路線設計原則范文
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篇1
Abstract: The route design is the core of the highway design, and reasonable route program is a guarantee of sustainable development of highway construction. Through the introduction of Longling-Ruili highway route design, this paper accurately grasps the characteristics of mountain highway, establishes route design principles of the project and conducts application flexibly, which can get "safe, environmentally friendly, comfortable, harmonious" route program.
Key words: mountain highway；route design；design principle；examples of application
中圖分類號：U41 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）25-0118-02、
0 引言
公路路線是車輛運行的直接載體，一旦確定，無論優劣，都很難改變，山區高速公路尤其如此。同時，作為公路的骨架，路線設計的好壞對工程造價、運營安全有著至關重要的作用。因為項目所在區域的地理位置、地質條件、社會環境、文化傳統、風俗習慣等不盡相同，所以結合公路建設項目具有的特點和個性，制定項目的路線設計原則并指導設計可以突出設計的先進性和科學性，取得顯著效果。
1 項目概況
龍陵至瑞麗高速公路是國家高速公路網杭州至瑞麗高速公路（G56）在云南境內的最后一段，地處祖國西南邊疆的“一個美麗的地方”區域，是國家高速公路主骨架，也是云南橋頭堡前沿建設和國家公路運輸瑞麗樞紐的重要交通基礎設施。項目的建設，為完善國家高速公路網絡，貫徹落實國家西部大開發戰略部署，推動中國與東盟國家經濟合作，改善區域交通條件，促進沿線地區資源開發和經濟社會發展具有重要的意義。
龍陵至瑞麗高速公路主線按雙向四車道高速公路標準建設，設計速度80km/h，路基寬度24.5m。路線起于龍陵縣城新田村，接已建成通車的保龍高速公路止點，由東向西經鐵廠河、南天門、芒市、風平、三臺山、遮放、遮相、畹町，止點接瑞麗市東面的姐勒互通立交，全長128.46km。
項目位于滇西橫斷山脈西南端，高黎貢山的南延部分。區域內山、河、山間盆地交錯分布，呈現“一山一河一平壩”的縱谷地貌特征。區域內擁有瑞麗江、大盈江國家級風景名勝區等景點，旅游資源豐厚。此外，沿線村鎮相對密集，自然風光優美，民族風情濃郁。合理的路線設計，能最大限度地保護自然生態環境、促進區內旅游資源開發、展現民族風貌、提高公路品質，實現公路建設的可持續發展。
2 路線設計原則
龍瑞高速公路路線設計在遵循山區高速公路“地形選線、地質選線、安全選線、環境選線、氣象選線”的一般性原則下，結合項目的自然特點、社會人文特點、工程特點制定并貫徹了以下原則：
2.1 建立以曲線為主的定線原則 直線是平面設計中最常用的線形，設計簡單，方向明確，距離短捷，但過長的直線易使駕駛員感到單調、疲倦，還會造成超速行使，導致交通事故的發生。直線不宜過長，應控制在20（V+ΔV）以內，其中V為設計行車速度，ΔV為直線段的實際行駛速度與設計速度的差值，一般取ΔV=15～20Km/h。
曲線能適應山區地形的變化，維護自然界“勢”的延續，能圓滑地將前后線形連接以保持線形的連續性。圓曲線的曲率半徑盡可能大些，避免采用極限最小半徑。設計中應注重指標的連續與均衡，建立以曲線為主的定線原則，嚴格控制直線長度，避免形成“道路催眠”，確保交通安全。
龍瑞高速公路共設122個平曲線，圓曲線最小半徑（R）-441.243m/1處，平曲線最小長度403.250m，直線最大長度1765.931m，平曲線長度占路線總長的75.69%。項目K1+081.11～K16+441.78段，路線平面設計采用曲線擬合的設計方法，依山勢地形布線，把長15.36km內所有平曲線設為反向曲線，且所有反向曲線均設為平面指標較均衡首尾相接的S形曲線，與沿線實際地形、地物、景觀協調配合，線形連續、流暢，是曲線定線的成功應用。
2.2 重視平均縱坡的安全性原則 山區公路地形起伏較大，特別在越嶺路段路線布設時，應著重考慮坡長限制和平均縱坡問題，盡量避免長陡坡的出現。平均縱坡不滿足要求時，會導致下坡車輛制動失靈而引發惡性安全事故，因此，設計中應引起高度重視。
篇2
關鍵詞:高速公路 平面 縱斷面 線形組合 設計原則
中圖分類號：U412.36+6文獻標識碼： A 文章編號：
0 引言
高速公路平、縱線形組合設計的總要求:應注意平、縱的合理組合，盡量做到線形連續、指標均衡、視覺良好、景觀協調、安全舒適。應在保證行車安全的前提下,正確運用線形要素指標,在條件允許的情況下力求做到各種線形要素的合理組合,并盡量避免和減輕不利的組合。
1 道路視覺分析
(1)視覺分析的概念:汽車在公路上快速行駛時,駕駛員是通過視覺、運動感覺和時間變化感覺來判斷線形的。道路的線形、周圍的景觀、標志以及其他有關信息,幾乎都是通過駕駛員的視覺感受到的。駕駛員觀察外界事物，都是在動態下進行的，駕駛員所觀察的物體是按一定的速度運動的，而且駕駛員本身也在車輛行駛狀態下觀察物體。因此,動視覺是連接道路與汽車的重要媒介。
從視覺心理出發,對公路的空間線形及其與周圍自然景觀和沿線建筑的協調等進行研究分析,以保持視覺的連續性,使行車具有足夠的舒適感和安全感的綜合設計稱為視覺分析。駕駛員的視覺判斷能力與車速密切相關,車速越高,其注視前方越遠,而視角逐漸變小,對于高速公路來說,駕駛員的主要集中力是觀察視點較遠路幅的線形狀況,必須使駕駛員明白無誤地了解前方線形變化,盡量避免由于判斷錯誤而導致駕駛失誤。
(2)視覺分析:所謂線形狀況是指汽車快速行駛中，道路的立體形狀給駕駛員提供的連續不斷的視覺印象。該視覺印象的優劣，除依靠設計者對三維空間的想象判斷之外，比較好的方法是利用視覺印象隨時間變化的道路透視圖來評價。透視圖不僅可以判斷平面線形和縱面線形以及公路和風景是否協調，而且小自超高過渡段的連接，大至構造物的設計，幾乎在公路幾何設計的所有領域中都可以利用。在設計中用透視圖檢查出存在缺陷的路段可隨時修改,然后再繪制透視圖分析研究，因此，透視圖是視覺分析的較好方法。
2 道路平、縱線形組合設計原則
應在視覺上能自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續性。任何使駕駛員感到茫然、迷惑和判斷失誤的線形，必須盡力避免。在視覺上能自然地誘導視線，是衡量平、縱線形組合優劣的最基本問題。注意保持平、縱線形的技術指標大小應均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費用相關。對縱面線形反復起伏，在平面上采用高標準的線形是無意義的，反之亦然。選擇組合得當的合成坡度,以利于行車安全和路面排水。注意與道路周圍環境的配合。它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導視線的作用。
3 道路線形組合的基本要求
(1)平曲線和豎曲線宜相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線。這種立體線形不僅能起到誘導視線的作用，而且可取得平順而流暢的效果。采用這種組合，應使平、豎曲線半徑都大一些才顯得協調，特別是凹形豎曲線處車速較高，二者半徑更應該大一些。豎曲線的起終點最好分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，即所謂的“平包豎”。對于等級較高的道路應盡量做到這種組合,并使平、豎曲線半徑都大一些才顯得協調, 特別是凹形豎曲線處, 二者半徑應該更大一些。
(2)要保持平曲線與豎曲線大小的均衡。注意保持平、縱線形的協調均衡，否則容易式駕駛員失去順適感。采用長曲線較采用直線可使線形舒順流暢。平曲線和豎曲線其中一方大而平緩,那么另一方就不要形成多而小。一個長的平曲線內有兩個以上豎曲線,或一個大的豎曲線含有兩個以上的平曲線, 視野較差, 顯得線型扭曲。根據經驗, 若平曲線半徑小于1000m,豎曲線半徑大約為平曲線半徑的10~20倍時,便可以達到均衡目的。
(3)要選擇適當的合成坡度。合成坡度過大對行車不利,特別是在冬季結冰期更危險，過小不利于路面排水，對高速行駛的車輛由于濺水而影響行車安全。山區縱坡大的路段插入小半徑曲線時，應注意控制最大合成坡度，陡峻傍山路段的合成坡度最好小于8％。最小合成坡度不應小于0．5％。
4 平、縱線形設計中應注意避免的組合
平、豎曲線重合是一種理想的組合，但由于地形等條件限制，這種組合往往不是總能爭取到得。如果平曲線的曲中點與豎曲線的頂（底）點位置錯開不超過平曲線長度的1/4時，仍然可以獲得比較滿意的外觀。但是，如果錯位過大或大小不均橫就會出現視覺效果很差的線形。
（1）避免豎曲線的頂、底部插入小半徑的平曲線。
如果在凸形豎曲線的頂部有小半徑的平曲線，不僅不能引導視線而且急轉方向盤致使行車危險。在凹形豎曲線的底部有小半徑的平曲線，便會出現汽車加速而急轉彎，同樣可能發生危險。
（2）避免將小半徑的平曲線起、訖點設在或接近豎曲線的頂部或底部。
應避免將凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部設在小半徑的起訖點。前者失去引導視線的作用，駕駛員須接近坡頂才發現平曲線，導致不必要的減速或交通事故；后者會出現汽車高速行駛時急轉彎，行車不安全。
（3）避免使豎曲線頂、底部與反向平曲線的拐點重合。
此類組合都存在不同程度的扭曲外觀；前者不能正確引導視線，會使駕駛員操作失誤，引起交通事故；后者路面排水不暢，積水影響行車安全。
（4）應避免小半徑的豎曲線和緩和曲線的重合。
對凸形豎曲線誘導性差，事故率較高；對凹形豎曲線路面排水不良，影響行車安全。
（5）避免出現駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視線中斷的線形。
5 結語
在實際設計中, 我們在保證平豎曲線的合理組合的同時, 也要考慮到實際地形中對曲線線形的限制因素,做到具體情況具體分析,不同地形不同設計,這樣才能保證設計道路通車后曲線線形優美, 車輛行駛安全。
參考文獻
篇3
關鍵詞：輸電架空線路；兩型三新；設計原則
中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）30-0122-02
隨著國家經濟的不斷發展，電力行業也得到了較大的改變，尤其開展的 “資源節約型、環境友好型，新技術、新工藝、新材料”線路建設要求逐漸地得到應用，并且能夠提高電力運輸的效益和安全性。這種“兩型三新”的線路設計原則，重點是提高線路運輸的容量，并降低損耗，提高安全運輸和節能環保的效果。
1 “兩型三新”的線路設計原則
“兩型三新”的設計原則主要體現在輸電線路、設計理念、設計標準、設計方法、設計壽命、設計技術、設計材料和設計工藝等方面。并且不同的設計環節達到的設計目的也不一樣。輸電線路的設計目的是貫穿全壽命周期管理的設計理念，并應用新技術和新工藝以及新材料，從而使得整個輸電線路可靠，并降低運營的成本。在整體的設計上應將全壽命周期的理念貫穿其中，并將標準化和差異化設計情況進行融入其中，從而提高整個線路運輸的效益。設計標準方面，應將現有的設計規程和規范應用其中，應遵循輸電線路通用的設計原則，將近幾年的理論成果應用其中。在設計方法方面，應綜合地考慮整個建設的成本和運營的成本，合理地確定輸電架空線路的可靠性，并加強相關技術的應用，主要從路徑的選擇和氣候條件以及導地線選擇與塔桿等方面進行考慮，選取多個方案進行綜合比較。對于設計壽命過程中，應綜合地考慮各個基礎設施的使用壽命，并綜合分析，從而優化全壽命周期。對于新技術的應用過程中，可以選取今年來的新成果，從而提高輸送量，并應用防冰閃和防舞動以及防雷擊等技術，從而確保整個輸電安全。新材料的使用過程中，應選取耐熱的路合金和擴徑以及復合新型導線，從而將功耗降到最低，提高運行的效益。在施工方面應充分地應該新工藝，采取落地抱桿和塔式起重機以及索道運輸等工具，并采取先進的施工工藝，確保建設能夠正常的完成。
2 “兩型三新”的輸電架空線路設計分析
在輸電架空線路設計過程中主要從線路規劃與路徑選擇、環境條件、電氣部分和桿塔以及基礎與施工等方面進行實施，具體的分析如下：
2.1 線路規劃與路徑選擇設計
對于輸電架空線路的設計過程中應對線路進行規格和路徑選取，設計過程中應本著科學性和前瞻性以及嚴肅性的總體規劃原則，統籌規劃輸電線路的走廊，從而提高其利用率。可以選擇同塔雙回和多回線路，提高整體的利用率。不同期投運的同塔雙回或多回線路，一般需要依據投運的年限進行選擇經濟較高的分期架線。對于路徑的選擇方面，一般的情況下需要考慮自然條件，有效地避開森林和果園以及保護區以及經濟作物的區域，并需要綜合地考慮電網的結構和線路的長度以地質與環境保護等因素，并對其進行技術經濟的分析，從而確保整體的經濟性。一般路徑選擇的過程中，可以考慮新技術的應用，采取GPS和全數字攝影測量技術以及數字地面模型技術。對于500kV以上的設計，一般可以選擇全數字化航空測量與海拉瓦技術；對于110kV和220kV的設計，一般可以采取航空測量。
2.2 環境條件設計
在整個輸電架空線路的設計過程中，應充分地考慮環境問題，有效地依據氣象資料進行分析，并選擇符合該氣候條件的設計方案。對于輕冰區域一般冰厚度在10.0mm以下，對于中冰區冰厚度>10.0mm，且
2.3 電氣部分設計
對于電氣部分的設計主要包括導線和地線、絕緣子和金具、防雷接地三個重要部位，導線的選取應充分地考慮設計的規范要求和電氣性能以及機械性能等因素，并綜合地加以考慮，將總體的運行成本控制最低。可以選取鋼芯鋁絞線、全鋁合金導線、耐熱鋁合金導線和鋼芯軟鋁導線以及間隙型導線，應充分地依據環境條件進行選取。對于地線的選擇一般應在滿足電氣與機械的基本條件之外，應選擇具有較好防腐性的鋅鋁合金鍍層鋼絞線和鋁包鋼絞線，對于具有通信要求的可以選擇光纖復合架空地線。絕緣子和金具的設計部分，應充分地考慮污穢程度與污染成分，并對不同材質的絕緣子進行經濟性的分析，從而選擇具有經濟性高、安全性強的絕緣子類型。對于金具的選擇，可以考慮選擇新型金具，并且這種新型金具在節能和安裝以及維護方面具有明顯的優勢，且也能夠更好地滿足于新型線路的設計要求，符合“兩型三新”的標準。對于防雷與接地的設計，應有效地參考相關規程和設計規范以及通用的設計原則。同時，需要結合當地的線路設計經驗，并在計算耐雷之后進行技術的經濟性分析，從而采取比較合理的防雷設計方案。地線的設計應充分地考慮保護角，需要符合當地的相關政策。在采取絕緣接地線時，應充分地限制地線上的感應電流和電壓，合理地選擇其長度，確保絕緣地線能夠安全地運行。對于土壤電阻率比較大的地方，一般可以采取接地外引和銅包鋼導體接地以及其他的物理降阻方式。
2.4 桿塔設計
桿塔設計是輸電架空線路設計中的另一個重要部分，主要包括桿塔規劃、桿塔選型、桿塔荷載和高強鋼應用以及桿塔試驗與桿塔加工等方面。在桿塔規格的過程中應充分地選擇通用設計桿塔，并結合當地的一些地形條件進行規劃，合理地布局耐張轉角塔的角度，不同地區的塔桿設計應不同。在選擇桿塔的過程中，應選取具有安全可靠、維護方便和經濟合理以及環保等優勢的桿塔型號，重點選取桿塔結構簡單傳力清晰和外形美觀以及受力均勻等桿塔。桿塔荷載是桿塔設計中的一個重要環節，應合理地確定桿塔結構的重要性系數，并依據不同電壓等級進行計算桿塔的荷載，提高輸電的安全性。高強鋼的應用過程中，應充分地考慮應用范圍，明確各個工程類型中高強鋼的用量限值，其中Q460高強鋼的用量限值情況見下表1。由于桿塔設計的過程中應用了新理論和新技術以及新材料，從而使得實際的實踐經驗比較缺乏。因此，應加強桿塔試驗的分析，確保整個結構的安全性與可靠性。同時，在生產的過程中應加強桿塔加工的質量管理。
2.5 基礎與施工設計
對于基礎的設計應全面地考慮各種因素，主要包括地質、運輸和基礎作用力以及施工方法等因素，并進行合理的選型和技術優化，并且需要做好塔基的防護，例如降水設計。施工是整個線路設計中的一個重要部分。包括基礎施工和桿塔施工以及架線施工，并且不同的施工階段要求也不一樣。在基礎設計的過程中應利用相關的技術，提高工作的效益。同時，規范設計施工流程，并嚴格地實施。對于桿塔的施工應嚴格地遵循設計中的要求進行施工，嚴禁出現超載和木抱桿。架線的施工應充分地考慮張力，從而做到更精準的放線。
輸電架空線路設計的過程中引入“兩型三新”的原則能夠突出設計的創新，并確保輸電安全。
參考文獻
篇4
公路的路線定線是公路設計中最為關鍵的一步,因為路線線形是一條公路的骨架,線形是否合理,將直接影響到公路的橋隧、人工構造物、路基、路面等的設計,也是控制工程造價的主要因素,同時在公路建成后,如果再要改變線形,一般也是非常困難的。尤其是高等級公路的路線,一經建成將長期制約著公路的經濟和社會效益的發揮。所以,有的國家提出公路路線是公路的生命,它對汽車行駛的舒適、安全、經濟和道路的通行能力,都起著決定性的作用和影響。
1 公路線形設計
(1)縱斷線形標準不高。新建公路的平面線形設計標準大部分取上限,這樣考慮非常好,其優點在公路改(擴)建過程中得到充分的證實。相反縱斷線形的設計幾乎完全受填挖方量控制,從而導致縱斷線形設計豎曲線半徑過小,豎曲線短。建議今后在線形設計上考慮公路的綜合服務水平,適當提高縱斷線形標準。做到平、縱、橫的合理搭配。
(2)改建和擴建工程設計時,往往受利用舊路減少占地的思想所限,導致平面線形標準偏低,比較方案思想放不開,可能有好的方案落選。如果擺脫利用舊路的思維局限,新線取直后即可提高新形指標又縮短了平面距離。因此建議新建公路以發展的觀點確定路線平面線形標準,對于舊路改建工程設計思維要盡量擺脫利用舊路的限制。
(3)以往設計文件提供的工程占地基本準確,這為工程管理部門前期拆遷提供了依據,但也有個別設計文件提供的占地不準或量不夠,同樣給工程管理部門帶來極大麻煩。希望在今后的設計中更加重視。
2 公路路線設計的原則
2.1 質量為本的原則
百年大計,質量為本。公路路線設計要嚴格按照既有的規范和標準來,設計的好壞直接關系到后續施工的質量和效果,平原地區線形設計屬于常規設計,按照常規設計規范把握好設計質量即可。山區線形比平原地區復雜,除了要控制常規設計質量外,還要注意平面線形、超高的設置、縱面線形設計及爬坡車道和視距等問題。
2.2 整體與局部相結合原則
一般情況,路線大的走向在路網規劃時就已確定。因此,路線選擇需要從路網全局出發,根據路網整體情況覺得其中某條道路的走向,以使得整體路網的結構最佳,效益最大化。同時,局部道路的線路選擇需要進一步細化,進行多方案必選。
2.3 多方案比選原則
公路線路設計往往穿越地形復雜。不同路段地質條件,施工條件和難度有所差別,尤其是山區道路,路線設計和選擇需要考慮因素更多,設計要求、施工條件和造價、工期、技術角度、經濟性角度等綜合取舍,選定局部最佳方案。
3 公路路線設計現狀及存在的問題及解決方法
(1)國外發達國家關于公路路線設計的理論已經從單純考慮汽車的動力學要求,逐漸注重考慮駕駛員的生理心理特征,提倡以人為本的設計理念,注重線形設計后使用上的舒適性,并在開展設計的安全性、連續性、一致性、經濟性等方面進行了研究。我國的路線方案基本上是采取傳統的經濟評價、財務評價以及工程技術方面比較方案優劣,存在的主要問題是忽視了環境、社會等方面的影響,不能全面反映線路的科學性和合理性,經濟上最優的方案未必是最優方案。
(2)直線設計是最經濟的方法,不但可以減少工程建設所需要的材料,還可以開課司機的視野,減少視線盲區,在一定程度上可以降低交通事故的發生,但并非是一味的將直線設計為公路線形。研究表明,長久設置直線又將導致司乘人員因線型單一,沿線景觀單調而引起疲勞,故公路線形設計不能無限制的設計長直線。
(3)直線過長,在平原地區,由于路線選擇受地形限制很小或基本不受限制,為了節約成本和縮短工期,在路線設計往往會設計過長的直線段。
(4)緩和曲線長度不滿足總和要求,部分公路在路線設計師只滿足和曲線的最小長度,而沒有綜合考慮到路線線形,這樣就會出現緩和曲線的長度不符合線形和超更高要求。
(5)超高橫坡度及超高過渡段位置不合適,公路經過居民區的路段,車輛必須限速,同時車輛必須受到當地交通的管制,這樣的情況下適當的減小超高橫向坡度是有利的,但是往往在設計時只考慮橫坡設計,設計相同的雙向橫坡,這樣就不能保證有足夠的超高橫坡,造成車輛在彎道出轉彎困難進而引發交通事故。
4 公路路線分析方法
公路路線優化問題具有設計目標不可公度性和目標間的矛盾性兩大特點,設計目標的不可公度性是指各個目標沒有統一的度量標準,很難加以比較。線性設計目標間的矛盾性是指如果采用某種方案去改進或改變某一目標值,可能會使另一目標的最優值變好或變壞。
5 可靠性研究分析
可靠度理論在公路線形設計中的應用很早就已經開始研究,而我國將可靠度理論應用在公路路線設計方面研究還未全面開展。可靠度理論在一些領域特別是結構工程和巖土工程學中應用較廣泛,同時在運輸工程學領域也有研究,如公路排水管道設計、交通信號燈間隔時間可靠性分析,信號配時設計等。可靠度理論是以概率論為基礎的極限狀態設計,用概率來描述工程結構可靠性的問題。
《公路路線設計規范》中明確規定:公路路線設計應對公路的平、縱、橫三個面進行綜合設計,做到平面順適、縱面均衡、橫面合理;公路路線設計規范是公路設計的依據,也是評價公路路線設計可靠性質量的標準,其表現為一系列規范條文,這些規范條文既有原則性的。也有針對各個細部的,所有規范條文構成一個系統現狀數據,包括路線設計成果及公路環境約束的數據。公路設計成果數據為主要技術經濟指標采用值,環境約束狀況則包括地形、地質、水文情況等。將公路設計現狀與評價標準
篇5
關鍵詞：山區高速公路；勘察；設計；施工運營；工程地質條件；地質病害
Abstract: Geological survey of highway design, construction important basis, survey and design to carry out geological line selection principle, highlight major geological hazards on the lines of the restricted site, detailed investigation of geological conditions, strengthen the sensitive point monitoring.
Keywords: highway; survey; design; construction management; engineering geological condition; geological disaster
中圖分類號：P25文獻標識碼：A
一、概述
由于國民經濟的發展和路網完善的需求，高速公路逐步進入山區。高速公路由于其線形指標高，工程艱巨，投資巨大，對自然環境的破壞也非常嚴重。隨著環境保護理念的日益深入人心，對于山區高速公路的勘察設計、施工運營等方面的環保要求也越來越高。山區公路環境載體主要是自然環境，也是地質環境。山區一般地形地質條件復雜，地質環境脆弱，地質災害多發，高速公路的建設不可避免的要切坡、填溝、打洞（隧道），對地質環境造成嚴重破壞，處理不好還會誘發和加劇各種地質災害，增加公路建設投資，影響工期，甚至給運營階段帶來嚴重的安全隱患。因此山區高速公路的環保主要是地質環境的保護和地質災害的防治。
二、山區公路建設地質工作中存在的問題
2.1前期階段
工可階段對地質工作不夠重視，地質遙感工作不做或精度不夠，不能夠貫徹地質選線的原則，導致選定的路線走廊帶中地質病害多，處理難度大，給后期工作帶來極大難度。初步設計階段，由于路線方案調整較大，而工期緊張，因此很多勘察工作量作廢，路線地質精度不夠，部分工點缺少地質資料，給設計工作帶來隱患，也使得施工圖設計階段路線方案有時發生較大調整。
施工圖設計階段不做或漏做重要工點的1：2000地質測繪，或雖做了但精度不夠；對一些地質病害研究不深，導致對一些重要工點的勘察深度不夠；對于路線地質調查深度不夠，導致一些地質敏感點遺漏，在施工中出現地質病害。構造物勘察相對較細，而路基方面的勘察則往往較粗略。
2.2施工階段
地質技術力量薄弱，巖土工程監測和監理不力，施工工序和方法不對，導致地質病害的加劇，甚至誘發地質病害。對工程地質特點認識不足，不能夠及時預測和反饋地質病害，只能被動地等待地質病害的發生。
3.3運營階段
地質工作目前還基本上是空白，無法保證山區高速公路的安全順暢。
三、加強各階段勘察工作管理的意義
3.1勘察設計階段
地質條件是客觀存在的，山區高速公路在自然地質環境中穿行，并對地質環境進行改造，應該認識地質規律，尊重地質規律，在設計中充分考慮地質因素，遵循地質原則，從源頭上盡量減少山區高速公路對自然環境的破壞，并且為施工和運營提供良好的條件。主要應遵循以下原則：
a)工可階段――貫徹地質選線的原則
應盡可能詳細地收集區域構造地質、巖石地層、水文地質、工程地質、地震地質、環境地質等方面的資料，利用遙感資料（衛片和航片），編制中比例尺（1：5萬或1：10萬）工程地質圖和地質災害（不良地質現象）分布圖，圖上標注大的地質構造(主要是斷層)、重大的地質病害體，分析區域性的地質災害發生條件，進行初步的地質災害評估，配合路線方案設計，進行必要的現場踏勘和重點路段的調查，反復對比，優選出工程地質條件最好、地質災害最少、工程建設對地質環境的不利影響最小的路線走廊帶，真正貫徹地質選線的原則。
b) 初設階段――突出重大地質病害對路線方案的制約
確定路線方案前應對沿線地質構造帶、斷層、巖石的層理情況、地質病害的分布及范圍等，通過對遙感地質判釋資料以及不同勘測階段的勘探、調查資料的分析，研究路線通過方案并不斷優化。對地質較為復雜地段還應注意在設線后誘發并加劇地質病害的可能性，謹慎的確定路線的線位和采取的工程措施。地質技術人員應配合路線設計師作好地質咨詢工作，可以沿初步擬定的路線線位，進行全線踏勘，對重點工點進行地質調查，得出初擬線位沿線的基本工程地質情況，評估路線方案的可行性，發現重大不良地質地段或預測工后會出現難以治理的地質病害的路段要及時反饋信息，以便盡快調整路線線位。很多地質災害（滑坡、泥石流等）由于植被覆蓋、后期人工改造以及觀察角度和范圍有限等原因，在現場難以判斷。通過遙感資料（如航片）可以從宏觀上觀察全貌，合理的解譯，有利于對此類不良地質體的正確認識。必要時應增加技術設計階段，對重大地質病害路段進行深入勘察，確定路線可行性。
c)施工圖設計階段――詳查工點地質條件
本階段應詳查工點地質（橋位、隧道、深路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋構造物），進行重要工點1：2000地質測繪。采用調查、測繪、槽探、坑探、鉆探、物探等綜合勘察手段。查明場地巖土體組成、性質、分布以及風化層、不良地質、特殊性巖土等工程地質條件在路線縱橫方向的變化。
除了詳細的地質勘察工作之外，還要貫徹綜合設計原則，在路線設計的各個階段，對工程地質條件要有充分的了解，保證路線方案的科學性。對地質資料要充分利用，橋位、隧道、路線各有一套地質資料，但彼此經常脫節。比如當橋隧相連時，隧道勘察發現有不良地質現象，橋梁設計人員卻不知道，還把橋臺置于其上。因此加強各專業之間的交流溝通，互相學習。從事路線、隧道、橋梁設計的人員要盡量多地掌握一些基本的地質知識，以有利于對地質資料的合理使用。
d)施工階段――遵循信息化施工、補充勘察、動態設計原則
由于地質條件的復雜性和勘察周期的制約，在設計階段難以布置充分的勘察工作量，無法查清場地詳細工程地質條件，在施工期間，可以進行補充勘察，如對巖溶發育區或巖性差異大的場地逐樁鉆探，對原進場困難場地通過施工便道進場鉆探。施工中發現新的地質問題也要補充勘察。
e)運營階段――加強敏感點監測
篇6
關鍵詞：山區高速公路；路線設計；平面；縱斷面；環境
中圖分類號：U412文獻標識碼： A
一、山區高速公路路線設計的特征分析
在進行山區高速公路的路線設計工作之時，因為山區的自然條件特殊，因此會有很多自然影響因素對其造成影響，例如山區的地質、水文、當地局部氣候、土壤成分以及植物等，這些自然條件或多或少會對山區公路路線的設計造成一些不可忽視的影響。
山區公路線路的選擇條件是由當地的地形所決定的，且地形對于公路施工的技術標準也起到了一定的限制作用。在山區當中，山高谷深、地形與地質條件都比較復雜、高差也比較大，這就使得山區公路路線的設計量十分巨大，可以進行選擇的方案數量又少。在地形方面，山區公路路線的設計會受到平面與縱向、橫向三個方面的共同抵制。在氣候方面，山區的暴雨出現頻率較高、由于地質條件
特殊，山洪會很急，流水的落差大。在地質條件方面，山區的土層一般來說比較薄，并且巖層很厚，地質條件極其復雜。但是與此同時，由于山區的山脈較多，因此，其地形也具有很強的發展規律，山脈與水系的線路相對來說比較清晰，大多為沿山順水的姿態。所以，要實現山區公路線路設計的合理化，就要對山區的自身條件加以利用。
二、山區高速公路路線設計的原則
（一）多方案比選原則
高速公路施工在設計過程中，每個階段都需要做深入的調查研究，最好是多做幾種施工方案進行對比，從而選擇最為合適的線路方案。線路設計首先要保證車輛在行駛過程中的安全性，其次要考慮到施工的成本和施工時間與施工的難度，公路養護因素也同時要考慮在內。
（二）考慮周邊環境
線路的選擇需要考慮對周邊環境的影響，如農田、樹林等環境，在公路施工過程中，勢必會對占用耕地或其他林地等經濟產地，對這些土地的占用大大減少了對土地的使用率，同時，國家對于這方面也有相關的規定，避免過多對土地的占用。
（三）環境保護原則
環境保護也是選線過程中必須遵循的原則之一，公路的建設勢必會對周邊的環境帶來一定的污染，同時對環境也會造成一定程度的破壞。主要應注意以下幾點問題：山區公路線路的選擇要注重植被和地形地貌的影響；公路之間的線路阻隔要注意對珍惜植物等因素的影響；水土流失的影響；平原地區公路要考慮到填方、取土、農業資源和土地的影響；農田水利灌溉系統的影響和對養殖業水體的影響。
三、山區高速公路路線設計要點
（一）平面設計要點
一條線方案是我國的公路設計人員在對山區公路路線進行規劃設計時的首選。在條件允許的情況之下，設計者可以以山區獨用的地形與地勢條件作為基礎，對上下行線進行相對獨立的平面線形設計，這樣一來，公路路線的平面造型就會使人賞心悅目，加之上下行線間的植物覆蓋，會讓山區的公路與山區的景色相融合，給公路的使用者帶去別樣的感受。直線形的設計方法是我國的公路設計者在進行公路線路設計時所采用的主要方法，在進行設計之時，要對公路的等級以及路線所穿越之起和路線的控制條件進行綜合的考慮。
第一，對于山區，特別是對于山嶺較多的地區來說，要進行地形特征的分析，將地形作為主要的控制因素，將縱斷面線形作為主力，結合起橫斷面和平面進行公路路線的確定。
第二，對于平原或者是丘陵較少的山區來說，要將平面地物障礙作為路線設計的控制因素，將路線的平面作為主導，再聯系橫縱斷面進行路線的設計。
第三，對于特殊地貌的地區來說，要將地質特征作為公路路線設計的主要依據，此時的主導性因素就應該是避免重大地質災害的發生，將平面與橫縱三個方面結合起來進行路線的設計。
（二）縱斷面設計要點分析
第一，在凸形豎曲線半徑的設置的過程之中，當地的地形與地貌都會對山區公路路線的設置產生一些抵制作用，連續的大縱坡小半徑豎曲線與短平曲線的結合出現的資料較多。這樣一來，就可以順利地實現平面與縱面二者的對應，實現公路路線設計規范的要求，但是這樣的設計的缺點就在如視距被忽略。在山區地形與地貌的影響之下，加之山區植被的影響，會縮小駕駛人的視力范圍，對于前方路線的去向判斷會容易出現錯誤。而這種情況可以通過進行平曲線的調整進行完善。這時，應當加大凸曲線半徑，但是要以不過多地增加工程量為準，從而確定車輛的行駛安全。
第二，在進行凹形豎曲線半徑的設置過程當中，一些公路的設計者會有意去增加凹曲線的半徑，以此來達到加強凹凸曲線二者間的平衡。而這樣的做法無疑會加大工程量，對于工程成本管理工作不利。在山區當中，因為公路的縱坡一般來說較大，起伏較多，所以，如果凹曲線的半徑進行過大的設計，就會影響公路排水系統的功能。這就會對公路上行駛車輛的安全造成一定的威脅，所以說，在進行設計時不能為了實現高指標的目的而盲目進行凹曲線半徑的加大。
（三）橫斷面設計要點分析
車輛駕駛人所能說通的遠景交通量是進行山區橫斷面設計工作的要點所在，在車道增加的情況之下，山區公路的橫向寬度就會加大很多。一般來說，許多山區公路的設計者會利用傳統的公路標準進行其橫斷面的設計。無論山區的地形地貌條件是怎樣的，公路線路當中的標準橫斷面形式就只有路堤、路塹與一般路段幾種，這樣一來，山區公路與其它的普通公路并沒有太大的不同，對于普通公路而言，這樣的設計是正常的，但對于山區來說，車輛的增多，就會使得此樣的山區公路路線設計顯得過于呆板。擠占河道等不良現象也會出現，使得公路施工量增大，成本增加。所以，本人認為，在進行山區公路的橫斷面設計之時，可以將公路的上、下行線進行合攏，也可以將二者分開來，順應山區的自然條件，進行合理化設計。
（四）越嶺婭口的選擇
婭口是越嶺選線的重要控制點，它直接關系到路線的展線方案和工程規模。地質條件的允許清況下，一般應選擇高程較低和利于嶺頂兩側展線且符合路線總體走向的婭口。但也不排除由于地質或其他原因，被迫放棄底標高婭口而選擇高標高婭口的可能。
越嶺婭口位置及參數一經確定，嶺兩側展線方案也基本確定，一般有簡單的展線、深入側谷展線、螺旋展線和回頭展線四種展線方案。根據高差、地質、地形等控制因素的不同選用不同的展線方案。在選線過程中，堅持地質選線原則，運用動態的思想研究處理山區地質問題。堅持系統分析、綜合選線、整體最優的原則，如果遇到難以處置的不良地質路段需謹慎對待，應設法避讓，對于選線時無法避讓，而且處理難度不是很大的，應盡可能縮小穿越范圍，選擇有利于工程安全的角度穿過，以降低造價。
（五）山區高速公路路線設計中應注意的問題
1、保護與維持土地和水域的敏感地區
在高速公路建設過程中，應盡早精心進行項目規劃，以發現和回避水、土資源方面存在的問題，防止敏感地區發生水土流失，同時還應提供條件保護和維持項目用地范圍內或沿線的水土資源。
2、提高土地利用的協調性
景觀與環境設計應確保新建公路與相鄰的土地利用項目包括居民區、旅游區和自然保護區的環境和諧共存，應確保對現有設施的養護和改建與環境相協調。
3、改善項目的視覺效果
公共設施的視覺質量應該有利于提高用戶和沿線居民的生活質量。由于公路運輸在人們的工作和生活中作用突出，因此提高新建和現有設施的視覺質量非常重要。在有些地區可采用部分遮擋方式以把公眾對不雅觀景物的注意減少到最小程度，而在某些地區則需要完全遮擋。在要求終年屏蔽效果的地帶主要應采用常綠植物，輔之以能有季節色彩變幻、質感有情趣并能與周圍地帶融合的落葉植物。揚長避短，遮蔽不宜的景致與物體，可通過籬笆擋住不宜景致。
參考文獻
篇7
關鍵詞：改擴建；路線設計
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：
公路路線設計是公路建設之本，公路建成后，對公路沿線今后的經濟發展、土地利用、居民生活、工農業生產以及自然景觀、環境協調等都會有很大的影響。公路路線的設計是否合理將對該區域以后的發展起著重要的影響。而對于改擴建公路，路線設計是在原有公路基礎上進行的，在設計中既不能完全脫離原有公路，也不能完全依賴于原有公路，僅僅是完成對原有公路的拓寬設計，而是認真調查，結合實際，制定出經濟、合理的路線設計方案。
一、公路線形設計
改建公路選線時應根據路線基本走向和技術標準，結合地形、地質條件、考慮行車安全、環境保護、土地利用和施工條件以及經濟效益等因素，通過全面比較，選擇一個最佳的路線通過方案。改建路線的選線還應與城鎮規劃相協調，在能滿足《公路路線設計規范》（JT6 D20一2006)（以下簡稱《規范》）的要求下，盡量不拆遷房屋等建筑物。改擴建公路由于原有公路經過一定年份的使用，路線兩側地物的布局都已成形，拆遷困難，故路線的走向應基本沿原有老路的走向布置。
拿兵團第六師馬芳公路來說，原馬芳公路為三級公路，隨著兵團經濟的飛速發展，現有的馬芳公路已不能滿足日益增長的交通量的需求，故需升級改擴建為二級公路。馬芳公路連接了兵團第六師的兩大團場—106團（馬橋鎮）和芳草湖農場，是這兩個團場人員、物資周轉的重要通道，因此路線方案的功能必須滿足兵團路網規劃的要求，路線總體設計必須以106團以及芳草湖農場為控制點，結合實際，力求與城鎮的發展規劃相配合；路線起終點作為道路的出口，應以方便居民出行為原則，使路線起終點設置在重要團場場部所在地；馬芳公路原則上沿用老路路基，以減少破壞荒漠植被和節省工程造價。故此條公路的起終點位于106團和芳草湖農場境內，路線走向沿原有馬芳公路的走向進行布置。
改擴建公路選線時，還應注意構造物與路線的配合，不能只顧及線位或線形，而忽略構造物修建的難度及工程投資。
改擴建公路選線時，由于路線走向與原有老路的走向基本一致，可先對原有老路進行1:2000的帶狀圖測設。主要對原有老路的走向和寬度、道路兩側100米范圍內的地物（如林帶、電桿、渠道、居民區、農田以及河流等地物）、原有老路上的構造物進行標繪。完成測設后，設計人員可在此帶狀圖上進行詳細的路線布設。根據此帶狀圖，依照原有老路兩側地物，結合實際情況，設計人員確定對原有老路是進行單側加寬還是兩側加寬。
二、平面設計
平面線形設計應結合改擴建項目的功能定位、舊路的技術指標、交通安全性、工程經濟、沿線的地形、地物、環保以及各種控制因素的影響，進行綜合論證、多方案分析比選。并注意線形的連續與均衡性，同時與縱斷面、橫斷面相互配合。一般公路可通過局部改線，因地制宜地改善陡坡、急彎等存在交通安全隱患、公路病害或標準過低的路段。
平面線形設計原則上能直則直，能曲則曲，直圓配合，整體協調。對于改建公路的線形設計要根據其使用性能、標準要求盡可能地與地形、地物相適應。并應保持各線形要素的均衡、連續，避免線形的突變，為此要十分注意線形指標的選用。
1、直線：在改建現有公路時，同向曲線間的最小直線長度以不小于行車速度(km／h)的6倍為宜；反向曲線以不小于行車速度的2倍為宜。
2、圓曲線：改擴建公路中，局部路段為了最大限度的利用原有公路，選用的半徑容易偏小，但一般不要輕易采用設計速度所對應的極限值。在采用極限值的路段，為保證行車安全，最好對此路段進行限速處理。同時《規范》規定圓曲線最大半徑不宜超過10000m。但在改擴建現有公路的過程中，由于原有公路在施工中可能存在施工測量誤差，肉眼看起來很直的道路，實測出來是偏角較小的曲線，為了保證曲線有足夠長度，并與前一交點順接成S型曲線，故會采用大于10000m的曲線半徑。
3、平曲線長度：平曲線長度應滿足《規范》中規定的平曲線最小長度。當偏角小于或等于7°時，還應設置較長的平曲線，且應滿足規范要求。
三、縱斷面設計
對改擴建公路的縱斷面設計應進行深入研究、綜合比較，結合舊路路面結構的利用方式采用不同的縱面設計方案。一般公路通過降坡或調整坡度克服極限縱坡或縱坡頻繁起伏現象時，應考慮利用原有工程結構及其加寬或加長的可能性。
改擴建公路路線拉坡時，應綜合考慮新建路面結構層厚度以及原有老路的周圍景觀。路線縱坡以平緩而坡長以較長為好，在現有公路可利用地段設計的縱坡應盡量使現有路面成為改建后路面基層。例如對于老路補強路段，如果路面補強厚度為30cm，拉坡高度就可控制在25～35cm這個范圍內，這樣既不會對原有老路的強度產生較大破壞，也不至于填高太大，而與四周景觀不協調。對于原有道路上可以加長利用的橋涵應特別注意，在拉坡時，應以這些橋涵的標高為設計高程進行拉坡，以免出現填高過高或過低的情況，而導致橋涵不能利用需拆除重建，造成不必要的浪費。同樣，在于重要國省道交叉處，如按平面交叉處理，交叉口處的現有標高也應成為設計高程。
坡度、坡長、豎曲線半徑以及豎曲線長度都應滿足《規范》的要求。
四、橫斷面設計
改擴建公路橫斷面設計應根據其使用要求和當地的自然條件(包括地質、水文和材料情況等)結合施工方案進行設計，應既有足夠的強度和穩定性，又要經濟合理。影響路基強度和穩定性的地面水和地下水，必須采取措施進行攔截或捧出路基以外，并結合路基排水和附近農田灌溉綜合考慮，做好排水設計，使之形成完整的排水系統。
在橫斷面設計時，應充分考慮原有公路兩側現狀，確定采用單側加寬還是雙側加寬。一般來講單側加寬較好施工，施工過程中，只對原有公路的一側進行開挖或填筑路基。但有時如果老路兩側都有林帶或者不便于拆遷的電桿等地物，而老路兩側地物之間的距離又滿足雙側加寬的條件時，為避免大規模的砍伐或者拆遷，就要選擇雙側加寬的方式。
五、結語
路線設計是改擴建公路設計的重點，只有合理的路線設計，才能保障公路的交通安全。路線設計必須綜合考慮各方面因素，是一個不斷重復、優化的總體設計過程，平縱面線形的合理組合，不僅僅要滿足規范、指標，更要在設計中貫穿“以人為本”的理念，讓公路真正做到安全、環保、舒適、美觀。
參考文獻：
[1]《公路路線設計規范》（JTG D20—2006）
[2]《公路路基設計規范》（JTG D30—2004）
[3]《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60—2004）
[4] 盧小明.改建公路路線設計分析
[5] 周鈞許.公路路線設計的要點探析
作者簡介：
篇8
關鍵詞：公路勘察設計；設計理念；山區公路；實踐
山區公路建設中，由于山區地形復雜，氣候多變，很容易受到外界因素影響，從而導致公路建設困難，嚴重者還可能引發公路施工安全事故，給施工單位帶來損失。為了解決以上問題，建議在山區公路設計中引入設計新理念，同時做好公路建設中的設計工作，為后續公路施工質量安全提供保障。下面筆者以山區公路為例，對公路設計中應用到的設計新理念作詳細分析。
一、公路等級的選用
山區公路設計中，公路等級的選用是一項科學性極強的工作，期間涉及到眾多因素，必須控制公路等級選用的適當性。一般來說，公路等級越高，公路的行車速度、曲線半徑等指標要求也越高，越需要控制公路設計、施工工藝。為了探討公路勘察設計新理念內容，本文以某某山區公路設計為例，對該公路改建中應用到的設計新理念進行詳細分析。
某某山區公路等級為二級，后隨著車流量的減少，建設部門決定對其進行改建，將原公路等級調整到三級，下圖為某某山區公路的等級調整圖。
結合圖1分析，在山區公路等級調整過程中，公路等級從二級降到三級以后，公路路基寬度變得更窄，相關技術指標要求也隨之變低，最終提高了某某山區公路的經濟效益，降低了公路投資成本。
二、公路勘察設計新理念中的平面線形設計
平面線形設計是設計新理念的一種，實際執行時需要做好以下幾個方面的工作。
1、地質選線和地形選線要相互結合
山區公路設計中，公路選線對公路施工難易程度、投資成本有一定影響，傳統山區公路選線堅持“先選線、后評估”原則，極容易增大公路工程施工難度，增大公路施工投資成本。引入新理念之后，公路選線原則被改變，選線工作順序也有了巨大的變化。公路勘察設計新理念要求設計人員按照以下程序來實施公路選線：
（1）先對山區地形、地勢進行勘察和評估，結合衛星圖片，聯系地質工作人員，站在地質角度來選擇的正確、可行的公路路線走廊。
（2）從之前確定下路線走廊方案中選擇一個最合理，最容易布設線路的路線走廊方案。
（3）對確定下來的路線走廊方案進行可行性評估，找出該方案在具體實施時可能出現的難題，或者可能會產生的危害，若危害過于嚴重，要重新考慮其他路線走廊方案。
2、公路路線設計中，平面線形應盡量選擇曲線
山區公路線形主要以曲線為主，原因在于山區公路路線設計要求規定，公路路線的選擇要和地形相吻合，聯系公路地形條件來設計公路路線。公路線形設計時，為了確保公路線形設計的有效性，要盡量避免直線型公路，在地形困難的山區，強拉長直線，不僅加大工程量，使工程費用增加，而且由于高填、深挖造成嚴重的地質災害，也破壞了自然環境和生態平衡，造成水土流失。因此，山區公路首先考慮的應該是在平面線形上采用與自然地形相協調的曲線線形，盡量少采用直線。
三、縱面線形設計
1、慎用極限坡長和坡比
山區公路路線多沿河、沿溪或越嶺、越脊布置，布線或展線多受縱坡制約。而山區公路一般以大中型載重汽車為主，特別是電站的進場公路，尤以重載車輛多。因此，縱剖面設計首先要求適應性強，應根據河流縱坡、溝谷縱坡，山體橫坡等地形條件反復試坡，通過擬定幾何線形來模擬公路未來的輪廓，找出工程的難點、重點等；其次，公路的縱坡不宜過長，過長則可能導致車輛制動失靈，影響行車安全，也不利于與地形結合，增加工程量，并且對排水設計也不利，縱坡過小則展線距離長，可能增加橋隧長度及擋護工程量等。
2、豎曲線半經選用恰當
由于山區公路受地形地貌等因素的制約，連續小半徑短平曲線與連續小半徑豎曲線的組合時常出現，從理論的角度來說這是一種滿足規范要求的平縱組合設計，但這種組合往往忽略了視距要求，當采用上述平縱組合時，駕駛者視覺范圍較小，視線誘導性差，難以判斷前方路線去向，當出現縱面上的斷背曲線時，對行駛安全來說是最為不利的。但受地形條件的限制，往往難以通過調整平曲線半徑來解決，只能在適當增加工程量的前提下加大豎曲線半徑，以增大視距，有利于獲得視覺良好的線形，保證行車安全。
四、橫斷面設計
1、靈活選擇斷面形式
山區公路地面橫坡大、邊坡陡峻，靠山上一側不易開挖，靠山下一側不易填筑。為使路基穩定，往往形成路基半填半挖甚至全挖，導致路基工程量大，山體破壞強烈或填筑邊坡高，容易造成邊坡滑塌，不利于環境保護。因此，根據不同地段的地形，靈活設計路基橫斷面十分重要。對地形平坦、自然橫坡較緩的路段，一般以整體式路基斷面為宜；對地形復雜且以挖方為主的路段，當自然橫坡較陡時，可采用分離式路基水平布置或上下錯開。
山區地形復雜，高路堤與陡坡路堤往往相伴而生，存在邊坡穩定性不足和路堤不均勻變形等隱患，不僅增加工程投資，而且關系工程安全、占用大量土地等。按照“不破壞是最大的保護”的設計理念，路基填挖高度一般按以下原則控制：
（1）路基中心填方高度不應大于20m。若填方高度大于20m時，原則上采用橋梁。在地形復雜的狹窄溝谷地帶，當路基棄方數量較大、且難以選擇較為合適的棄渣場地時，在采取切實可行的工程措施保證路基穩定，并能消除路基不均勻沉降變形等前提下，可選用高路堤方案，但也盡量少用。
（2）路基中心挖方高度不宜超過30m。若挖方深度超過30m，原則上應研究是否能采用隧道方案。
（3）路基挖方邊坡高度不宜超過40m。若超過40m時，需要結合地形地質條件，適當優化路線方案，可考慮采用隧道或半隧半路、分離式路基等方案。
五、結束語
綜上所述，公路設計質量的好壞對公路性能有著直接影響，甚至關系到公路路面行車舒適度和行車安全，因此在公路建設過程中，為了確保公路工程施工質量，保證公路行車舒適和行車安全，必須在公路施工前期做好全方位的公路勘察設計，為公路質量安全提供有力保障。在本篇文章中，筆者著重論述了公路勘察設計新理念在公路設計中的應用，強調了公路勘察設計的重要性，并探討出相關結論，供同行參考借鑒。
參考文獻
[1] 段霞忠. 公路選線中的常見地質災害及選線策略[J]. 科技信息. 2009（02）
篇9
關鍵詞：LBS 電子地圖 服務系統 設計
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0007-02
LBS系統的基本原理是：當移動用戶需要信息服務或監控管理中心需要對某移動終端進行移動監控時，首先移動終端通過內嵌的定位設備如GPS獲得終端本身當前的空間位置數據，并實時地通過無線網絡把數據上傳到中心；中心GIS服務器根據終端的地理位置、服務要求進行空間分析；然后將分析結果以文本或地圖的形式下傳到移動終端。
因此，LBS技術是新信息技術和通訊技術（NCITS）相互融合和相互滲透的結果，其中包括了GIS技術、移動通訊技術和Internet技術等。
1 LBS下導航電子地圖設計原則
本文認為LBS移動終端導航地圖設計應采取以下幾條認知設計原則。
（1）人們通過路段名字和路段節點描述路線：通過系列轉向節點描述路線從一路段到另一路段，路線描述的重點是每一路段的進出節點和轉向（左或右）。地圖中路段的名字有助于移動用戶將地圖與現實世界相聯系，轉向方向決定移動用戶在節點處行為。因此，節點信息是路線導航中的重要認知信息。
（2）路標是進行空間位置判斷的重要元素：移動用戶利用交叉路口路標和路線沿途路標可確認自己行走的路線是否準確，這大大有助于用戶導航。較大路標如水體和路線的整體形狀能幫助導航者將路線與現實周圍環境相聯系。同樣，路段距離也有助于用戶判斷自己的行程，所以在導航服務地圖中可標注路段長度。
（3）認知心理學的研究表明，閱讀地圖是獲取心象地圖、實現空間認知的重要手段。不同使用目的用戶對同一幅地圖可產生內容不同的心象地圖，而心象地圖又包含諸多地理變形，心象地圖包含的內容和變形完全取決于用戶用圖目的。
（4）移動用戶的導航認知心理不僅想了解整體路線經過的所有路段和節點，而且還需準確的路線引導策略。
2 導航地圖服務系統設計
LBS應用服務類型很多，如查找地物、查詢地物信息、物品追蹤等。本節研究LBS導航服務地圖的系統設計。
2.1 系統設計目標
本導航地圖服務系統的設計目標是“滿足導航用戶空間認知需求”，并以“一次請求，多次反饋”模式提供道路導航認知信息。即基于空間導航認知需要，導航地圖服務系統不僅向用戶提供整個路線的概觀簡圖，而且同時傳輸路線中的認知難點區域，如環島、高架橋等周圍的細部地圖傳輸給用戶，使移動用戶在不同時刻可以選擇不同的地圖界面來獲取當前所需的道路信息。如假定“國貿橋”行走地段是一認知難點，則系統會提供給用戶的該區域的詳細地圖。
路線概觀簡圖只包含對用戶導航目的有重要認知價值的地理信息，這種經綜合制作成的簡化概觀地圖不僅圖幅尺寸少，符合移動終端的小屏幕特點而且能滿足用戶在導航初始階段對路線整體信息的認知需求。
本系統采用B/S模式，地理數據以ArcGIS形式存儲在后臺服務器數據庫中，并且數據庫中的地名和路段都有相應的等級劃分。客戶端通過輸入起點和終點地名對，向服務器請求導航服務。服務器計算從出發地到目的地的最佳路徑，以簡化圖的形式表現整個道路信息，同時將線路中的認知難點發送給用戶，這樣既減輕了用戶的認知負擔，也滿足了用戶的任務需求及網絡和硬件條件。該系統有幾大部分組成，見圖1。完整的服務請求流程為。
（l）根據導航用戶輸入的出發地A和目的地B地名對，路徑查詢部分在道路網絡數據庫中，根據每一路段的方向和權值找出從A到B的最佳路徑LAB。（2）根據得到的最佳路徑LAB，地標搜索部分在數據庫中提取路線LAB經過的所有地名地標集M{Ml，……，Mn}和節點集{a1，，，，， an}，并依據地名等級數據庫查找出地標集M中各地標的認知等級。（3）道路簡化部分根據本文所提出的認知簡化原則進行地圖簡化，形成從出發地A到目的地B的路線認知簡化圖，地圖內容只包含簡化路線和沿途路線地標信息。（4）為保證移動用戶在較小視野范圍內最大限度得到有關路線導航信息，計算機制圖部分需對地圖組成元素進行地圖布局形成簡化路線地圖。（5）最后，系統將地圖制作成圖片并以網頁形式向用戶。同時傳輸路線中認知難點區域的細部地圖。
2.2 系統流程
2.2.1 最佳路徑計算
最佳路徑算法非本文的研究重點，因此，最佳路徑的計算采用后臺服務器平臺ArcGIS自帶的最佳路徑算法，查詢起點A到終點B的最佳路徑LAB。
2.2.2 路線簡化
路線簡化包含幾小部分，如圖2所示。倘若按照常規簡化原則簡化路線長度，即路段具有統一比例尺，那么路線中的短路段在地圖中就會變得很小，既不利于地圖標注，也不利于用戶對路線的整體認識和了解。在本文提出的”有效認知”簡化原則下，為使組成路線的所有路段在一定的視野范圍內都清晰可見，需要對路段長度進行不等比例尺的簡化，即對長距離路段進行長度壓縮，而對短距離路段進行放大，見圖2（c）。這樣形成的路線簡化圖2（c）既能滿足用戶對導航的認知需求，同時也符合移動終端的屏幕限制，使用戶在小視野范圍內最大限度掌握整體路線情況。
另外，簡化過程要刪除路線中對導航認知沒有較大意義的形狀細節，保留路線中有重要認知價值的節點，并且盡可能將兩重要節點間的路段簡化成直線段，如圖2（b）是刪除了原始道路形狀細節的簡化直線圖。
2.2.3地標搜索
地標搜索根據計算出的最佳路徑LAB檢索路線經過的地名地標和地標等級，如圖3，并找出距離出發點A和目的地B最近的最高等級地標ai，bi，向用戶提供Aai間的詳細路線圖和biB間的詳細路線圖。
Aai間和biB間這兩區域的詳細地圖對用戶導航認知很關鍵，因為對于城市地名而言，由于不同地名在交通網絡、歷史事件以及旅游價值等多方面重要性不同，導致人們對不同等級的地名有不同的熟知度，所以人們對不同等級的地標位置和周圍環境有不同的認知度和熟悉度。例如，居民不可能熟悉所居城市的任何角落，尤其是對像北京、上海這樣的大都市更是如此，外出辦事打出租車，常常是司機也不熟悉所去單位的具置。下面舉幾個例子來說明問題。
（1）大部分人對北京“先農壇體育場”不熟悉，但說到在“天壇公園”附近，可能有大部分人（60%）因知道“天壇公園”位置而明白“先農壇體育場”的大致方位；若“天壇公園”的等級還低，那么說“先農壇體育場”在“前門”正南2公里處，相信有絕大部分人（88%）因知道“前門”位置而明白“先農壇體育場”的大致方位。
（2）同樣，“中國評劇大劇院”“木擇園”“永定門”，人們熟悉“永定門”或“木揮園”的具體走法，從而知道“中國評劇大劇院”的位置。
（3）再如，“中國測繪科學研究院”“永定路口”“五棵松”等等，這樣的例子在生活中比比皆是。
綜上所述，人們對某地名行走路線的熟知度隨著地名等級的下降而降低，所以需對地圖中的地名進行等級劃分，確認路線中用戶的認知難點。對地理信息服務系統而言，不僅要給用戶整個路線概觀簡圖，而且要將用戶的認知難點進行細化表達，充分考慮數據資源和硬件資源的有效利用。
2.2.4 計算機制圖
為符合人們的用圖習慣，地圖布局將路線起點設置在屏幕底端，并且路線走向沿著移動終端的長端。因為對于這樣的地圖，用戶使用起來不需要經過思維旋轉，就可將地圖中的地理空間關系對應于人們頭腦中的心像地圖，因此，這種地圖布局使用起來更加方便，多數導航應用系統采用的是這種地圖布局形式。傳統的“上北下南左西右東”的地圖布局適合于規劃，而走向朝上的地圖布局由于符合人們的認知使用習慣而更加適合于應用。
2.2.5 地圖
地圖根據用戶需求，將繪制出的簡化地圖和修飾信息以網頁形式傳送給移動用戶，形成一個最終的網頁地圖。
3 結語
本文主要講述系統的設計目標和預期成果，介紹系統流程與構成，分析系統中的組成部分以及每一部分的實現功能。
參考文獻
[1] 夏穎，光，張航.空間數據檢索在嵌入式GSI中的應用[J].計算機應用，2012，22（12）：119-123.
篇10
關鍵詞：山區公路；路線設計；選線原則
Abstract: the mountainous landscape, geological complex, highway line layout restrictions and many influencing factors. Mountain area highway design and plain highway design has the very big difference, in view of the characteristics of mountainous topography and geomorphology, on the mountain highway route design from linear selection principle, longitudinal surface design, longitudinal plane combination design put forward the problems should be paid attention to, and on the mountain road in route design easily neglected problems, the paper proposed some for later has the meaning of the reference.
Keywords: mountainous highway, Route design; Route principle
中圖分類號： U212.3文獻標識碼：A 文章編號：
引言
隨著國民經濟的快速發展，我國公路的發展也非常迅速，并逐步向山區延伸，而山區地質、地形復雜，公路路線布設的限制和影響因素很多。因此，山區公路設計與平原區公路設計有很大的區別，且復雜困難，有必要對山區公路的設計進行深入的研究。總結新的設計理念以指導山區公路設計。本文通過對山區公路路線設計從線形選擇的原則、縱面設計、縱平面組合設計等方面提出應注意的問題，并對山區公路路線設計中容易忽視的問題提出建議，以便以后具有借鑒之意義。
選線的原則
公路線形是公路的骨架，它支配著整個公路規劃、設計和施工。線形設計良好是否，對行車安全、經濟、舒適、美觀、協調等都具有決定性影響。線形選擇涉及諸多因素，如線形指標、地形條件、工程造價、運營效益、景觀協調等等。因此, 路線設計要綜合考慮平、縱、橫3 者的關系，恰當地掌握標準，做到縱坡均衡、平面順適、橫面合理。
2.1山區公路選線特點
山區路線的選線受山區地質、地形和氣候條件的限制很大。在地質方面，山區土層薄，巖層厚，巖層產狀和地質構造變化復雜，影響線位的布設；在地形方面，溝深谷窄、山高坡陡，路線縱、平、橫三方面都受到限制；在氣候方面，山區暴雨多，溪流水位變化幅度大，山洪急，是選線中不可忽視的因素，山區路線布設應當與山區地形相適應。
山區公路布線主要有沿河(溪)線、山腰線、山脊線和越嶺線。選線要在充分理解路線標準的前提下，根據地質、地形、氣候情況，準確把握路線各項技術指標。使用最短的路線長度實現線標準高、構造物少、造價省等最大的綜合效果為佳。
2.2越嶺線的選擇
越嶺線的特點是路線需要克服很大的高差, 路線的長度和平面位置主要取決于路線縱坡的安排, 因此, 在越嶺線的選線中, 須以路線縱斷面為主導。越嶺線布局主要應解決的問題是: 埡口選擇, 過嶺標高選擇和埡口兩側路線展線的擬定。它們是相互聯系、相互影響的。布局時應綜合考慮, 處理好三者的關系。其中, 埡口是體現越嶺線方案的重要控制點, 應在基本符合路線走向的較大范圍內選擇, 要全面考慮埡口的位置、標高、地形條件, 地質情況和展線條件。越嶺高差較小, 地質條件穩定, 展線降坡后能與山麓控制點直接地銜接, 不需無效延長路線, 這種埡口最為理想。如埡口雖低, 但地質條件不好, 或兩側山坡不適于展線, 或展線后與山麓控制點接線不順, 則應稍微偏離總方向另行選擇。同時埡口是地質構造上的軟弱層地帶或斷層破碎帶, 選擇埡口要對其地層構造情況進行實地調查。埡口以下的兩側山坡線是越嶺線的主要組成部分, 山坡的地形、地質條件直接影響路線的質量、造價和路基的穩定, 應綜合考慮。
2.3山區沿河（溪線）的選擇
沿河（溪線）的選擇，要處理好河岸的選擇、跨河換岸地點和線位高低三者間的關系。利用有利地形，避開工程艱巨和不良地質路段，如滑坡、崩塌、泥石流、巖堆、巖溶、泥沼、凍土等等。如國道某路段，由于當時選線線位不夠合理，過于靠近山體，造成施工后山體崩塌以致于要進行大面積的高邊坡治理，增加了上千萬元投資。倘若避開開挖山體，傍河建個小段棧橋、半橋，這樣不僅節約了投資，而起對環境保護也是有利的。在這些特殊路段，就應做多個路線比較方案，進行全面的比選。如跨河換岸時，以選擇橫坡平緩的河岸為佳，有些河岸橫坡雖然平緩，但由于地質不良，巖層傾向于路線，開挖后易產生順層滑塌的病害，而對岸雖橫坡稍陡，但巖層背向于路線，開挖后不易產生順層滑坡，路線走向則應選擇后者。所以跨河換岸時，要特別注意地質情況的好壞。
2.4山脊線的選擇
山脊線的選擇首先要分水嶺的位置和方向不能偏離總方向太遠；另外應選山脊順直起伏不大、平緩、嶺肥脊寬的理想地形，使路線大部分布置在分水嶺上。但高山地區的分水嶺常常是埡口、峰巒相間排列，有的相對高差很大，這種地形的山脊線，則為一些較低埡口所控制，路線應沿分水嶺側坡控制在埡口之間穿行，路線大部分設在接近分水嶺山腰上。采用山脊線還要求分水嶺地質條件好，上下山脊線的引線有合適的地形可以利用，否則山脊本身條件再好也難以采用。
路線縱面的設計
縱斷面設計比較突出的是豎曲線半徑的選取和平豎曲線個數比或兩者的一一對應關系問題。
3.1凸形豎曲線半徑選擇
山區公路受地形地貌等因素的制約，連續大縱坡小半徑豎曲線與連續小半徑短平曲線的組合時常出現。這種情況下很容易做到平縱一一對應，滿足規范要求。但這種組合往往忽略了視距要求。受地形地貌以及茂密植被的影響，駕駛者視覺范圍小，當采用上述平縱組合時，本身平、縱的指標較小，難以判斷前方路線去向。若出現縱面上的斷背曲線，對行駛安全更為不利。而這種情況下往往難以通過調整平曲線半徑來解決。此時，宜在不過多增加工程量的前提下適當加大凸曲線半徑，以便增大視距，保證在曲線上任何一點均能看清前方平曲線的變化，保證行車安全。在條件允許的情況下，應適當選取較大的凸曲線半徑。
3.2 凹形豎曲線半徑選擇
一般凹曲線半徑容易滿足規范要求，有時為了追求凹凸曲線指標的均衡，增大凹曲線半徑。這樣勢必造成工程量增加，而且由于山區公路縱坡較大，起伏頻繁，凹曲線半徑選擇過大，比如國道某路段就由于上述原因導致填土高達48 m，增加了防護和排水設施。因此，在設計中不宜一味追求高指標而增大凹曲線半徑。
路線平、縱面組合的設計
山區公路平、縱面組合設計受地形、通道構造橋涵、設置制約，直接影響到工程造價。故應充分考慮構造物引起縱面起伏、地形起伏走向，以減少工程量。結合公路特別是高等級公路建設的實際，在平縱組合設計時，應注意的問題如下：
（1）山區公路平縱面組合設計，要把豎曲線與平曲線一一對應起來，最好不要錯開即豎曲線頂點應于平曲線中點或中點附近，同時平曲線要比豎曲線稍長一些。平豎曲線的半徑要協調，豎曲線的半徑一般為平曲線半徑的10~20倍可以取得良好效果。當平、豎曲線半徑均較小時，兩者不得重合，應避免出現不宜重合的曲線。但實際設計中是難于做到的，在山嶺區 強調平豎曲線組合一一對應，有可能會造成大填大挖。
（2）關于平曲線包含豎曲線問題，在條件允許情況下，平、縱面組合設計應盡可能滿足一一對應關系。若確因地物、地形等的限制，在縱坡差不大情況下，一個平曲線包含的豎曲線個數根據縱斷面設計需要確定；在縱面起伏的坡差較大時，一個平曲線包含的豎曲線個數不宜超過三個，且須經透視圖的視覺檢驗，保持豎、平曲線大小的均衡。不宜將變坡點放在回旋線上或回旋線與豎曲線重合, 以免使駕駛員既要換擋又要調換方向盤，造成緊張而引起事故。豎曲線和平曲線不宜相互重疊，以免公路有扭曲的感覺而不美觀。此時，當一方接近最小值時，要設法使另一方提高指標。凡直線上不可避免出現一處凹或凸形豎曲線時，如坡差不大，則采用大半徑豎曲線，以保持視覺良好。
結論
山區公路路線設計是公路設計中非常重要環節，直接影響到地形景觀的協調、公路路網結構的合理、線形指標的合理、工程造價的控制、汽車運營的安全舒適等等。設計中應把握好最佳線形選擇的科學指標，合理采用路線標準選擇出綜合考慮各主要影響因素的公路最佳路線線形方案。
參考文獻：
[1] 何景華．公路勘測設計[M]．北京：人民交通出版社，1996．
