摘要：本文對在實際公路設計中平、縱斷面線形結合時應該遵循和注意的問題進行了探討，以供參考。

　　關鍵詞：公路,線型組合,設計原則

　　前言

　　在公路設計中,平、縱斷面是極為重要的組成部分。平、縱斷面線形配合不好,不但有礙于行車舒適等優點的發揮,而且會加劇視覺不良,造成行車上的危險。平、縱斷面線形的組合設計很好的配合,通常無須增加造價就能提高公路的品質,安全和完美線形,并有助于保持連續、勻速行駛。

　　1 平縱線形組合設計原則

　　( 1) 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、迷惑或判斷失誤的線形，都必須盡力避免。在視覺上能否自然地誘導視線，是衡量平縱線形組合的最基本問題。

　　( 2) 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。對縱段面線形反復起伏、在平面上卻采用高標準的線形是無意義的，反之亦然。

　　( 3) 選擇組合得當的合成坡度，以利于路面排水和行車安全。

　　( 4) 注意與公路周圍環境的配合。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。

　　2 平縱線形組合方式及注意問題

　　2. 1 平面直線與縱斷面直線組合

　　線形單調、枯燥，在行車過程中視景無變化，容易使司機產生疲勞和超車頻繁，在組合時一般應避免這種情況。但在交通比較錯綜復雜的路段( 如交叉口) ，采用這種線形要素是

　　有利的。

　　為調節單調的視覺，增進視線誘導，設計時可用劃行車道線、標志、綠化、注意與路旁建筑設施配合等方法來彌補。

　　2. 2 平面直線與縱段面凹形豎曲線組合

　　直線具有較好的視距條件，由于縱斷面上插入了凹形豎曲線，因此線形不再生硬、呆板，而且給予司機以動的視覺印象，提高了行車的舒適性。但是要注意以下三點:

　　( 1) 避免采用較短的凹形豎曲線( 一般以大于最小豎曲線半徑的3 - 4 倍為宜) ，以避免產生折點。

　　( 2) 在兩個凹形豎曲線間注意不要插入短直線。若能將兩凹形豎曲線合二為一，則會具有更佳的視覺和行車效果。

　　( 3) 長直線的末端不宜插入小半徑凹形豎曲線。

　　2. 3 平面直線與縱斷面凸形豎曲線組合

　　線形視距條件差，線形單調，應盡量避免。注意要采用較大的豎曲線半徑，以保證有較好的視距。縱斷面線形的優劣很大程度上取決于豎曲線半徑的大小，豎曲線半徑大小的選擇

　　應滿足視距要求，且豎曲線長度不宜過短。一般情況下，凸形曲線段事故率要比水平段高，小半徑凸形曲線往往成為事故的誘因。豎曲線頻繁變換會影響行車視距，嚴重降低公路安

　　全性。

　　2. 4 平曲線與直坡段組合

　　只要平曲線半徑選擇適當，平面的直線與圓曲線組合恰當，其視覺效果是良好的。汽車在這種路線上行駛，可以獲得較好的路旁景觀，且景觀逐步變化使駕駛員感覺新鮮，方向盤

　　操縱舒適。但如平曲線與直線組合不當( 如斷背曲線) ，或半徑過小、直線長度過短等都將在視覺上產生折曲現象。

　　( 1) 避免斷背曲線。短直線介于兩個圓曲線之間，形成所謂的斷背曲線，這樣容易使駕駛員產生錯覺，把線形看成反向曲線，從而發生操作錯誤，甚至釀成車禍。

　　( 2) 組合時要注意平曲線半徑與縱坡度協調，還要注意合成坡度的要求。要避免急彎與陡坡相重合。

　　小半徑平曲線與陡坡的組合，在由平豎曲線構成的既轉彎又上、下坡路段，車輛的運動既發生徑向、法向、豎向的三維平動，又同時伴隨以上所述三個方向為軸的轉動。當車輛行

　　駛在有平面曲線存在的縱坡路段時，駕駛員一方面要完成轉彎動作，同時需要調整車輛狀態完成下坡或上坡動作，兩種動作的組合增加了駕駛員對車輛行駛狀態控制的復雜程度; 另

　　外，陡坡區段易受障礙物的影響，形成視距阻礙區，從而使得高速公路上陡坡區段成為事故多發地。特別是轉彎半徑較小的平曲線與陡坡組合的路面常為事故多發地段。縱坡下坡區

　　段銜接小半徑曲線的陡坡銜接方式也被認為是具有危險傾向的線形銜接方式，對于高速公路更是如此。這是因為該銜接方式易造成在不自覺的高速情況下駛入平曲線，車輛以高速實施平面轉彎，事故隱患大為增加。

　　2. 5 平曲線與豎曲線組合

　　平、豎曲線重合是一種理想的組合，如果平縱斷面幾何要素的大小適當，均衡協調，位置適宜，可以獲得視覺舒順、誘導良好的空間線形。但由于地形等條件的限制，這種組合往往不是總能爭取到的。如果平曲線的中點與豎曲線的頂( 底) 點位置錯開不超過平曲線長度的四分之一，仍然可以獲得比較滿意的外觀。設計時應注意以下幾點:

　　( 1) 平曲線和豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線。這種組合是使平曲線和豎曲線相互對應，豎曲線的起終點落在平曲線的兩個緩和曲線內，即“平包豎”。其中任一點都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內。

　　這種立體線形不僅能起到誘導視線的作用，而且可以取得平順而流暢的效果。但在實際生產中往往不能完全做到這一點，如果平、豎曲線的頂點錯開不超過曲線長度的四分之一，即可取得較好的視覺效果。若平、豎曲線半徑都很大，則平、豎位置可不受上述限制; 若做不到平、豎曲線較好的組合，寧可把二者拉開相當距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位

　　于直線上。

　　高速公路凸形豎曲線與凹形豎曲線的頂部或底部插入小半徑的平曲線的路段也是交通事故易發區。前者，因為沒有視線引導而必須急轉方向盤; 后者，在超出汽車設計速度的地

　　方仍然要急轉方向盤，這些都極易引起交通肇事。

　　( 2) 注意平、豎曲線幾何要素要大體平衡、勻稱、協調，不要把過緩與過急、過長與過短的平、豎曲線組合在一起。

　　( 3) 明、暗彎與凹、凸豎曲線的組合。明彎與凹形豎曲線及暗彎與凸形豎曲線的組合是合理的，比較符合駕駛員的心理反應和視覺反應。對于明彎與凹形豎曲線及暗彎與凸形豎曲線的組合，當坡差較大時，一般給人留下舍坦坡，近路不走，而故意爬坡、繞彎的感覺。搞山區公路設計，有時難以避免這種情況，但只要坡差不大，對行車的影響也不是太大。

　　( 4) 注意凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部，不得與反向平曲線的拐點重合，二者都存在不同程度的扭曲外觀。前者會使駕駛員操作失誤，引起交通事故; 后者會使路面排水困

　　難，產生積水。

　　( 5) 應避免在一個平曲線上連續出現多個凹、凸豎曲線。在一平面曲線內，如果縱斷面反復凹凸，即形成只能看見腳下和遠處，而看不見中間凹陷的線形，這樣的線形容易發生事

　　故。研究表明，車輛平動、轉動的某種突變，或車輛的運動按某種方式做持續累加與延續，是造成車輛發生交通事故的根源之一。在高速公路上，能夠造成車輛運動突變的，往往是道

　　路線形按某種方式銜接的過渡點; 而造成車輛運動的不良累加與延續的往往是多種線形組合的區段及銜接區段。

　　( 6) 要盡量避免過多插入豎曲線或小半徑豎曲線，這樣容易產生“暗凹”、“跳躍”等不良現象，造成駕駛人員的視覺中斷，誘發安全事故。

　　( 7) 避免平面轉角小于7°的平曲線與坡度角較大的凹形豎曲線的組合。路線轉角的大小反映了路線的順適程度，以相對小一些為好。但轉角過小，即使設置了較大半徑的平曲線，也容易把曲線長看成比實際的要短，造成急轉彎的感覺。這種傾向表現為轉角越小越顯著，以致造成駕駛者枉作減速轉彎的操作，還容易造成行車事故。

　　( 8) 小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。對凸形豎曲線誘導性差，事故率高; 對凹形豎曲線路面排水不良。

　　( 9) 計算行車速度≥40 km/h 的公路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。前者是去引導視線的作用，駕駛員必須接近坡頂才能發現平曲線，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 不良的線形組合方式

　　( 1) 小半徑凹形豎曲線與平面直線組合，給人以折線的印象。

　　( 2) 小半徑凹形豎曲線與平面曲線組合，側視小半徑豎曲線折線印象更加明顯。

　　( 3) 小半徑凸形豎曲線與平面直線組合，視距不良，路線走向隱蔽。

　　( 4) 凸形豎曲線頂部與平曲線組合，路線隱蔽，視線誘導不明確。

　　( 5) 連續豎曲線與平面直線組合，因豎、平曲線起伏頻繁，有隱蔽路段，同時影響夜間行車前燈照射。

　　( 6) 連續凹陷豎曲線與平曲線組合，雖然因平曲線組合消除了隱蔽路段，但仍影響夜間行車前燈照射。

　　( 7) 連續豎曲線與反向平曲線組合( 凸形豎曲線在先) ，路線產生嚴重下陷和跳躍中斷，不利行車。

　　( 8) 連續豎曲線與反向平曲線組合( 凹形豎曲線在先) ，路線產生嚴重錯位，行車不利。

　　( 9) 凹形豎曲線與連續平曲線組合，形成“蛇形”路線，不利行車。

　　( 10) 凹形豎曲線與平曲線組合，有隱蔽路段形成凹陷，不利視線誘導和行車。

　　( 11) 連續起伏豎曲線與平曲線組合，有多個隱蔽路段形成凹陷，不利視線誘導和行車。

　　4 結語

　　合理、優質的公路設計，可以提供清晰、醍目的行車方向，提供足夠的視距，能夠符合駕駛人員普遍期望的設計效果，可有效地減少交通事故的發生。在公路設計工作中，既要充分考慮公路設施的自身安全和運營安全，又要消除公路事故多發點和安全隱患; 要盡量采用改善平縱線形的措施，從根本上解決行車安全問題，尤其是對長陡縱坡行車安全問題要給予足夠的重視。公路設計工作必須做好公路立體線形的設計，確保公路安全、舒適、和諧。要將安全放在首位，采取一切有效措施，為公路使用者提供安全保障和人性化的服務，切實提高公路交通的安全水平和服務水準。

　　參考文獻:

　　[1] 李緒梅. 公路幾何設計[M]. 北京: 人民交通出版社. 2004.

　　[2] 楊少偉. 公路勘測設計[M]. 北京: 人民交通出版社，2004.