路线设计原则范文
时间：2023-10-16 17:07:15
导语：如何才能写好一篇路线设计原则，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
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
中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）25-0118-02、
0 引言
公路路线是车辆运行的直接载体，一旦确定，无论优劣，都很难改变，山区高速公路尤其如此。同时，作为公路的骨架，路线设计的好坏对工程造价、运营安全有着至关重要的作用。因为项目所在区域的地理位置、地质条件、社会环境、文化传统、风俗习惯等不尽相同，所以结合公路建设项目具有的特点和个性，制定项目的路线设计原则并指导设计可以突出设计的先进性和科学性，取得显著效果。
1 项目概况
龙陵至瑞丽高速公路是国家高速公路网杭州至瑞丽高速公路（G56）在云南境内的最后一段，地处祖国西南边疆的“一个美丽的地方”区域，是国家高速公路主骨架，也是云南桥头堡前沿建设和国家公路运输瑞丽枢纽的重要交通基础设施。项目的建设，为完善国家高速公路网络，贯彻落实国家西部大开发战略部署，推动中国与东盟国家经济合作，改善区域交通条件，促进沿线地区资源开发和经济社会发展具有重要的意义。
龙陵至瑞丽高速公路主线按双向四车道高速公路标准建设，设计速度80km/h，路基宽度24.5m。路线起于龙陵县城新田村，接已建成通车的保龙高速公路止点，由东向西经铁厂河、南天门、芒市、风平、三台山、遮放、遮相、畹町，止点接瑞丽市东面的姐勒互通立交，全长128.46km。
项目位于滇西横断山脉西南端，高黎贡山的南延部分。区域内山、河、山间盆地交错分布，呈现“一山一河一平坝”的纵谷地貌特征。区域内拥有瑞丽江、大盈江国家级风景名胜区等景点，旅游资源丰厚。此外，沿线村镇相对密集，自然风光优美，民族风情浓郁。合理的路线设计，能最大限度地保护自然生态环境、促进区内旅游资源开发、展现民族风貌、提高公路品质，实现公路建设的可持续发展。
2 路线设计原则
龙瑞高速公路路线设计在遵循山区高速公路“地形选线、地质选线、安全选线、环境选线、气象选线”的一般性原则下，结合项目的自然特点、社会人文特点、工程特点制定并贯彻了以下原则：
2.1 建立以曲线为主的定线原则 直线是平面设计中最常用的线形，设计简单，方向明确，距离短捷，但过长的直线易使驾驶员感到单调、疲倦，还会造成超速行使，导致交通事故的发生。直线不宜过长，应控制在20（V+ΔV）以内，其中V为设计行车速度，ΔV为直线段的实际行驶速度与设计速度的差值，一般取ΔV=15～20Km/h。
曲线能适应山区地形的变化，维护自然界“势”的延续，能圆滑地将前后线形连接以保持线形的连续性。圆曲线的曲率半径尽可能大些，避免采用极限最小半径。设计中应注重指标的连续与均衡，建立以曲线为主的定线原则，严格控制直线长度，避免形成“道路催眠”，确保交通安全。
龙瑞高速公路共设122个平曲线，圆曲线最小半径（R）-441.243m/1处，平曲线最小长度403.250m，直线最大长度1765.931m，平曲线长度占路线总长的75.69%。项目K1+081.11～K16+441.78段，路线平面设计采用曲线拟合的设计方法，依山势地形布线，把长15.36km内所有平曲线设为反向曲线，且所有反向曲线均设为平面指标较均衡首尾相接的S形曲线，与沿线实际地形、地物、景观协调配合，线形连续、流畅，是曲线定线的成功应用。
2.2 重视平均纵坡的安全性原则 山区公路地形起伏较大，特别在越岭路段路线布设时，应着重考虑坡长限制和平均纵坡问题，尽量避免长陡坡的出现。平均纵坡不满足要求时，会导致下坡车辆制动失灵而引发恶性安全事故，因此，设计中应引起高度重视。
篇2
关键词:高速公路 平面 纵断面 线形组合 设计原则
中图分类号：U412.36+6文献标识码： A 文章编号：
0 引言
高速公路平、纵线形组合设计的总要求:应注意平、纵的合理组合，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。应在保证行车安全的前提下,正确运用线形要素指标,在条件允许的情况下力求做到各种线形要素的合理组合,并尽量避免和减轻不利的组合。
1 道路视觉分析
(1)视觉分析的概念:汽车在公路上快速行驶时,驾驶员是通过视觉、运动感觉和时间变化感觉来判断线形的。道路的线形、周围的景观、标志以及其他有关信息,几乎都是通过驾驶员的视觉感受到的。驾驶员观察外界事物，都是在动态下进行的，驾驶员所观察的物体是按一定的速度运动的，而且驾驶员本身也在车辆行驶状态下观察物体。因此,动视觉是连接道路与汽车的重要媒介。
从视觉心理出发,对公路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调等进行研究分析,以保持视觉的连续性,使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。驾驶员的视觉判断能力与车速密切相关,车速越高,其注视前方越远,而视角逐渐变小,对于高速公路来说,驾驶员的主要集中力是观察视点较远路幅的线形状况,必须使驾驶员明白无误地了解前方线形变化,尽量避免由于判断错误而导致驾驶失误。
(2)视觉分析:所谓线形状况是指汽车快速行驶中，道路的立体形状给驾驶员提供的连续不断的视觉印象。该视觉印象的优劣，除依靠设计者对三维空间的想象判断之外，比较好的方法是利用视觉印象随时间变化的道路透视图来评价。透视图不仅可以判断平面线形和纵面线形以及公路和风景是否协调，而且小自超高过渡段的连接，大至构造物的设计，几乎在公路几何设计的所有领域中都可以利用。在设计中用透视图检查出存在缺陷的路段可随时修改,然后再绘制透视图分析研究，因此，透视图是视觉分析的较好方法。
2 道路平、纵线形组合设计原则
应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。任何使驾驶员感到茫然、迷惑和判断失误的线形，必须尽力避免。在视觉上能自然地诱导视线，是衡量平、纵线形组合优劣的最基本问题。注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用相关。对纵面线形反复起伏，在平面上采用高标准的线形是无意义的，反之亦然。选择组合得当的合成坡度,以利于行车安全和路面排水。注意与道路周围环境的配合。它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。
3 道路线形组合的基本要求
(1)平曲线和竖曲线宜相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。这种立体线形不仅能起到诱导视线的作用，而且可取得平顺而流畅的效果。采用这种组合，应使平、竖曲线半径都大一些才显得协调，特别是凹形竖曲线处车速较高，二者半径更应该大一些。竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。对于等级较高的道路应尽量做到这种组合,并使平、竖曲线半径都大一些才显得协调, 特别是凹形竖曲线处, 二者半径应该更大一些。
(2)要保持平曲线与竖曲线大小的均衡。注意保持平、纵线形的协调均衡，否则容易式驾驶员失去顺适感。采用长曲线较采用直线可使线形舒顺流畅。平曲线和竖曲线其中一方大而平缓,那么另一方就不要形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上竖曲线,或一个大的竖曲线含有两个以上的平曲线, 视野较差, 显得线型扭曲。根据经验, 若平曲线半径小于1000m,竖曲线半径大约为平曲线半径的10~20倍时,便可以达到均衡目的。
(3)要选择适当的合成坡度。合成坡度过大对行车不利,特别是在冬季结冰期更危险，过小不利于路面排水，对高速行驶的车辆由于溅水而影响行车安全。山区纵坡大的路段插入小半径曲线时，应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％。最小合成坡度不应小于0．5％。
4 平、纵线形设计中应注意避免的组合
平、竖曲线重合是一种理想的组合，但由于地形等条件限制，这种组合往往不是总能争取到得。如果平曲线的曲中点与竖曲线的顶（底）点位置错开不超过平曲线长度的1/4时，仍然可以获得比较满意的外观。但是，如果错位过大或大小不均横就会出现视觉效果很差的线形。
（1）避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。
如果在凸形竖曲线的顶部有小半径的平曲线，不仅不能引导视线而且急转方向盘致使行车危险。在凹形竖曲线的底部有小半径的平曲线，便会出现汽车加速而急转弯，同样可能发生危险。
（2）避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部。
应避免将凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部设在小半径的起讫点。前者失去引导视线的作用，驾驶员须接近坡顶才发现平曲线，导致不必要的减速或交通事故；后者会出现汽车高速行驶时急转弯，行车不安全。
（3）避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。
此类组合都存在不同程度的扭曲外观；前者不能正确引导视线，会使驾驶员操作失误，引起交通事故；后者路面排水不畅，积水影响行车安全。
（4）应避免小半径的竖曲线和缓和曲线的重合。
对凸形竖曲线诱导性差，事故率较高；对凹形竖曲线路面排水不良，影响行车安全。
（5）避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。
5 结语
在实际设计中, 我们在保证平竖曲线的合理组合的同时, 也要考虑到实际地形中对曲线线形的限制因素,做到具体情况具体分析,不同地形不同设计,这样才能保证设计道路通车后曲线线形优美, 车辆行驶安全。
参考文献
篇3
关键词：输电架空线路；两型三新；设计原则
中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0122-02
随着国家经济的不断发展，电力行业也得到了较大的改变，尤其开展的 “资源节约型、环境友好型，新技术、新工艺、新材料”线路建设要求逐渐地得到应用，并且能够提高电力运输的效益和安全性。这种“两型三新”的线路设计原则，重点是提高线路运输的容量，并降低损耗，提高安全运输和节能环保的效果。
1 “两型三新”的线路设计原则
“两型三新”的设计原则主要体现在输电线路、设计理念、设计标准、设计方法、设计寿命、设计技术、设计材料和设计工艺等方面。并且不同的设计环节达到的设计目的也不一样。输电线路的设计目的是贯穿全寿命周期管理的设计理念，并应用新技术和新工艺以及新材料，从而使得整个输电线路可靠，并降低运营的成本。在整体的设计上应将全寿命周期的理念贯穿其中，并将标准化和差异化设计情况进行融入其中，从而提高整个线路运输的效益。设计标准方面，应将现有的设计规程和规范应用其中，应遵循输电线路通用的设计原则，将近几年的理论成果应用其中。在设计方法方面，应综合地考虑整个建设的成本和运营的成本，合理地确定输电架空线路的可靠性，并加强相关技术的应用，主要从路径的选择和气候条件以及导地线选择与塔杆等方面进行考虑，选取多个方案进行综合比较。对于设计寿命过程中，应综合地考虑各个基础设施的使用寿命，并综合分析，从而优化全寿命周期。对于新技术的应用过程中，可以选取今年来的新成果，从而提高输送量，并应用防冰闪和防舞动以及防雷击等技术，从而确保整个输电安全。新材料的使用过程中，应选取耐热的路合金和扩径以及复合新型导线，从而将功耗降到最低，提高运行的效益。在施工方面应充分地应该新工艺，采取落地抱杆和塔式起重机以及索道运输等工具，并采取先进的施工工艺，确保建设能够正常的完成。
2 “两型三新”的输电架空线路设计分析
在输电架空线路设计过程中主要从线路规划与路径选择、环境条件、电气部分和杆塔以及基础与施工等方面进行实施，具体的分析如下：
2.1 线路规划与路径选择设计
对于输电架空线路的设计过程中应对线路进行规格和路径选取，设计过程中应本着科学性和前瞻性以及严肃性的总体规划原则，统筹规划输电线路的走廊，从而提高其利用率。可以选择同塔双回和多回线路，提高整体的利用率。不同期投运的同塔双回或多回线路，一般需要依据投运的年限进行选择经济较高的分期架线。对于路径的选择方面，一般的情况下需要考虑自然条件，有效地避开森林和果园以及保护区以及经济作物的区域，并需要综合地考虑电网的结构和线路的长度以地质与环境保护等因素，并对其进行技术经济的分析，从而确保整体的经济性。一般路径选择的过程中，可以考虑新技术的应用，采取GPS和全数字摄影测量技术以及数字地面模型技术。对于500kV以上的设计，一般可以选择全数字化航空测量与海拉瓦技术；对于110kV和220kV的设计，一般可以采取航空测量。
2.2 环境条件设计
在整个输电架空线路的设计过程中，应充分地考虑环境问题，有效地依据气象资料进行分析，并选择符合该气候条件的设计方案。对于轻冰区域一般冰厚度在10.0mm以下，对于中冰区冰厚度>10.0mm，且
2.3 电气部分设计
对于电气部分的设计主要包括导线和地线、绝缘子和金具、防雷接地三个重要部位，导线的选取应充分地考虑设计的规范要求和电气性能以及机械性能等因素，并综合地加以考虑，将总体的运行成本控制最低。可以选取钢芯铝绞线、全铝合金导线、耐热铝合金导线和钢芯软铝导线以及间隙型导线，应充分地依据环境条件进行选取。对于地线的选择一般应在满足电气与机械的基本条件之外，应选择具有较好防腐性的锌铝合金镀层钢绞线和铝包钢绞线，对于具有通信要求的可以选择光纤复合架空地线。绝缘子和金具的设计部分，应充分地考虑污秽程度与污染成分，并对不同材质的绝缘子进行经济性的分析，从而选择具有经济性高、安全性强的绝缘子类型。对于金具的选择，可以考虑选择新型金具，并且这种新型金具在节能和安装以及维护方面具有明显的优势，且也能够更好地满足于新型线路的设计要求，符合“两型三新”的标准。对于防雷与接地的设计，应有效地参考相关规程和设计规范以及通用的设计原则。同时，需要结合当地的线路设计经验，并在计算耐雷之后进行技术的经济性分析，从而采取比较合理的防雷设计方案。地线的设计应充分地考虑保护角，需要符合当地的相关政策。在采取绝缘接地线时，应充分地限制地线上的感应电流和电压，合理地选择其长度，确保绝缘地线能够安全地运行。对于土壤电阻率比较大的地方，一般可以采取接地外引和铜包钢导体接地以及其他的物理降阻方式。
2.4 杆塔设计
杆塔设计是输电架空线路设计中的另一个重要部分，主要包括杆塔规划、杆塔选型、杆塔荷载和高强钢应用以及杆塔试验与杆塔加工等方面。在杆塔规格的过程中应充分地选择通用设计杆塔，并结合当地的一些地形条件进行规划，合理地布局耐张转角塔的角度，不同地区的塔杆设计应不同。在选择杆塔的过程中，应选取具有安全可靠、维护方便和经济合理以及环保等优势的杆塔型号，重点选取杆塔结构简单传力清晰和外形美观以及受力均匀等杆塔。杆塔荷载是杆塔设计中的一个重要环节，应合理地确定杆塔结构的重要性系数，并依据不同电压等级进行计算杆塔的荷载，提高输电的安全性。高强钢的应用过程中，应充分地考虑应用范围，明确各个工程类型中高强钢的用量限值，其中Q460高强钢的用量限值情况见下表1。由于杆塔设计的过程中应用了新理论和新技术以及新材料，从而使得实际的实践经验比较缺乏。因此，应加强杆塔试验的分析，确保整个结构的安全性与可靠性。同时，在生产的过程中应加强杆塔加工的质量管理。
2.5 基础与施工设计
对于基础的设计应全面地考虑各种因素，主要包括地质、运输和基础作用力以及施工方法等因素，并进行合理的选型和技术优化，并且需要做好塔基的防护，例如降水设计。施工是整个线路设计中的一个重要部分。包括基础施工和杆塔施工以及架线施工，并且不同的施工阶段要求也不一样。在基础设计的过程中应利用相关的技术，提高工作的效益。同时，规范设计施工流程，并严格地实施。对于杆塔的施工应严格地遵循设计中的要求进行施工，严禁出现超载和木抱杆。架线的施工应充分地考虑张力，从而做到更精准的放线。
输电架空线路设计的过程中引入“两型三新”的原则能够突出设计的创新，并确保输电安全。
参考文献
篇4
公路的路线定线是公路设计中最为关键的一步,因为路线线形是一条公路的骨架,线形是否合理,将直接影响到公路的桥隧、人工构造物、路基、路面等的设计,也是控制工程造价的主要因素,同时在公路建成后,如果再要改变线形,一般也是非常困难的。尤其是高等级公路的路线,一经建成将长期制约着公路的经济和社会效益的发挥。所以,有的国家提出公路路线是公路的生命,它对汽车行驶的舒适、安全、经济和道路的通行能力,都起着决定性的作用和影响。
1 公路线形设计
(1)纵断线形标准不高。新建公路的平面线形设计标准大部分取上限,这样考虑非常好,其优点在公路改(扩)建过程中得到充分的证实。相反纵断线形的设计几乎完全受填挖方量控制,从而导致纵断线形设计竖曲线半径过小,竖曲线短。建议今后在线形设计上考虑公路的综合服务水平,适当提高纵断线形标准。做到平、纵、横的合理搭配。
(2)改建和扩建工程设计时,往往受利用旧路减少占地的思想所限,导致平面线形标准偏低,比较方案思想放不开,可能有好的方案落选。如果摆脱利用旧路的思维局限,新线取直后即可提高新形指标又缩短了平面距离。因此建议新建公路以发展的观点确定路线平面线形标准,对于旧路改建工程设计思维要尽量摆脱利用旧路的限制。
(3)以往设计文件提供的工程占地基本准确,这为工程管理部门前期拆迁提供了依据,但也有个别设计文件提供的占地不准或量不够,同样给工程管理部门带来极大麻烦。希望在今后的设计中更加重视。
2 公路路线设计的原则
2.1 质量为本的原则
百年大计,质量为本。公路路线设计要严格按照既有的规范和标准来,设计的好坏直接关系到后续施工的质量和效果,平原地区线形设计属于常规设计,按照常规设计规范把握好设计质量即可。山区线形比平原地区复杂,除了要控制常规设计质量外,还要注意平面线形、超高的设置、纵面线形设计及爬坡车道和视距等问题。
2.2 整体与局部相结合原则
一般情况,路线大的走向在路网规划时就已确定。因此,路线选择需要从路网全局出发,根据路网整体情况觉得其中某条道路的走向,以使得整体路网的结构最佳,效益最大化。同时,局部道路的线路选择需要进一步细化,进行多方案必选。
2.3 多方案比选原则
公路线路设计往往穿越地形复杂。不同路段地质条件,施工条件和难度有所差别,尤其是山区道路,路线设计和选择需要考虑因素更多,设计要求、施工条件和造价、工期、技术角度、经济性角度等综合取舍,选定局部最佳方案。
3 公路路线设计现状及存在的问题及解决方法
(1)国外发达国家关于公路路线设计的理论已经从单纯考虑汽车的动力学要求,逐渐注重考虑驾驶员的生理心理特征,提倡以人为本的设计理念,注重线形设计后使用上的舒适性,并在开展设计的安全性、连续性、一致性、经济性等方面进行了研究。我国的路线方案基本上是采取传统的经济评价、财务评价以及工程技术方面比较方案优劣,存在的主要问题是忽视了环境、社会等方面的影响,不能全面反映线路的科学性和合理性,经济上最优的方案未必是最优方案。
(2)直线设计是最经济的方法,不但可以减少工程建设所需要的材料,还可以开课司机的视野,减少视线盲区,在一定程度上可以降低交通事故的发生,但并非是一味的将直线设计为公路线形。研究表明,长久设置直线又将导致司乘人员因线型单一,沿线景观单调而引起疲劳,故公路线形设计不能无限制的设计长直线。
(3)直线过长,在平原地区,由于路线选择受地形限制很小或基本不受限制,为了节约成本和缩短工期,在路线设计往往会设计过长的直线段。
(4)缓和曲线长度不满足总和要求,部分公路在路线设计师只满足和曲线的最小长度,而没有综合考虑到路线线形,这样就会出现缓和曲线的长度不符合线形和超更高要求。
(5)超高横坡度及超高过渡段位置不合适,公路经过居民区的路段,车辆必须限速,同时车辆必须受到当地交通的管制,这样的情况下适当的减小超高横向坡度是有利的,但是往往在设计时只考虑横坡设计,设计相同的双向横坡,这样就不能保证有足够的超高横坡,造成车辆在弯道出转弯困难进而引发交通事故。
4 公路路线分析方法
公路路线优化问题具有设计目标不可公度性和目标间的矛盾性两大特点,设计目标的不可公度性是指各个目标没有统一的度量标准,很难加以比较。线性设计目标间的矛盾性是指如果采用某种方案去改进或改变某一目标值,可能会使另一目标的最优值变好或变坏。
5 可靠性研究分析
可靠度理论在公路线形设计中的应用很早就已经开始研究,而我国将可靠度理论应用在公路路线设计方面研究还未全面开展。可靠度理论在一些领域特别是结构工程和岩土工程学中应用较广泛,同时在运输工程学领域也有研究,如公路排水管道设计、交通信号灯间隔时间可靠性分析,信号配时设计等。可靠度理论是以概率论为基础的极限状态设计,用概率来描述工程结构可靠性的问题。
《公路路线设计规范》中明确规定:公路路线设计应对公路的平、纵、横三个面进行综合设计,做到平面顺适、纵面均衡、横面合理;公路路线设计规范是公路设计的依据,也是评价公路路线设计可靠性质量的标准,其表现为一系列规范条文,这些规范条文既有原则性的。也有针对各个细部的,所有规范条文构成一个系统现状数据,包括路线设计成果及公路环境约束的数据。公路设计成果数据为主要技术经济指标采用值,环境约束状况则包括地形、地质、水文情况等。将公路设计现状与评价标准
篇5
关键词：山区高速公路；勘察；设计；施工运营；工程地质条件；地质病害
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
中图分类号：P25文献标识码：A
一、概述
由于国民经济的发展和路网完善的需求，高速公路逐步进入山区。高速公路由于其线形指标高，工程艰巨，投资巨大，对自然环境的破坏也非常严重。随着环境保护理念的日益深入人心，对于山区高速公路的勘察设计、施工运营等方面的环保要求也越来越高。山区公路环境载体主要是自然环境，也是地质环境。山区一般地形地质条件复杂，地质环境脆弱，地质灾害多发，高速公路的建设不可避免的要切坡、填沟、打洞（隧道），对地质环境造成严重破坏，处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害，增加公路建设投资，影响工期，甚至给运营阶段带来严重的安全隐患。因此山区高速公路的环保主要是地质环境的保护和地质灾害的防治。
二、山区公路建设地质工作中存在的问题
2.1前期阶段
工可阶段对地质工作不够重视，地质遥感工作不做或精度不够，不能够贯彻地质选线的原则，导致选定的路线走廊带中地质病害多，处理难度大，给后期工作带来极大难度。初步设计阶段，由于路线方案调整较大，而工期紧张，因此很多勘察工作量作废，路线地质精度不够，部分工点缺少地质资料，给设计工作带来隐患，也使得施工图设计阶段路线方案有时发生较大调整。
施工图设计阶段不做或漏做重要工点的1：2000地质测绘，或虽做了但精度不够；对一些地质病害研究不深，导致对一些重要工点的勘察深度不够；对于路线地质调查深度不够，导致一些地质敏感点遗漏，在施工中出现地质病害。构造物勘察相对较细，而路基方面的勘察则往往较粗略。
2.2施工阶段
地质技术力量薄弱，岩土工程监测和监理不力，施工工序和方法不对，导致地质病害的加剧，甚至诱发地质病害。对工程地质特点认识不足，不能够及时预测和反馈地质病害，只能被动地等待地质病害的发生。
3.3运营阶段
地质工作目前还基本上是空白，无法保证山区高速公路的安全顺畅。
三、加强各阶段勘察工作管理的意义
3.1勘察设计阶段
地质条件是客观存在的，山区高速公路在自然地质环境中穿行，并对地质环境进行改造，应该认识地质规律，尊重地质规律，在设计中充分考虑地质因素，遵循地质原则，从源头上尽量减少山区高速公路对自然环境的破坏，并且为施工和运营提供良好的条件。主要应遵循以下原则：
a)工可阶段――贯彻地质选线的原则
应尽可能详细地收集区域构造地质、岩石地层、水文地质、工程地质、地震地质、环境地质等方面的资料，利用遥感资料（卫片和航片），编制中比例尺（1：5万或1：10万）工程地质图和地质灾害（不良地质现象）分布图，图上标注大的地质构造(主要是断层)、重大的地质病害体，分析区域性的地质灾害发生条件，进行初步的地质灾害评估，配合路线方案设计，进行必要的现场踏勘和重点路段的调查，反复对比，优选出工程地质条件最好、地质灾害最少、工程建设对地质环境的不利影响最小的路线走廊带，真正贯彻地质选线的原则。
b) 初设阶段――突出重大地质病害对路线方案的制约
确定路线方案前应对沿线地质构造带、断层、岩石的层理情况、地质病害的分布及范围等，通过对遥感地质判释资料以及不同勘测阶段的勘探、调查资料的分析，研究路线通过方案并不断优化。对地质较为复杂地段还应注意在设线后诱发并加剧地质病害的可能性，谨慎的确定路线的线位和采取的工程措施。地质技术人员应配合路线设计师作好地质咨询工作，可以沿初步拟定的路线线位，进行全线踏勘，对重点工点进行地质调查，得出初拟线位沿线的基本工程地质情况，评估路线方案的可行性，发现重大不良地质地段或预测工后会出现难以治理的地质病害的路段要及时反馈信息，以便尽快调整路线线位。很多地质灾害（滑坡、泥石流等）由于植被覆盖、后期人工改造以及观察角度和范围有限等原因，在现场难以判断。通过遥感资料（如航片）可以从宏观上观察全貌，合理的解译，有利于对此类不良地质体的正确认识。必要时应增加技术设计阶段，对重大地质病害路段进行深入勘察，确定路线可行性。
c)施工图设计阶段――详查工点地质条件
本阶段应详查工点地质（桥位、隧道、深路堑、高填路堤、陡坡路堤、支挡构造物），进行重要工点1：2000地质测绘。采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、物探等综合勘察手段。查明场地岩土体组成、性质、分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等工程地质条件在路线纵横方向的变化。
除了详细的地质勘察工作之外，还要贯彻综合设计原则，在路线设计的各个阶段，对工程地质条件要有充分的了解，保证路线方案的科学性。对地质资料要充分利用，桥位、隧道、路线各有一套地质资料，但彼此经常脱节。比如当桥隧相连时，隧道勘察发现有不良地质现象，桥梁设计人员却不知道，还把桥台置于其上。因此加强各专业之间的交流沟通，互相学习。从事路线、隧道、桥梁设计的人员要尽量多地掌握一些基本的地质知识，以有利于对地质资料的合理使用。
d)施工阶段――遵循信息化施工、补充勘察、动态设计原则
由于地质条件的复杂性和勘察周期的制约，在设计阶段难以布置充分的勘察工作量，无法查清场地详细工程地质条件，在施工期间，可以进行补充勘察，如对岩溶发育区或岩性差异大的场地逐桩钻探，对原进场困难场地通过施工便道进场钻探。施工中发现新的地质问题也要补充勘察。
e)运营阶段――加强敏感点监测
篇6
关键词：山区高速公路；路线设计；平面；纵断面；环境
中图分类号：U412文献标识码： A
一、山区高速公路路线设计的特征分析
在进行山区高速公路的路线设计工作之时，因为山区的自然条件特殊，因此会有很多自然影响因素对其造成影响，例如山区的地质、水文、当地局部气候、土壤成分以及植物等，这些自然条件或多或少会对山区公路路线的设计造成一些不可忽视的影响。
山区公路线路的选择条件是由当地的地形所决定的，且地形对于公路施工的技术标准也起到了一定的限制作用。在山区当中，山高谷深、地形与地质条件都比较复杂、高差也比较大，这就使得山区公路路线的设计量十分巨大，可以进行选择的方案数量又少。在地形方面，山区公路路线的设计会受到平面与纵向、横向三个方面的共同抵制。在气候方面，山区的暴雨出现频率较高、由于地质条件
特殊，山洪会很急，流水的落差大。在地质条件方面，山区的土层一般来说比较薄，并且岩层很厚，地质条件极其复杂。但是与此同时，由于山区的山脉较多，因此，其地形也具有很强的发展规律，山脉与水系的线路相对来说比较清晰，大多为沿山顺水的姿态。所以，要实现山区公路线路设计的合理化，就要对山区的自身条件加以利用。
二、山区高速公路路线设计的原则
（一）多方案比选原则
高速公路施工在设计过程中，每个阶段都需要做深入的调查研究，最好是多做几种施工方案进行对比，从而选择最为合适的线路方案。线路设计首先要保证车辆在行驶过程中的安全性，其次要考虑到施工的成本和施工时间与施工的难度，公路养护因素也同时要考虑在内。
（二）考虑周边环境
线路的选择需要考虑对周边环境的影响，如农田、树林等环境，在公路施工过程中，势必会对占用耕地或其他林地等经济产地，对这些土地的占用大大减少了对土地的使用率，同时，国家对于这方面也有相关的规定，避免过多对土地的占用。
（三）环境保护原则
环境保护也是选线过程中必须遵循的原则之一，公路的建设势必会对周边的环境带来一定的污染，同时对环境也会造成一定程度的破坏。主要应注意以下几点问题：山区公路线路的选择要注重植被和地形地貌的影响；公路之间的线路阻隔要注意对珍惜植物等因素的影响；水土流失的影响；平原地区公路要考虑到填方、取土、农业资源和土地的影响；农田水利灌溉系统的影响和对养殖业水体的影响。
三、山区高速公路路线设计要点
（一）平面设计要点
一条线方案是我国的公路设计人员在对山区公路路线进行规划设计时的首选。在条件允许的情况之下，设计者可以以山区独用的地形与地势条件作为基础，对上下行线进行相对独立的平面线形设计，这样一来，公路路线的平面造型就会使人赏心悦目，加之上下行线间的植物覆盖，会让山区的公路与山区的景色相融合，给公路的使用者带去别样的感受。直线形的设计方法是我国的公路设计者在进行公路线路设计时所采用的主要方法，在进行设计之时，要对公路的等级以及路线所穿越之起和路线的控制条件进行综合的考虑。
第一，对于山区，特别是对于山岭较多的地区来说，要进行地形特征的分析，将地形作为主要的控制因素，将纵断面线形作为主力，结合起横断面和平面进行公路路线的确定。
第二，对于平原或者是丘陵较少的山区来说，要将平面地物障碍作为路线设计的控制因素，将路线的平面作为主导，再联系横纵断面进行路线的设计。
第三，对于特殊地貌的地区来说，要将地质特征作为公路路线设计的主要依据，此时的主导性因素就应该是避免重大地质灾害的发生，将平面与横纵三个方面结合起来进行路线的设计。
（二）纵断面设计要点分析
第一，在凸形竖曲线半径的设置的过程之中，当地的地形与地貌都会对山区公路路线的设置产生一些抵制作用，连续的大纵坡小半径竖曲线与短平曲线的结合出现的资料较多。这样一来，就可以顺利地实现平面与纵面二者的对应，实现公路路线设计规范的要求，但是这样的设计的缺点就在如视距被忽略。在山区地形与地貌的影响之下，加之山区植被的影响，会缩小驾驶人的视力范围，对于前方路线的去向判断会容易出现错误。而这种情况可以通过进行平曲线的调整进行完善。这时，应当加大凸曲线半径，但是要以不过多地增加工程量为准，从而确定车辆的行驶安全。
第二，在进行凹形竖曲线半径的设置过程当中，一些公路的设计者会有意去增加凹曲线的半径，以此来达到加强凹凸曲线二者间的平衡。而这样的做法无疑会加大工程量，对于工程成本管理工作不利。在山区当中，因为公路的纵坡一般来说较大，起伏较多，所以，如果凹曲线的半径进行过大的设计，就会影响公路排水系统的功能。这就会对公路上行驶车辆的安全造成一定的威胁，所以说，在进行设计时不能为了实现高指标的目的而盲目进行凹曲线半径的加大。
（三）横断面设计要点分析
车辆驾驶人所能说通的远景交通量是进行山区横断面设计工作的要点所在，在车道增加的情况之下，山区公路的横向宽度就会加大很多。一般来说，许多山区公路的设计者会利用传统的公路标准进行其横断面的设计。无论山区的地形地貌条件是怎样的，公路线路当中的标准横断面形式就只有路堤、路堑与一般路段几种，这样一来，山区公路与其它的普通公路并没有太大的不同，对于普通公路而言，这样的设计是正常的，但对于山区来说，车辆的增多，就会使得此样的山区公路路线设计显得过于呆板。挤占河道等不良现象也会出现，使得公路施工量增大，成本增加。所以，本人认为，在进行山区公路的横断面设计之时，可以将公路的上、下行线进行合拢，也可以将二者分开来，顺应山区的自然条件，进行合理化设计。
（四）越岭娅口的选择
娅口是越岭选线的重要控制点，它直接关系到路线的展线方案和工程规模。地质条件的允许清况下，一般应选择高程较低和利于岭顶两侧展线且符合路线总体走向的娅口。但也不排除由于地质或其他原因，被迫放弃底标高娅口而选择高标高娅口的可能。
越岭娅口位置及参数一经确定，岭两侧展线方案也基本确定，一般有简单的展线、深入侧谷展线、螺旋展线和回头展线四种展线方案。根据高差、地质、地形等控制因素的不同选用不同的展线方案。在选线过程中，坚持地质选线原则，运用动态的思想研究处理山区地质问题。坚持系统分析、综合选线、整体最优的原则，如果遇到难以处置的不良地质路段需谨慎对待，应设法避让，对于选线时无法避让，而且处理难度不是很大的，应尽可能缩小穿越范围，选择有利于工程安全的角度穿过，以降低造价。
（五）山区高速公路路线设计中应注意的问题
1、保护与维持土地和水域的敏感地区
在高速公路建设过程中，应尽早精心进行项目规划，以发现和回避水、土资源方面存在的问题，防止敏感地区发生水土流失，同时还应提供条件保护和维持项目用地范围内或沿线的水土资源。
2、提高土地利用的协调性
景观与环境设计应确保新建公路与相邻的土地利用项目包括居民区、旅游区和自然保护区的环境和谐共存，应确保对现有设施的养护和改建与环境相协调。
3、改善项目的视觉效果
公共设施的视觉质量应该有利于提高用户和沿线居民的生活质量。由于公路运输在人们的工作和生活中作用突出，因此提高新建和现有设施的视觉质量非常重要。在有些地区可采用部分遮挡方式以把公众对不雅观景物的注意减少到最小程度，而在某些地区则需要完全遮挡。在要求终年屏蔽效果的地带主要应采用常绿植物，辅之以能有季节色彩变幻、质感有情趣并能与周围地带融合的落叶植物。扬长避短，遮蔽不宜的景致与物体，可通过篱笆挡住不宜景致。
参考文献
篇7
关键词：改扩建；路线设计
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
公路路线设计是公路建设之本，公路建成后，对公路沿线今后的经济发展、土地利用、居民生活、工农业生产以及自然景观、环境协调等都会有很大的影响。公路路线的设计是否合理将对该区域以后的发展起着重要的影响。而对于改扩建公路，路线设计是在原有公路基础上进行的，在设计中既不能完全脱离原有公路，也不能完全依赖于原有公路，仅仅是完成对原有公路的拓宽设计，而是认真调查，结合实际，制定出经济、合理的路线设计方案。
一、公路线形设计
改建公路选线时应根据路线基本走向和技术标准，结合地形、地质条件、考虑行车安全、环境保护、土地利用和施工条件以及经济效益等因素，通过全面比较，选择一个最佳的路线通过方案。改建路线的选线还应与城镇规划相协调，在能满足《公路路线设计规范》（JT6 D20一2006)（以下简称《规范》）的要求下，尽量不拆迁房屋等建筑物。改扩建公路由于原有公路经过一定年份的使用，路线两侧地物的布局都已成形，拆迁困难，故路线的走向应基本沿原有老路的走向布置。
拿兵团第六师马芳公路来说，原马芳公路为三级公路，随着兵团经济的飞速发展，现有的马芳公路已不能满足日益增长的交通量的需求，故需升级改扩建为二级公路。马芳公路连接了兵团第六师的两大团场—106团（马桥镇）和芳草湖农场，是这两个团场人员、物资周转的重要通道，因此路线方案的功能必须满足兵团路网规划的要求，路线总体设计必须以106团以及芳草湖农场为控制点，结合实际，力求与城镇的发展规划相配合；路线起终点作为道路的出口，应以方便居民出行为原则，使路线起终点设置在重要团场场部所在地；马芳公路原则上沿用老路路基，以减少破坏荒漠植被和节省工程造价。故此条公路的起终点位于106团和芳草湖农场境内，路线走向沿原有马芳公路的走向进行布置。
改扩建公路选线时，还应注意构造物与路线的配合，不能只顾及线位或线形，而忽略构造物修建的难度及工程投资。
改扩建公路选线时，由于路线走向与原有老路的走向基本一致，可先对原有老路进行1:2000的带状图测设。主要对原有老路的走向和宽度、道路两侧100米范围内的地物（如林带、电杆、渠道、居民区、农田以及河流等地物）、原有老路上的构造物进行标绘。完成测设后，设计人员可在此带状图上进行详细的路线布设。根据此带状图，依照原有老路两侧地物，结合实际情况，设计人员确定对原有老路是进行单侧加宽还是两侧加宽。
二、平面设计
平面线形设计应结合改扩建项目的功能定位、旧路的技术指标、交通安全性、工程经济、沿线的地形、地物、环保以及各种控制因素的影响，进行综合论证、多方案分析比选。并注意线形的连续与均衡性，同时与纵断面、横断面相互配合。一般公路可通过局部改线，因地制宜地改善陡坡、急弯等存在交通安全隐患、公路病害或标准过低的路段。
平面线形设计原则上能直则直，能曲则曲，直圆配合，整体协调。对于改建公路的线形设计要根据其使用性能、标准要求尽可能地与地形、地物相适应。并应保持各线形要素的均衡、连续，避免线形的突变，为此要十分注意线形指标的选用。
1、直线：在改建现有公路时，同向曲线间的最小直线长度以不小于行车速度(km／h)的6倍为宜；反向曲线以不小于行车速度的2倍为宜。
2、圆曲线：改扩建公路中，局部路段为了最大限度的利用原有公路，选用的半径容易偏小，但一般不要轻易采用设计速度所对应的极限值。在采用极限值的路段，为保证行车安全，最好对此路段进行限速处理。同时《规范》规定圆曲线最大半径不宜超过10000m。但在改扩建现有公路的过程中，由于原有公路在施工中可能存在施工测量误差，肉眼看起来很直的道路，实测出来是偏角较小的曲线，为了保证曲线有足够长度，并与前一交点顺接成S型曲线，故会采用大于10000m的曲线半径。
3、平曲线长度：平曲线长度应满足《规范》中规定的平曲线最小长度。当偏角小于或等于7°时，还应设置较长的平曲线，且应满足规范要求。
三、纵断面设计
对改扩建公路的纵断面设计应进行深入研究、综合比较，结合旧路路面结构的利用方式采用不同的纵面设计方案。一般公路通过降坡或调整坡度克服极限纵坡或纵坡频繁起伏现象时，应考虑利用原有工程结构及其加宽或加长的可能性。
改扩建公路路线拉坡时，应综合考虑新建路面结构层厚度以及原有老路的周围景观。路线纵坡以平缓而坡长以较长为好，在现有公路可利用地段设计的纵坡应尽量使现有路面成为改建后路面基层。例如对于老路补强路段，如果路面补强厚度为30cm，拉坡高度就可控制在25～35cm这个范围内，这样既不会对原有老路的强度产生较大破坏，也不至于填高太大，而与四周景观不协调。对于原有道路上可以加长利用的桥涵应特别注意，在拉坡时，应以这些桥涵的标高为设计高程进行拉坡，以免出现填高过高或过低的情况，而导致桥涵不能利用需拆除重建，造成不必要的浪费。同样，在于重要国省道交叉处，如按平面交叉处理，交叉口处的现有标高也应成为设计高程。
坡度、坡长、竖曲线半径以及竖曲线长度都应满足《规范》的要求。
四、横断面设计
改扩建公路横断面设计应根据其使用要求和当地的自然条件(包括地质、水文和材料情况等)结合施工方案进行设计，应既有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采取措施进行拦截或捧出路基以外，并结合路基排水和附近农田灌溉综合考虑，做好排水设计，使之形成完整的排水系统。
在横断面设计时，应充分考虑原有公路两侧现状，确定采用单侧加宽还是双侧加宽。一般来讲单侧加宽较好施工，施工过程中，只对原有公路的一侧进行开挖或填筑路基。但有时如果老路两侧都有林带或者不便于拆迁的电杆等地物，而老路两侧地物之间的距离又满足双侧加宽的条件时，为避免大规模的砍伐或者拆迁，就要选择双侧加宽的方式。
五、结语
路线设计是改扩建公路设计的重点，只有合理的路线设计，才能保障公路的交通安全。路线设计必须综合考虑各方面因素，是一个不断重复、优化的总体设计过程，平纵面线形的合理组合，不仅仅要满足规范、指标，更要在设计中贯穿“以人为本”的理念，让公路真正做到安全、环保、舒适、美观。
参考文献：
[1]《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）
[2]《公路路基设计规范》（JTG D30—2004）
[3]《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）
[4] 卢小明.改建公路路线设计分析
[5] 周钧许.公路路线设计的要点探析
作者简介：
篇8
关键词：公路勘察设计；设计理念；山区公路；实践
山区公路建设中，由于山区地形复杂，气候多变，很容易受到外界因素影响，从而导致公路建设困难，严重者还可能引发公路施工安全事故，给施工单位带来损失。为了解决以上问题，建议在山区公路设计中引入设计新理念，同时做好公路建设中的设计工作，为后续公路施工质量安全提供保障。下面笔者以山区公路为例，对公路设计中应用到的设计新理念作详细分析。
一、公路等级的选用
山区公路设计中，公路等级的选用是一项科学性极强的工作，期间涉及到众多因素，必须控制公路等级选用的适当性。一般来说，公路等级越高，公路的行车速度、曲线半径等指标要求也越高，越需要控制公路设计、施工工艺。为了探讨公路勘察设计新理念内容，本文以某某山区公路设计为例，对该公路改建中应用到的设计新理念进行详细分析。
某某山区公路等级为二级，后随着车流量的减少，建设部门决定对其进行改建，将原公路等级调整到三级，下图为某某山区公路的等级调整图。
结合图1分析，在山区公路等级调整过程中，公路等级从二级降到三级以后，公路路基宽度变得更窄，相关技术指标要求也随之变低，最终提高了某某山区公路的经济效益，降低了公路投资成本。
二、公路勘察设计新理念中的平面线形设计
平面线形设计是设计新理念的一种，实际执行时需要做好以下几个方面的工作。
1、地质选线和地形选线要相互结合
山区公路设计中，公路选线对公路施工难易程度、投资成本有一定影响，传统山区公路选线坚持“先选线、后评估”原则，极容易增大公路工程施工难度，增大公路施工投资成本。引入新理念之后，公路选线原则被改变，选线工作顺序也有了巨大的变化。公路勘察设计新理念要求设计人员按照以下程序来实施公路选线：
（1）先对山区地形、地势进行勘察和评估，结合卫星图片，联系地质工作人员，站在地质角度来选择的正确、可行的公路路线走廊。
（2）从之前确定下路线走廊方案中选择一个最合理，最容易布设线路的路线走廊方案。
（3）对确定下来的路线走廊方案进行可行性评估，找出该方案在具体实施时可能出现的难题，或者可能会产生的危害，若危害过于严重，要重新考虑其他路线走廊方案。
2、公路路线设计中，平面线形应尽量选择曲线
山区公路线形主要以曲线为主，原因在于山区公路路线设计要求规定，公路路线的选择要和地形相吻合，联系公路地形条件来设计公路路线。公路线形设计时，为了确保公路线形设计的有效性，要尽量避免直线型公路，在地形困难的山区，强拉长直线，不仅加大工程量，使工程费用增加，而且由于高填、深挖造成严重的地质灾害，也破坏了自然环境和生态平衡，造成水土流失。因此，山区公路首先考虑的应该是在平面线形上采用与自然地形相协调的曲线线形，尽量少采用直线。
三、纵面线形设计
1、慎用极限坡长和坡比
山区公路路线多沿河、沿溪或越岭、越脊布置，布线或展线多受纵坡制约。而山区公路一般以大中型载重汽车为主，特别是电站的进场公路，尤以重载车辆多。因此，纵剖面设计首先要求适应性强，应根据河流纵坡、沟谷纵坡，山体横坡等地形条件反复试坡，通过拟定几何线形来模拟公路未来的轮廓，找出工程的难点、重点等；其次，公路的纵坡不宜过长，过长则可能导致车辆制动失灵，影响行车安全，也不利于与地形结合，增加工程量，并且对排水设计也不利，纵坡过小则展线距离长，可能增加桥隧长度及挡护工程量等。
2、竖曲线半经选用恰当
由于山区公路受地形地貌等因素的制约，连续小半径短平曲线与连续小半径竖曲线的组合时常出现，从理论的角度来说这是一种满足规范要求的平纵组合设计，但这种组合往往忽略了视距要求，当采用上述平纵组合时，驾驶者视觉范围较小，视线诱导性差，难以判断前方路线去向，当出现纵面上的断背曲线时，对行驶安全来说是最为不利的。但受地形条件的限制，往往难以通过调整平曲线半径来解决，只能在适当增加工程量的前提下加大竖曲线半径，以增大视距，有利于获得视觉良好的线形，保证行车安全。
四、横断面设计
1、灵活选择断面形式
山区公路地面横坡大、边坡陡峻，靠山上一侧不易开挖，靠山下一侧不易填筑。为使路基稳定，往往形成路基半填半挖甚至全挖，导致路基工程量大，山体破坏强烈或填筑边坡高，容易造成边坡滑塌，不利于环境保护。因此，根据不同地段的地形，灵活设计路基横断面十分重要。对地形平坦、自然横坡较缓的路段，一般以整体式路基断面为宜；对地形复杂且以挖方为主的路段，当自然横坡较陡时，可采用分离式路基水平布置或上下错开。
山区地形复杂，高路堤与陡坡路堤往往相伴而生，存在边坡稳定性不足和路堤不均匀变形等隐患，不仅增加工程投资，而且关系工程安全、占用大量土地等。按照“不破坏是最大的保护”的设计理念，路基填挖高度一般按以下原则控制：
（1）路基中心填方高度不应大于20m。若填方高度大于20m时，原则上采用桥梁。在地形复杂的狭窄沟谷地带，当路基弃方数量较大、且难以选择较为合适的弃渣场地时，在采取切实可行的工程措施保证路基稳定，并能消除路基不均匀沉降变形等前提下，可选用高路堤方案，但也尽量少用。
（2）路基中心挖方高度不宜超过30m。若挖方深度超过30m，原则上应研究是否能采用隧道方案。
（3）路基挖方边坡高度不宜超过40m。若超过40m时，需要结合地形地质条件，适当优化路线方案，可考虑采用隧道或半隧半路、分离式路基等方案。
五、结束语
综上所述，公路设计质量的好坏对公路性能有着直接影响，甚至关系到公路路面行车舒适度和行车安全，因此在公路建设过程中，为了确保公路工程施工质量，保证公路行车舒适和行车安全，必须在公路施工前期做好全方位的公路勘察设计，为公路质量安全提供有力保障。在本篇文章中，笔者着重论述了公路勘察设计新理念在公路设计中的应用，强调了公路勘察设计的重要性，并探讨出相关结论，供同行参考借鉴。
参考文献
[1] 段霞忠. 公路选线中的常见地质灾害及选线策略[J]. 科技信息. 2009（02）
篇9
关键词：LBS 电子地图 服务系统 设计
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0007-02
LBS系统的基本原理是：当移动用户需要信息服务或监控管理中心需要对某移动终端进行移动监控时，首先移动终端通过内嵌的定位设备如GPS获得终端本身当前的空间位置数据，并实时地通过无线网络把数据上传到中心；中心GIS服务器根据终端的地理位置、服务要求进行空间分析；然后将分析结果以文本或地图的形式下传到移动终端。
因此，LBS技术是新信息技术和通讯技术（NCITS）相互融合和相互渗透的结果，其中包括了GIS技术、移动通讯技术和Internet技术等。
1 LBS下导航电子地图设计原则
本文认为LBS移动终端导航地图设计应采取以下几条认知设计原则。
（1）人们通过路段名字和路段节点描述路线：通过系列转向节点描述路线从一路段到另一路段，路线描述的重点是每一路段的进出节点和转向（左或右）。地图中路段的名字有助于移动用户将地图与现实世界相联系，转向方向决定移动用户在节点处行为。因此，节点信息是路线导航中的重要认知信息。
（2）路标是进行空间位置判断的重要元素：移动用户利用交叉路口路标和路线沿途路标可确认自己行走的路线是否准确，这大大有助于用户导航。较大路标如水体和路线的整体形状能帮助导航者将路线与现实周围环境相联系。同样，路段距离也有助于用户判断自己的行程，所以在导航服务地图中可标注路段长度。
（3）认知心理学的研究表明，阅读地图是获取心象地图、实现空间认知的重要手段。不同使用目的用户对同一幅地图可产生内容不同的心象地图，而心象地图又包含诸多地理变形，心象地图包含的内容和变形完全取决于用户用图目的。
（4）移动用户的导航认知心理不仅想了解整体路线经过的所有路段和节点，而且还需准确的路线引导策略。
2 导航地图服务系统设计
LBS应用服务类型很多，如查找地物、查询地物信息、物品追踪等。本节研究LBS导航服务地图的系统设计。
2.1 系统设计目标
本导航地图服务系统的设计目标是“满足导航用户空间认知需求”，并以“一次请求，多次反馈”模式提供道路导航认知信息。即基于空间导航认知需要，导航地图服务系统不仅向用户提供整个路线的概观简图，而且同时传输路线中的认知难点区域，如环岛、高架桥等周围的细部地图传输给用户，使移动用户在不同时刻可以选择不同的地图界面来获取当前所需的道路信息。如假定“国贸桥”行走地段是一认知难点，则系统会提供给用户的该区域的详细地图。
路线概观简图只包含对用户导航目的有重要认知价值的地理信息，这种经综合制作成的简化概观地图不仅图幅尺寸少，符合移动终端的小屏幕特点而且能满足用户在导航初始阶段对路线整体信息的认知需求。
本系统采用B/S模式，地理数据以ArcGIS形式存储在后台服务器数据库中，并且数据库中的地名和路段都有相应的等级划分。客户端通过输入起点和终点地名对，向服务器请求导航服务。服务器计算从出发地到目的地的最佳路径，以简化图的形式表现整个道路信息，同时将线路中的认知难点发送给用户，这样既减轻了用户的认知负担，也满足了用户的任务需求及网络和硬件条件。该系统有几大部分组成，见图1。完整的服务请求流程为。
（l）根据导航用户输入的出发地A和目的地B地名对，路径查询部分在道路网络数据库中，根据每一路段的方向和权值找出从A到B的最佳路径LAB。（2）根据得到的最佳路径LAB，地标搜索部分在数据库中提取路线LAB经过的所有地名地标集M{Ml，……，Mn}和节点集{a1，，，，， an}，并依据地名等级数据库查找出地标集M中各地标的认知等级。（3）道路简化部分根据本文所提出的认知简化原则进行地图简化，形成从出发地A到目的地B的路线认知简化图，地图内容只包含简化路线和沿途路线地标信息。（4）为保证移动用户在较小视野范围内最大限度得到有关路线导航信息，计算机制图部分需对地图组成元素进行地图布局形成简化路线地图。（5）最后，系统将地图制作成图片并以网页形式向用户。同时传输路线中认知难点区域的细部地图。
2.2 系统流程
2.2.1 最佳路径计算
最佳路径算法非本文的研究重点，因此，最佳路径的计算采用后台服务器平台ArcGIS自带的最佳路径算法，查询起点A到终点B的最佳路径LAB。
2.2.2 路线简化
路线简化包含几小部分，如图2所示。倘若按照常规简化原则简化路线长度，即路段具有统一比例尺，那么路线中的短路段在地图中就会变得很小，既不利于地图标注，也不利于用户对路线的整体认识和了解。在本文提出的”有效认知”简化原则下，为使组成路线的所有路段在一定的视野范围内都清晰可见，需要对路段长度进行不等比例尺的简化，即对长距离路段进行长度压缩，而对短距离路段进行放大，见图2（c）。这样形成的路线简化图2（c）既能满足用户对导航的认知需求，同时也符合移动终端的屏幕限制，使用户在小视野范围内最大限度掌握整体路线情况。
另外，简化过程要删除路线中对导航认知没有较大意义的形状细节，保留路线中有重要认知价值的节点，并且尽可能将两重要节点间的路段简化成直线段，如图2（b）是删除了原始道路形状细节的简化直线图。
2.2.3地标搜索
地标搜索根据计算出的最佳路径LAB检索路线经过的地名地标和地标等级，如图3，并找出距离出发点A和目的地B最近的最高等级地标ai，bi，向用户提供Aai间的详细路线图和biB间的详细路线图。
Aai间和biB间这两区域的详细地图对用户导航认知很关键，因为对于城市地名而言，由于不同地名在交通网络、历史事件以及旅游价值等多方面重要性不同，导致人们对不同等级的地名有不同的熟知度，所以人们对不同等级的地标位置和周围环境有不同的认知度和熟悉度。例如，居民不可能熟悉所居城市的任何角落，尤其是对像北京、上海这样的大都市更是如此，外出办事打出租车，常常是司机也不熟悉所去单位的具置。下面举几个例子来说明问题。
（1）大部分人对北京“先农坛体育场”不熟悉，但说到在“天坛公园”附近，可能有大部分人（60%）因知道“天坛公园”位置而明白“先农坛体育场”的大致方位；若“天坛公园”的等级还低，那么说“先农坛体育场”在“前门”正南2公里处，相信有绝大部分人（88%）因知道“前门”位置而明白“先农坛体育场”的大致方位。
（2）同样，“中国评剧大剧院”“木择园”“永定门”，人们熟悉“永定门”或“木挥园”的具体走法，从而知道“中国评剧大剧院”的位置。
（3）再如，“中国测绘科学研究院”“永定路口”“五棵松”等等，这样的例子在生活中比比皆是。
综上所述，人们对某地名行走路线的熟知度随着地名等级的下降而降低，所以需对地图中的地名进行等级划分，确认路线中用户的认知难点。对地理信息服务系统而言，不仅要给用户整个路线概观简图，而且要将用户的认知难点进行细化表达，充分考虑数据资源和硬件资源的有效利用。
2.2.4 计算机制图
为符合人们的用图习惯，地图布局将路线起点设置在屏幕底端，并且路线走向沿着移动终端的长端。因为对于这样的地图，用户使用起来不需要经过思维旋转，就可将地图中的地理空间关系对应于人们头脑中的心像地图，因此，这种地图布局使用起来更加方便，多数导航应用系统采用的是这种地图布局形式。传统的“上北下南左西右东”的地图布局适合于规划，而走向朝上的地图布局由于符合人们的认知使用习惯而更加适合于应用。
2.2.5 地图
地图根据用户需求，将绘制出的简化地图和修饰信息以网页形式传送给移动用户，形成一个最终的网页地图。
3 结语
本文主要讲述系统的设计目标和预期成果，介绍系统流程与构成，分析系统中的组成部分以及每一部分的实现功能。
参考文献
[1] 夏颖，光，张航.空间数据检索在嵌入式GSI中的应用[J].计算机应用，2012，22（12）：119-123.
篇10
关键词：山区公路；路线设计；选线原则
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
中图分类号： U212.3文献标识码：A 文章编号：
引言
随着国民经济的快速发展，我国公路的发展也非常迅速，并逐步向山区延伸，而山区地质、地形复杂，公路路线布设的限制和影响因素很多。因此，山区公路设计与平原区公路设计有很大的区别，且复杂困难，有必要对山区公路的设计进行深入的研究。总结新的设计理念以指导山区公路设计。本文通过对山区公路路线设计从线形选择的原则、纵面设计、纵平面组合设计等方面提出应注意的问题，并对山区公路路线设计中容易忽视的问题提出建议，以便以后具有借鉴之意义。
选线的原则
公路线形是公路的骨架，它支配着整个公路规划、设计和施工。线形设计良好是否，对行车安全、经济、舒适、美观、协调等都具有决定性影响。线形选择涉及诸多因素，如线形指标、地形条件、工程造价、运营效益、景观协调等等。因此, 路线设计要综合考虑平、纵、横3 者的关系，恰当地掌握标准，做到纵坡均衡、平面顺适、横面合理。
2.1山区公路选线特点
山区路线的选线受山区地质、地形和气候条件的限制很大。在地质方面，山区土层薄，岩层厚，岩层产状和地质构造变化复杂，影响线位的布设；在地形方面，沟深谷窄、山高坡陡，路线纵、平、横三方面都受到限制；在气候方面，山区暴雨多，溪流水位变化幅度大，山洪急，是选线中不可忽视的因素，山区路线布设应当与山区地形相适应。
山区公路布线主要有沿河(溪)线、山腰线、山脊线和越岭线。选线要在充分理解路线标准的前提下，根据地质、地形、气候情况，准确把握路线各项技术指标。使用最短的路线长度实现线标准高、构造物少、造价省等最大的综合效果为佳。
2.2越岭线的选择
越岭线的特点是路线需要克服很大的高差, 路线的长度和平面位置主要取决于路线纵坡的安排, 因此, 在越岭线的选线中, 须以路线纵断面为主导。越岭线布局主要应解决的问题是: 垭口选择, 过岭标高选择和垭口两侧路线展线的拟定。它们是相互联系、相互影响的。布局时应综合考虑, 处理好三者的关系。其中, 垭口是体现越岭线方案的重要控制点, 应在基本符合路线走向的较大范围内选择, 要全面考虑垭口的位置、标高、地形条件, 地质情况和展线条件。越岭高差较小, 地质条件稳定, 展线降坡后能与山麓控制点直接地衔接, 不需无效延长路线, 这种垭口最为理想。如垭口虽低, 但地质条件不好, 或两侧山坡不适于展线, 或展线后与山麓控制点接线不顺, 则应稍微偏离总方向另行选择。同时垭口是地质构造上的软弱层地带或断层破碎带, 选择垭口要对其地层构造情况进行实地调查。垭口以下的两侧山坡线是越岭线的主要组成部分, 山坡的地形、地质条件直接影响路线的质量、造价和路基的稳定, 应综合考虑。
2.3山区沿河（溪线）的选择
沿河（溪线）的选择，要处理好河岸的选择、跨河换岸地点和线位高低三者间的关系。利用有利地形，避开工程艰巨和不良地质路段，如滑坡、崩塌、泥石流、岩堆、岩溶、泥沼、冻土等等。如国道某路段，由于当时选线线位不够合理，过于靠近山体，造成施工后山体崩塌以致于要进行大面积的高边坡治理，增加了上千万元投资。倘若避开开挖山体，傍河建个小段栈桥、半桥，这样不仅节约了投资，而起对环境保护也是有利的。在这些特殊路段，就应做多个路线比较方案，进行全面的比选。如跨河换岸时，以选择横坡平缓的河岸为佳，有些河岸横坡虽然平缓，但由于地质不良，岩层倾向于路线，开挖后易产生顺层滑塌的病害，而对岸虽横坡稍陡，但岩层背向于路线，开挖后不易产生顺层滑坡，路线走向则应选择后者。所以跨河换岸时，要特别注意地质情况的好坏。
2.4山脊线的选择
山脊线的选择首先要分水岭的位置和方向不能偏离总方向太远；另外应选山脊顺直起伏不大、平缓、岭肥脊宽的理想地形，使路线大部分布置在分水岭上。但高山地区的分水岭常常是垭口、峰峦相间排列，有的相对高差很大，这种地形的山脊线，则为一些较低垭口所控制，路线应沿分水岭侧坡控制在垭口之间穿行，路线大部分设在接近分水岭山腰上。采用山脊线还要求分水岭地质条件好，上下山脊线的引线有合适的地形可以利用，否则山脊本身条件再好也难以采用。
路线纵面的设计
纵断面设计比较突出的是竖曲线半径的选取和平竖曲线个数比或两者的一一对应关系问题。
3.1凸形竖曲线半径选择
山区公路受地形地貌等因素的制约，连续大纵坡小半径竖曲线与连续小半径短平曲线的组合时常出现。这种情况下很容易做到平纵一一对应，满足规范要求。但这种组合往往忽略了视距要求。受地形地貌以及茂密植被的影响，驾驶者视觉范围小，当采用上述平纵组合时，本身平、纵的指标较小，难以判断前方路线去向。若出现纵面上的断背曲线，对行驶安全更为不利。而这种情况下往往难以通过调整平曲线半径来解决。此时，宜在不过多增加工程量的前提下适当加大凸曲线半径，以便增大视距，保证在曲线上任何一点均能看清前方平曲线的变化，保证行车安全。在条件允许的情况下，应适当选取较大的凸曲线半径。
3.2 凹形竖曲线半径选择
一般凹曲线半径容易满足规范要求，有时为了追求凹凸曲线指标的均衡，增大凹曲线半径。这样势必造成工程量增加，而且由于山区公路纵坡较大，起伏频繁，凹曲线半径选择过大，比如国道某路段就由于上述原因导致填土高达48 m，增加了防护和排水设施。因此，在设计中不宜一味追求高指标而增大凹曲线半径。
路线平、纵面组合的设计
山区公路平、纵面组合设计受地形、通道构造桥涵、设置制约，直接影响到工程造价。故应充分考虑构造物引起纵面起伏、地形起伏走向，以减少工程量。结合公路特别是高等级公路建设的实际，在平纵组合设计时，应注意的问题如下：
（1）山区公路平纵面组合设计，要把竖曲线与平曲线一一对应起来，最好不要错开即竖曲线顶点应于平曲线中点或中点附近，同时平曲线要比竖曲线稍长一些。平竖曲线的半径要协调，竖曲线的半径一般为平曲线半径的10~20倍可以取得良好效果。当平、竖曲线半径均较小时，两者不得重合，应避免出现不宜重合的曲线。但实际设计中是难于做到的，在山岭区 强调平竖曲线组合一一对应，有可能会造成大填大挖。
（2）关于平曲线包含竖曲线问题，在条件允许情况下，平、纵面组合设计应尽可能满足一一对应关系。若确因地物、地形等的限制，在纵坡差不大情况下，一个平曲线包含的竖曲线个数根据纵断面设计需要确定；在纵面起伏的坡差较大时，一个平曲线包含的竖曲线个数不宜超过三个，且须经透视图的视觉检验，保持竖、平曲线大小的均衡。不宜将变坡点放在回旋线上或回旋线与竖曲线重合, 以免使驾驶员既要换挡又要调换方向盘，造成紧张而引起事故。竖曲线和平曲线不宜相互重叠，以免公路有扭曲的感觉而不美观。此时，当一方接近最小值时，要设法使另一方提高指标。凡直线上不可避免出现一处凹或凸形竖曲线时，如坡差不大，则采用大半径竖曲线，以保持视觉良好。
结论
山区公路路线设计是公路设计中非常重要环节，直接影响到地形景观的协调、公路路网结构的合理、线形指标的合理、工程造价的控制、汽车运营的安全舒适等等。设计中应把握好最佳线形选择的科学指标，合理采用路线标准选择出综合考虑各主要影响因素的公路最佳路线线形方案。
参考文献：
[1] 何景华．公路勘测设计[M]．北京：人民交通出版社，1996．
