不斷增多，嚴(yán)重影響道路車輛的安全行駛，增加高速公路安全事故發(fā)生幾率。

3.2 合理設(shè)計(jì)公路縱坡的坡度

為了進(jìn)一步提升高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)水平，設(shè)計(jì)人員盡可能減少陡峭路段的利用率，選擇地勢平坦、地形起伏比較小的區(qū)域，若高速公路沿線經(jīng)過河流段，要保證縱坡穩(wěn)定、平緩，并妥善控制縱坡長度。若高速公路位于山區(qū)路段，在設(shè)計(jì)縱坡的過程中，要對公路沿線地形進(jìn)行全方位分析，盡量減少大坡度、縱坡的利用。

此外，設(shè)計(jì)者還要科學(xué)確定高速公路轉(zhuǎn)坡點(diǎn)的具體位置，高速公路路線的轉(zhuǎn)坡點(diǎn)，主要指的是兩個相鄰坡線交點(diǎn)位置，兩轉(zhuǎn)坡點(diǎn)間水平距離，被稱作坡長，如果高速公路路線的轉(zhuǎn)坡點(diǎn)比較陡峭，會增加土方開挖量，影響高速公路縱坡長度。所以，在設(shè)置高速公路的轉(zhuǎn)坡點(diǎn)時，設(shè)計(jì)人員要精確的計(jì)算出該部位的土方開挖量，以及土方回填量，并根據(jù)高速公路的縱坡的坡度，以及公路的坡長，調(diào)整高速公路路線縱斷面，在滿足有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，確保公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案的實(shí)施效果。同時，高速公路的轉(zhuǎn)坡點(diǎn)通常位于整數(shù)樁號位置。

3.3 公路縱斷面豎曲線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

要想進(jìn)一步提升高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)的合理性，在兩條縱坡線交匯處，或者公路縱坡變化部位，提高行車的安全性與平穩(wěn)性，設(shè)計(jì)人員還要提前設(shè)置好豎曲線，并合理選擇豎曲線的形式。高速公路的豎曲線主要分為兩種形式，分別是二次拋物線、平曲線形式，與平曲線形式相比較來講，拋物線形式計(jì)算更加簡便，因此，大部分的高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)采取二次拋物線的形式。

此外，高速公路縱斷面設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員要妥善確定縱坡長度，以及坡度，這兩個因素對高速公路路線縱斷面影響特別大。道路車輛在日常行駛的過程當(dāng)中，一旦遇到上坡，要提升自身的牽引力，進(jìn)而克服外界阻力，此時，若高速公路的坡度比較大，同時長度較大，車輛在上坡過程當(dāng)中，因?yàn)榈蜋n行駛的時間過長，水箱溫度過高，特別容易出現(xiàn)熄火，使得高速公路運(yùn)行中的交通安全隱患不斷增多。與上坡類似，若高速公路下坡路段的長度過大，或者坡度較大，道路車輛正常行駛過程中，也特別容易發(fā)生熄火。

若高速公路設(shè)計(jì)時速為80 km/h，則路面縱坡坡度不宜超出5%，若高速公路設(shè)計(jì)時速是100 km/h，路面縱坡坡度不宜超出4%。為了更好的提高駕駛?cè)藛T的舒適感，高速公路的縱坡坡長不宜小于200 m與250 m。通過妥善設(shè)計(jì)高速公路縱斷面，有效確定縱坡的坡長與坡度，能夠顯著降低高速公路交通安全事故發(fā)生概率，提高道路車輛的安全行駛水平，為駕駛?cè)藛T帶來更好的駕駛體驗(yàn)。

3.4 注意事項(xiàng)

高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)人員，要根據(jù)公路沿線的生態(tài)環(huán)境，以及地形地貌的特點(diǎn)，精確的計(jì)算出工程量，經(jīng)過妥善的分析之后，確定控制點(diǎn)的具體位置，開展試坡，然后對公路縱坡的坡度進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過認(rèn)真的核對后，確定最終的坡度。在高速公路路線轉(zhuǎn)折位置，需要設(shè)計(jì)豎曲線，同時計(jì)算各個樁號部位的開挖量。與普通公路縱斷面設(shè)計(jì)不同，高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)，其豎曲線通常會采取二次拋物線模式，豎曲線的半徑、長度，要結(jié)合高速公路的設(shè)計(jì)時速確定。

另外，在公路路線的縱斷面設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員主要以控制點(diǎn)的高程為基準(zhǔn)點(diǎn)，有效滿足坡度規(guī)定要求，減少超高現(xiàn)象的出現(xiàn)，可以適當(dāng)增加橫向排水設(shè)施，進(jìn)而設(shè)置較多平段，并結(jié)合高速公路沿線環(huán)境，調(diào)整縱斷面的坡長，經(jīng)過多次的調(diào)整后，獲得最優(yōu)線形組合。例如，在某高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)期間，該高速公路全長為32.6 km，公路全線總共設(shè)計(jì)13個平曲線，沒有設(shè)置超高，縱斷面部位的最大縱坡坡度是2%，路基寬度為26 m，有效減小了土方開挖量。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過對提高高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要措施進(jìn)行綜合性的分析，例如了解高速公路縱斷面設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題、合理設(shè)計(jì)公路縱坡的坡度、明確公路縱斷面豎曲線設(shè)計(jì)要點(diǎn)、注意事項(xiàng)等等，可以確保高速公路路線縱斷面設(shè)計(jì)方案得到更好的落實(shí)，對我國高速公路事業(yè)的穩(wěn)步、可持續(xù)性發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用。