摘要：線形作為公路的骨架，其設計合理與否，不僅直接關系到公路建設項目的質量好壞、里程長短、投資多少、效益高低，更直接影響到公路運行安全。論文重點探討了平面線形設計，公路的縱斷面線形設計以及平縱線形合理組合，旨在更好的把握公路的設計狀態，設計出狀態良好的公路來。
　　關鍵詞：線形設計，平面線形，縱斷面線
　　公路線形設計是否合理是直接影響到公路運行安全的根本性問題。公路線形必須符合汽車行駛特性的要求，線形設計中應注重線形指標的選取和平、縱線形合理組合，保證公路線形指標的均衡性、一致性和線形的連續性，以滿足汽車高速及安全行駛的需要。
　　1公路線形設計定義
　　公路線形包括公路平面線形和公路縱斷面線形。公路平面線形是公路線路在平面上的投影；公路縱斷面線形是公路線路空間位置在立面上的投影。根據公路線路所處的地形、水文、地質條件，設計符合各種行車條件的公路平面線形和縱斷面線形的工作，即為公路線形設計。公路線形對行車速度、行車安全和好適性的影響極大。因此公路工程技術標堰對公路線形制定了一系列技術指標。
　　2平面線形設計要點
　　2.1平曲線半徑與超高。
　　在路線設計中采取設置超高來減輕或消除橫向力的影響。圓曲線半徑應該盡可能大些，由于地理、地形條件等的限制，曲半徑往往不能太大，這就需要研究曲線半徑的最小值，以保證行車的安全與舒適必須對曲線行車的橫向力的大小加以限制。橫向力的大小是和圓曲線的半徑成反比的，要想降低車輛彎道行駛時所受的橫向力，就應采用較大的圓曲線半徑。另外還需注意：1）檢查采用的圓曲線半徑是否與公路等級及行車速度相適應、超高與路面橫向摩阻系數相協調；2）當采用極限半徑時，是否采取了相應的交通安全措施，如設立“急彎”警告標志、車道中心線標劃實線等；3）對于高等級公路應以運行速度進行驗算。
　　2.2長直線
　　直線具有最短距離連接兩控制點以及線形布設方便、容易施工等優點，但線形呆板，過長的直線會使駕駛員行車單調乏味、分散注意力、增加疲勞感，有時急于加速行駛往往對車距失去判斷造成惡性交通事故，對行車安全不利。一般來說，直線長度不應大于設計速度的20倍，當采用時應采取彌補景觀單調缺陷的技術措施。必須檢查是否有大于設計速度20倍直線，如若有，是否有彌補景觀單調的技術措施，采取的技術措施是否合理。
　　2.3短直線
　　同向曲線之間插入長度不夠的直線，稱為斷背曲線。此類曲線容易產生把直線和兩端曲線看成反向彎曲的錯覺，整個線型缺乏連續性，容易導致駕駛失誤。曲線間直線不夠，對于有超高、加寬的反向曲線，將不能實現反向變化的平穩過渡，行車也是不安全的。兩同向曲線間應設有足夠長度的直線，不得以短直線相連，否則應調整線形使之成為一個單曲線或復曲線或運用回旋線組合成卵形、凸形、復合形等曲線。兩反向曲線間夾有直線段時，以設置不小于最小直線長度的直線段為宜，否則應調整線形或運用回旋線而組合成S形曲線。
　　2.4公路平面交叉口關鍵設計
　　公路平面交叉口應該盡量避免設置在平縱線形上，交叉口處駕駛員的操作任務比較復雜，如果交叉口位于幾何平縱線形上，會增加駕駛員的操作負擔，導致交通事故的發生。《公路工程技術標準》中規定平面交叉口范圍內的縱坡宜設置為平坡，緊接該段的縱坡，一般不應大于3%，困難地段不應大于5%。對于新建的交叉口來說，應盡量使公路平面交叉口與公路的平縱線形分離，如果存在實施方面的困難，應該增大公路平面交叉口所在平曲線的半徑，如果交叉口位于縱坡附近，應該減少縱坡的坡度，使公路平面交叉口附近的縱坡坡度值≤5%。
　　3縱斷面線形設計
　　3.1豎曲線半徑和視距
　　過小的豎曲線半徑將導致視距的不足。凹型豎曲線過小還會引起離心加速度過大及排水問題；凸形豎曲線太小還會引起跳車，這都是不安全因素。應逐個檢查豎曲線半徑和長度是否符合標準要求。對夜間交通量較大、沿線有跨路橋的路段，其半徑和曲線長度應進行過驗算。
　　3.2特殊路段縱坡設計
　　橋梁、隧道、立交橋等設施都是公路的組成部分，它們應當和路基一起構成一條平順而連續的線形，才有利于汽車快速安全行駛。但是，橋梁由于受設計洪水位和橋下通航凈空的限制，橋面設計標高可能高于橋頭引線路基標高，這就造成縱斷面不平順；隧道由于受地形限制和為了縮短洞長、減少投資，可能使縱坡過大、引線連接不平順；洞內坡大，會使汽車排放有害氣體增多；洞內濕度大，會降低路面抗滑能力；這都不利于行車安全。特殊路段縱坡必須滿以下幾點要求：
　　1）橋梁及其引道的平、縱、橫技術指標應與路線總體布設相協調。橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%。位于市鎮混合交通繁忙處，橋上縱坡和橋頭引道縱坡均不得大于3%。橋頭兩端引道線形應與橋上線形相配合。2）隧道內的縱坡應小于3%；但短于100m的隧道不受此限。高速公路、一級公路的中、短隧道，當條件受限制時，經技術經濟論證后最大縱坡可適當放大，但不宜大于4%。3）隧道洞口的連接線應與隧道線形相協調。隧道兩端洞口連接線的縱坡應有一段距離與隧道縱坡保持一致。4）檢查設計是否滿足上述標準要求，并使橋、隧及其兩端引線之平、縱線形盡可能平順，與周圍環境相協調，使之視眼開闊、視線誘導良好。
　　3.3坡度和坡長
　　汽車在長大縱坡路段上行車，上坡容易因動力受限行駛速度下降影響車輛行駛的連續性，下坡會因制動器發熱導致制動失靈，這都是很不安全的。因此，設計中作好坡度、坡長限制和緩和坡段的應用是十分重要的。
　　設計速度為120km/h,100km/h,80km/h的高速公路受地形條件或其它特殊情況限制時，經技術經濟論證，最大縱坡值可增加1%。公路改建中，設計速度為40km/h、30km/h,20km/h的利用原有公路的路段，經技術經濟論證，最大縱坡值可增加10%越嶺路線連續上坡(或下坡)路段，相對高差大于500m時，平均縱坡不應大于5.5%；相對高差大于500m時，平均縱坡不應大于5%。任意連續3km路段的平均縱坡不應大于5.5%。
　　3.4爬坡和避險車道
　　載重汽車在長上坡段行駛時，車速隨坡長增大將明顯下降妨礙跟馳輕型車輛行駛，不但降低公路的通行能力，而且導致事故增加，需要為慢速車輛設置爬坡車道。對于已設置爬坡車道的路段，應對爬坡車道的長度、寬度以及標志、標線等進行評價。在長大下坡路段，連續4km以上路段末設置停車區、加水冷卻區等服務設施時，應根據沿線地形條件和交通組成特點，評價在下坡路段設置緊急避險車道的必要性。對于己設置緊急避險車道的路段，應評價設置間距能否滿足行車安全要求，并對緊急避險車道的平縱面線形、長度、橫斷面寬度、路面材料、排水系統以及防撞護欄、標志、標線等進行評價。
　　4結語
　　總之，路線線形立體設計的關鍵是在路線方案選定時，就應對線形的立體組合有充分的研究，公路設計者應特別重視線形設計質量,任何一個不安全的指標、一個不良的組合設計,都將造成駕駛員視覺上的判斷失誤或心理效應上的不良反應,都可能形成交通安全隱患。設計者必須對公路具有的性能與作用進行充分而慎重的分析研究，以免留下后患。其成果的應用亦將產生巨大的社會效益和經濟效益，并有著十分廣闊的推廣應用前景。
　　參考文獻：
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