道路线性设计的相关分析

[摘 要]道路线形是由直线与曲线连接而成的空间立体线形开关，也就是道路中心线的空间描绘。线形设计不好，轻者乘客会感到不舒服，严重则影响车辆行驶的安全性，甚至造成交通事故，所以，做好道路的线性设计具有现实的意义。本文就道路的线性设计进行了分析。

[关键词]道路设计 线形设计 注意事项

中图分类号：F168 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0340-01

1、道路设计中线形设计的重要组成因素

1.1 线形设计时除考虑规划红线外，应综合考虑原有的建筑、道路桥梁及其他构筑物等对新路布线的影响。在不降低道路的技术标准的前提下对上述情况尽可能采取避让、利用及改造等手法使设计工程量降至最低。

1.2 道路作为城市景观中的一部分，又受到地形、地物排水和地质条件等各项因素的制约。因此，在布线时应强调所选路线地形地势相协调。既使它融于自然，又要设法利用自然，同时还要尽量解决自然中的不利因素。

1.3 线形设计时还应考虑道路路线内部平面及纵、横断面间的协调。它们之间的合理组合是保证道路符合技术标准的重要方面，使之能达到行车快捷、安全、舒适、便于集散的目的。

2、道路线形设计的具体分析

2.1 路线总体设计

（1）路线方案。路线方案是根据指定的路线总方向和公路功能及其在公路路网中的作用，考虑了社会，经济因素和复杂的自然条件等拟定的路线走向，路线方案是否合理将直接关系到公路本身的工程投资，运输效率和使用质量，还影响到在公路网中是否起到应有作用。

（2）路线带选择。在路线基本方向选定的基础上，按地形，地质，水文等自然条件选定一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。

（3）路线分段。一条长的公路可能通过不同的地形分区，要注意根据地开特征，合理地确定地形类别，设计车速，设计车速不同的路段其过渡要均衡，不应出现突变。相邻设计路段的衔接点，应选择能使驾驶人员明显判断前方情况将发生显著变化而需要改变行车速度的地点，如村镇，车站，交叉口或地形变化明显处等，公路行经地区的交通量变化较大时，可能出现车道数的变化。当出现这种分段时要选择好衔接地点，处理好衔接前后过渡段的线形设计。

（4）定线。定线是具体落实中线确切位置的工作。定线是道路设计过程中关键的一步。它不仅要解决工程技术，工程经济方面的问题，而且对如何使道路与周边环境相配合，以及道路本身线形的改善和美观等问题都要在定线过程中给予充分的考虑。定线质量在很大程度上取决于采用的定线方法。常用揎线方法有实地定线和纸上定线。技术标准高，地形，地质条件复杂的路线必须使用纸上定线，然后把线上路线敷设在地面上。实地定线省去纸上定线这一环节，直接在现场实地定线，此方法常用于技术标准纸和地形地貌较简单的线路。

2.2 城市道路设计中平面线形设计

（1）小偏角。特指道路上偏角≤7°的情形。道路出现小偏角时，平曲线的长度将被看成比实际的短，驾驶员容易产生急转弯的错觉而急忙操作方向盘，造成行车事故，偏角愈小愈明显。实际上，采用小偏角是设计中平面定线最常采用的方法，因为小偏角可以解决定线中遇到的困难。这种情形在城市道路设计中非常普遍。要取消一个小偏角常常要费很大劲，有时还要增加一些工程量或拆迁。对于设计速度较低的道路，小偏角对行车安全影响不大，但是对于高速公路等设计速度较高的道路设置小偏角一定要慎重。

在城市道路上，不可避免地每隔若干距离会有一个交叉口，因此宜尽量利用交叉口使路线作必要的转折。如果路线在交叉口处不作较大的转折时（一般为3°～5°），可不需作专门的弯道设计，仅需在交叉口进行处理。因此，这是避免采用小偏角的一种有效办法。

（2）超高。对城市道路的超高问题，多年来在城市道路设计中颇有争论。我们从实践中认识到，在城市道路设计时，千万不要用设置小半径加超高段手法来满足设计行车速度的要求，特别是在靠近交叉口附近路段上更不能这样做。因此，在需要设置圆曲线时，如条件允许应尽量选用不设超高的曲线半径，不得已时，其超高坡度一般不宜大于1.5%，即不超过路面的设计横坡。对城市道路的加宽问题，加宽值应按车道数加在道路机动车道的内侧，当内侧加宽有困难时，可在车道的内外侧同时加宽；其长度均采用缓和曲线或超高缓和段长度。

（3）缓和曲线。缓和曲线符合汽车行驶轨迹，能够保证车辆行驶的安全和乘车人员舒适程度，而且可以诱导驾驶人员的视线，调整平面线形与沿线环境以及周围景观相协调，保证道路线形的均衡和连续性。为了保证曲率缓和、行车缓和、超高和加宽缓和，缓和曲线必须具有足够的长度。标准中规定的缓和曲线的最小长度主要从曲率缓和考虑，以保证驾驶员从容驾驶和乘车舒适为目的，用3s行程作为缓和曲线最低限度的控制值。在实际设计工作中，缓和曲线并不单纯作为曲率和超高变化的缓和段，而应作为在视觉上获得圆滑线形的条件。为了满足视觉条件的要求，应在圆曲线半径1～13范围内选取回旋曲线的参数A，即R3≤A≤R。缓和曲线长度随着圆曲线半径的增大而增长，以利于视觉和线形美学上要求，使线形美观协调。

2.3 城市道路设计中纵断面线形设计

（1）最小纵坡。很多城市地势平缓，城市道路的纵坡需要严格考虑与周围建筑的衔接，很多城市道路会采用小于0.3%的纵坡，在市政排水设施不完备的情况下，2010年至今全国很多大型城市都出现了严重的内涝，对群众的出行造成了很大的威胁。短时间的大量降雨将造成路面排水不良，在路面上积水到一定厚度后，车辆与路面间容易产生“水膜”现象。使轮胎与路面间的摩擦阻力大大降低，制动性能将很大程度上失去控制，往往会酿成事故。

（2）与平面线形协调。平，纵线形组合设计时，应满足”平包纵“，即竖曲线在平曲线范围内，竖曲线中点宜设置于平曲线的曲中位置，蚂曲线起，讫点最好分别在两个缓和曲线的中间，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。

（3）竖曲线设计时尤其需要从驾驶员的角度谨慎考虑。竖曲线中凹形竖曲丝的底部插入小半径的平曲线或平曲线不包容竖曲线的线形组合具有较差的视线诱导性，易使驾驶员判断失误，导致事故，如果线形在驾驶员的视线内反复变化，会使线形外观不连续，形成视线盲区和错觉。容易使驾驶员紧张，导致不必要的减速，从而影响运行速度和燃油的。除此之外，道路横断面的鸨，桥梁以及交叉等构造物的设置，路面的抗滑能力，路面平整度等因素也会对汽车的运行速度造成影响。

2.4 平、纵面线形组合设计

平、纵面线形组合设计，是在平面和纵面线形初步确定的基础上，用透视图法或模型法进行视觉分析，研究如何在满足汽车运动学和力学要求的前提下，满足视觉和心理的连续、舒适与周围环境的协调和良好的排水条件等，再对平、纵面线形进行修改，使平纵面线形合理的组合起来，使之成为连续、圆滑、舒适、美观的空间线形，从而达到行车安全、快速、舒适、经济的要求。而我们讨论的主要是线形组合与行车安全的关系。

3、城市道路线形设计中的注意事项

通过以上分析，在道路的线形设计时，应注意以下几点：

3.1道路线形设计除了考虑主要技术标准外，还必须从交通安全、行驶舒适的角度加以重视。要将这种理念自始至终贯彻到整个设计过程中去。？

3.2在设计中除了考虑线形条件外， 还应把道路置于整个环境中来考虑， 并兼顾功能、经济和美观等因素。？

3.3道路平面几何线形设计， 既要求所确定的路线方案尽量的适应协调地形、地物的变化，又要求各线形要素之间的运用组合合理， 保证线形的顺适、流畅、连续和均衡。

结束语

城市道路线形的设计是一项极为复杂的工作，所以，设计工作者在进行城市道路线形设计的时候，不仅要求合理科学的设计外，不仅要考虑到乘客在乘车的时候舒适的感觉，还要考虑到过往车辆行驶的安全性，最大程度的降低交通事故的发生。