農(nóng)村公路線形靈活性設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

黃鳳苗

(貴陽(yáng)市道路橋梁設(shè)計(jì)所)

1 工程案例

本次設(shè)計(jì)研究的對(duì)象為六條已建成的道路，道路的長(zhǎng)度信息如表1 所示，總線長(zhǎng)度達(dá)到16.06 km。目前，道路的路面主要以瀝青路面為主，路面寬度保持在5～7 m 之間，道路兩側(cè)的土路寬度為0.75 m 左右，路基的總體實(shí)際寬度在6.5 m 以上，未超過(guò)8.5 m。道路在過(guò)去經(jīng)過(guò)了多次維修，但實(shí)際效果并不理想，存在較多病害，平整度角度，不具備合格的服務(wù)水平。

表1 各線路長(zhǎng)度 km

2 設(shè)計(jì)速度

與城市道路相比，農(nóng)村公路的交通流量相對(duì)較小，行駛車輛通常以轎車、拖拉機(jī)、農(nóng)用車為主。因此在設(shè)計(jì)速度的過(guò)程中，應(yīng)重視三個(gè)方面的內(nèi)容:(1)應(yīng)切實(shí)滿足農(nóng)村公路交通運(yùn)輸?shù)膶?shí)際要求;(2)有效預(yù)防交通意外的發(fā)生;(3)創(chuàng)建更多的便民服務(wù)。根據(jù)上述工程實(shí)例，結(jié)合農(nóng)村公路速度設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范，得出農(nóng)村公路的設(shè)計(jì)速度要求。

3 線形指標(biāo)

3.1 平曲線半徑

平曲線半徑的確定需要根據(jù)汽車在通過(guò)曲線時(shí)的實(shí)際情況，一般安全性和舒適性作為標(biāo)準(zhǔn)。汽車在通過(guò)曲線的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一定強(qiáng)度的離心力等水平方向上的作用力，這些作用力會(huì)增大汽車輪胎與路面的摩擦，如果超出限度，是極其危險(xiǎn)的，所以應(yīng)對(duì)最低限度進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以此確保形成安全。在實(shí)際情況中，可能會(huì)對(duì)平曲線半徑設(shè)計(jì)造成影響的因素歸納為四個(gè)方面，分別為評(píng)價(jià)等級(jí)、穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)彎特性及運(yùn)行速度。

在平曲線半徑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)車輛通過(guò)時(shí)的穩(wěn)定性進(jìn)行全面的分析和研究，最小值的確定需要根據(jù)通過(guò)曲線時(shí)離心力作用下車輛輪胎與路面所產(chǎn)生阻力的承受限度，同時(shí)還需對(duì)通過(guò)時(shí)的舒適程度進(jìn)行綜合考慮，最終以數(shù)據(jù)的形式通過(guò)計(jì)算得出。

近年來(lái)，我國(guó)頒布的農(nóng)村公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合了經(jīng)濟(jì)以及速度等多方面因素，制定了不同等級(jí)公路平面曲線的最小限度半徑。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，半徑數(shù)值絕不能低于該最低限度，盡可能采取較大的曲線半徑。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，但車輛的形式速度在20 km/h 時(shí)，平曲線的最小半徑為15 m，根據(jù)上述工程的實(shí)際特點(diǎn)，針對(duì)速度因素，得出最小平面曲線半徑的建議值，如表2 所示。

表2 最小平面曲線半徑建議值

研究表明，如果公路的轉(zhuǎn)角過(guò)小，而且對(duì)應(yīng)的平面曲線不完善，會(huì)使人們產(chǎn)生不停程度的錯(cuò)覺(jué)，認(rèn)定平面曲線很小，進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)角過(guò)小需緊急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺(jué)，使車輛的駕駛員出現(xiàn)突然減速或轉(zhuǎn)彎過(guò)猛的現(xiàn)象，這無(wú)疑增加了安全隱患。因此，如果公路的轉(zhuǎn)角較小，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)曲線，使車輛小幅度的完成轉(zhuǎn)彎，以此提高行車安全。

3.2 緩和曲線

緩和曲線長(zhǎng)度設(shè)計(jì)需要在充分了解公路周邊地形條件的基礎(chǔ)上完成，并對(duì)多種影響因素進(jìn)行嚴(yán)格的控制。首先，需要對(duì)車輛運(yùn)行狀態(tài)下的力學(xué)以及車輛駕駛員的操作等方面內(nèi)容進(jìn)行研究，從而確定合理科學(xué)的緩和曲線長(zhǎng)度。另外，還需對(duì)公路的地形條件進(jìn)行分析，在不影響效果的前提下，盡量滿足公路設(shè)計(jì)美學(xué)方面的實(shí)際要求，并在此基礎(chǔ)上，注重農(nóng)村等級(jí)與線形之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，農(nóng)村公路的緩和曲線并不是越長(zhǎng)越好，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合施工成本、工程總量等因素，合理確定緩和曲線的長(zhǎng)度。

4 縱斷面的線形設(shè)計(jì)

在公路縱斷面的線形設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)對(duì)其造成影響的因素主要有三部分，分別為縱坡、坡長(zhǎng)以及豎向平曲線的半徑。如果所選縱坡相對(duì)較小，可以為車輛駕駛員創(chuàng)造更為良好的超車條件，從而提升車輛通行的安全性。從理論的角度講，最小縱坡視距處在良好的范圍是設(shè)計(jì)方案所追求的基本目標(biāo)，但是在地形相對(duì)平坦的公路中，這樣的設(shè)計(jì)方案可能會(huì)對(duì)路面的常規(guī)排水系統(tǒng)造成一定程度的影響，加大了公路設(shè)計(jì)與建設(shè)的難度。在實(shí)際生活中，縱坡較大線路極易出現(xiàn)交通事故，其概率是平臺(tái)路段的很多倍。如果縱坡很大，對(duì)人員車輛駕駛員的操作也會(huì)造成一定影響，很難長(zhǎng)時(shí)間維持恒定速度。若公路的坡長(zhǎng)長(zhǎng)度很大，車輛長(zhǎng)時(shí)間處在爬坡的狀態(tài)，稍有不慎就有可能發(fā)生車輛倒滑的現(xiàn)象。因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合公路的實(shí)際情況，在不影響正常行車的前提下盡可能的減小坡度，以此提高車輛在爬坡過(guò)程中安全性，另外，在此基礎(chǔ)上還需選取合理的坡長(zhǎng)，從而使車輛快速通過(guò)縱坡，減少車輛在爬坡過(guò)程中發(fā)生事故的幾率。

如今，我國(guó)多數(shù)農(nóng)村地區(qū)的公路建設(shè)一般都是在原有的基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)改造和硬化，在實(shí)際的工作過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循寧填不挖的基本原則。通常情況下，對(duì)山嶺區(qū)域的公路進(jìn)行改建時(shí)，由于原始公路的地基處理往往是不夠完善的，加之長(zhǎng)時(shí)間的使用，公路的路基表面已經(jīng)被壓得很實(shí)，雖然公路的表層十分穩(wěn)固，但其下方可能會(huì)存在一定面積的松軟地基。如果公路的縱斷面設(shè)計(jì)忽視了這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，將會(huì)造成松軟地基難以有效處理的現(xiàn)象。公路的設(shè)計(jì)改建實(shí)際上就是在現(xiàn)有的公路上重新鋪設(shè)基層，所以采用填方法是十分合適的，但在實(shí)際的應(yīng)用的過(guò)程中，要準(zhǔn)確控制填方高度，將其準(zhǔn)確控制在限度以內(nèi)，以免出現(xiàn)局部隆起的現(xiàn)象。

5 總 結(jié)

近幾年，我國(guó)農(nóng)村公路建設(shè)速度正顯著加快，但功能上的差別仍然很大，這為農(nóng)村公路的設(shè)計(jì)工作提出了較高的要求。在農(nóng)村公路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)盡量擺脫傳統(tǒng)觀念和老套規(guī)范的束縛，充分利用現(xiàn)階段主流的靈活設(shè)計(jì)理念。

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