高速公路路线设计原则探讨

陈慧

陕西信兴铁路人力资源管理有限公司，陕西西安712000

摘要：高速公路作为现代交通基础设施的重要组成部分，其总体路线设计对于保障交通安全、提高运输效率、促进区域经济发展等方面具有至关重要的作用。合理的路线设计能够充分利用地形、地质等自然条件，同时能满足交通流量、速度、安全等方面的要求。

关键词：高速公路;总体路线;设计原则;

文章某高速工程为例，探讨了高速公路总体路线设计的原则和方法。首先介绍了项目的概况和特点，包括地形、技术标准、交通组织等。接着详细阐述了总体路线设计的原则，如安全、经济、协调等。通过具体的工程实例，验证并说明了这些设计原则的实际应用。结果表明，合理的总体路线设计是实现高速公路安全、高效、环保和经济的关键，为类似工程提供了参考和借鉴。

1 项目特点及对策

该项目为高速扩容项目，根据路网布局，扩容方式有新建路段和改扩建路段，项目地处四川省发达地区，路网发达，制约因素较多，综合分析项目特点及对策如下：

(1）项目地形起伏不大，需合理控制桥隧比例。项目区沿线地形起伏不大，主要为盆中丘陵区和四川盆地东北部，总体地势西北高东南低。需加强路线方案比选，在保证工程和行车安全的情况下，合理控制桥隧比例。

(2）该标段技术标准较多，合理运用技术指标尤为关键。魏城枢纽至永明枢纽路段为新建路段，设计速度为100 km/h，路基宽度41.5 m；永明枢纽至关帝枢纽路段为改扩建工程，将绵阳南环线（四车道）对应路段四车道改为八车道，设计速度为100 km/h，路基宽度41 m；关帝枢纽至终点为新建路段，设计速度为120 km/h，路基宽度42 m。在勘察设计过程中需要合理运用技术指标，有效降低工程规模。

(3）该标段位于四川省发达地区，规划区众多，沿线分布基本农田保护区多，路线布设需合理处理好与规划区和保护区的关系。

2 总体路线设计原则

2.1 总体设计原则

(1）安全性原则：在路线设计中应将安全放在首位，充分考虑车辆行驶的安全性和舒适性，避免出现安全隐患和事故。

(2）经济性原则：在满足使用功能和技术标准的前提下，尽可能降低工程造价和运营成本。

(3）协调性原则：路线设计应与周围环境相协调，避免对自然环境和人文景观造成破坏。同时，要考虑社会环境保护、施工交通组织等因素。

(4）功能性原则：路线设计应满足交通功能要求，保证道路的通行能力和服务水平。

(5）可持续性原则：路线设计应考虑环保、节能、资源利用等方面的因素，以实现经济、社会和环境的可持续发展。

2.2 路线设计原则

(1）布线时，应该考虑多种方案，通过对不同方案的比较和分析，可以评估各种方案的优缺点，并找出最符合设计要求的方案；应该将方案进行多层次的比选。这包括技术经济层面的比选，如工程造价、施工难度等；社会层面的比选，如社会影响、环境保护等；运营层面的比选，如运营成本、交通组织等。通过对不同层次的比较和分析，可以找出综合效益最优的方案；应该将所有相关因素都纳入比选范围。这包括但不限于社会环境保护、运营成本、施工交通组织等。通过对这些因素的全面考虑和比较，可以找出综合考虑各种因素的最优方案。

(2）强化地质选线、安全选线、地形选线、气象选线、环保选线的原则：路线布设要充分考虑所处地段的地形、地物、地貌、地震、水文等条件，并根据不同情况进行灵活运用。

(3）勘察设计过程中，应开展详细的地质勘察和分析，可以了解地段的地质情况，从而选择稳定、适宜的路基和隧道位置。在地质选线中，要避免或减少地质灾害的影响，确保路线的安全和稳定性。

(4）要充分考虑交通安全和运营安全。要选择平直、顺适的路段，避免急转弯和陡坡等危险路段。同时，要考虑视线、宽度、横断面等交通安全因素，确保路线的安全性和舒适性。

(5）要充分考虑地形条件，包括地形起伏、坡度、高程等。要根据地形特点，选择适合的路线走向和线形设计，避免大填大挖等对地形的影响。同时，要考虑排水系统等与地形相关的因素，确保路线的顺畅和排水系统的有效运行。

(6）要充分考虑气象条件，包括降雨、风雪、冰冻等。要根据气象特点，选择适合的路线走向和线形设计，避免或减少气象灾害的影响。同时，要考虑排水系统等与气象相关的因素，确保路线的顺畅和排水系统的有效运行。

(7）环保选线是指在路线设计中要充分考虑环境保护因素。要选择对环境影响较小的路线走向和线形设计，避免或减少对自然生态系统的破坏。同时，要考虑噪声、扬尘等环境污染因素，采取相应的措施进行控制和治理。

2.2.1平面设计

(1）考虑司乘人员的心理和视觉反应、车辆行驶的安全舒适性，应根据实际地形、地质和环境情况，因地制宜选用指标，路线布设应顺“势”而为，线形连贯，自然流畅，分合有序，错落有致诱导视线，突出生态环保效果。

(2）选用圆曲线半径时，应注意前后平面线形指标的协调，否则要进行论证，长直线尽头不得设置小半径曲线。

(3）曲线间直线的设置，均应满足规范要求。反向圆曲线是指两个不同转向的圆曲线之间的直线段，如果直线长度过短，可能会导致车辆行驶不稳定，增加交通事故的风险。当直线长度不满足规范要求时，应采用S形曲线来调整路线线形，确保车辆行驶的安全性和舒适性；同向圆曲线是指两个相同转向的圆曲线之间的直线段，较长的直线长度可以保证车辆在同向圆曲线之间的行驶稳定性，减少车辆侧向偏移的风险。

(4）设计路线全线应利用动、静态透视图检查技术进行平、纵线形综合检验，对坡差较大及平、纵配合欠佳路段应进行重点检验，视距范围内不能出现平面不平顺、纵面不均衡的路段，不得出现断臂现象。

(5）隧道平面线形原则上采用分离式隧道，条件受限时可采用小净距隧道，原则上不采用双连拱隧道；隧道洞口“3 s”尽可能采用直线和圆曲线，受地形限制，特殊困难路段，隧道洞口“3 s”采用缓和曲线需进行论证。

2.2.2纵面设计

(1）纵断面设计应结合地形、地物、水文、地质、桥涵、隧道、通道、立交、管线、设计洪水位、土石方平衡、路基稳定等因素进行综合设计。

(2）在道路设计中，超高缓和段是用于逐渐过渡道路横断面的超高部分，以确保车辆在弯道行驶时的稳定性和安全性。为了确保路面排水顺畅，超高缓和段的路线纵坡需要满足一定的要求；超高缓和段是用于逐渐过渡道路横断面的超高部分，以确保车辆在弯道行驶时的稳定性和安全性。为了确保路面排水顺畅，超高缓和段的路线纵坡需要满足一定的要求；根据规范要求，超高缓和段的路线纵坡应大于等于0.5%。这意味着在超高缓和段内，道路的纵坡度应逐渐增加，以适应车辆在弯道行驶时的离心力。如果超高缓和段的路线纵坡过小，可能会导致路面排水不畅，积水无法及时排出，影响道路的使用寿命和行车安全。

(3）当路线纵坡采用大于等于3%的陡坡时，其前后相邻纵坡应采用小于等于2.5%的缓坡，这是为了确保车辆能够安全、顺畅地行驶。陡坡可能导致车辆行驶速度过快，增加交通事故的风险，而缓坡则有助于减缓车辆的速度，提高行驶的舒适性和安全性。因此，在路线设计中，需要合理控制路线纵坡的大小和变化，以确保车辆能够安全、顺畅地行驶。

3 结语

总的来说，高速公路总体路线设计是一项复杂而重要的工作。在设计中，需要综合考虑多种因素，包括地形地貌、自然环境、技术标准、安全性和舒适性、环保和景观设计以及经济合理性和可行性等。通过理论分析和具体实例的阐述，可以得出结论：合理的总体路线设计是实现高速公路安全、高效、环保和经济的关键因素之一。

参考文献

[1]G5京昆高速公路绵阳至成都段扩容工程A1标段初步设计文件[R].成都：四川省交通勘察设计研究院有限公司、中交第二公路勘察设计研究院有限公司, 2020.

[2]公路路线设计规范:JTG D20—2017[S].北京：人民交通出版社, 2017.