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公路项目平纵线形组合设计要点研究摘要：本文主要对公路项目线形组合选线原则进行阐述，对公路项目线形组合设计的影响因素进行分析，并结合案例，围绕平面线形、纵断面线形、平纵面线形组合三方面设计进行探讨，以此构建公路立体线形结构，提高公路设计、施工质量，进一步促进公路事业的发展。
关键词：公路项目；平纵线形；设计要点引言：经济的快速发展，越来越多的人对公路建设质量开始重视，山区公路建设，由于山区地形复杂，外在影响因素较多，导致工程施工难度大，为紧跟建设步伐，必须优化公路线形结构，保证公路平纵面线形设计合理，以此提高公路服务水平，减少交通事故发生，保障交通安全。
1.公路项目线形组合选线原则1.1山区沿河线路选线原则山区公路一般沿着河边、溪边建设的比较多，所以在建设公路时，必须进行实地考察，并结合实际情况，对河岸、线位高低、换岸等情况进行详细了解，协调其与公路建设之间的位置，选择合适的位置进行施工，减少泥石流、滑坡、崩塌等外在环境因素对施工的影响，提高施工进度，降低安全隐患，最大化的保证工程质量。
比如，在施工中最常见的情况是跨河换岸，在对该情况设计线路时，必须对地质条件进行勘测评估，在满足施工要求后，对于河岸一般选择平坦顺直，支沟较少，不受冲刷的一侧，设计路线要选择山体稳固，逆层的一岸，减少外界环境因素对施工的影响，满足以上两点要求后方可选择跨河换岸的地点。
1.2越岭线垭口选线原则合理选择垭口、越岭标高以及垭口两侧的展线条件对越岭线路的选择具有重要的作用。
其中，垭口的选择最为重要，必须结合当地的地质条件和水文状态来确定，首先，在选择垭口时，必须保证其与路线走向一致，标高和两侧有足够的空间进行展线。
其次，选择地质条件稳定且山体较薄的垭口，避免地质灾害，同时节省工程量及投资。
最后，在垭口两侧地形不具备展线条件的情况下，考虑越岭隧道方案，选择合理的垭口越岭标高使两侧引线和隧道的建筑费用最低。
经过技术经济论证比较，结合沿线交通组成和交通量，尽量减少线路里程及工程量，节约成本实现效益最大化。
摘要现阶段国内公路隧道设计的标准基本遵循(公路工程技术标准)(JTJ001.97)和《公路隧道设计规范)(JTJ026-90)，由于其局限性，对隧道洞口的平纵线形以及隧道洞口与洞外的路线线形连接，规定中模糊性较大，从而全国许多设计单位在隧道勘察设计中采用的设计标准合适，但隧道建成后住往在隧道洞口容易出现行车安全事故。
本文试图从这些内容阐述线形与行车安全的关系，以供同行讨论。
关键词公路隧道平纵线形行车安全高速公路作为现代化的公路交通方式为我国的国民经济建设起到了巨大的促进作用。
随着近几年高速公路通车里程的快速增长，尤其是高速公路不断向山区延伸，由于线形布设的局限性，公路隧道的平面线形采用曲线往往不可避免．可喜的是，公路设计、管理部门现阶段对高速公路安全问题越来越重视，探讨高速公路运营管理、交通安全设施问题的论文也越来越多，但对高速公路隧道的平纵线形，由于设计规范的局限，设计中许多安全因素容易忽略，因而许多高速公路隧道因线形组合的不尽合理，在隧道内、更多的在洞口段出现行车安全事故．本文作者试图通过隧道的平纵线形设计及洞口段平纵组合，分析隧道线形设计对行车安全应注意的几个问题。
1 隧道的平面线形对公路隧道的平面线形而官，一般公路隧遭以直线隧道较为合适眉直线隧道在隧道的排水、衬砌结构及隧道的路面处理上均较为简单，同时直线隧道对隧道的通风也相对有利．但山区高速公路由于受地形、地质条件的限制，隧遭内设置平曲线往往不可避免。
考虑到司乘人员在隧道内的墙效应，行车视距相对于隧道外受到了较大的限制．以下为隧道内几种小半径平曲线的车辆视距情况：小半径的平曲线也会在隧道内产生较大的路面超高横坡，从而影响隧道结构断面的变异．近期笔者有幸参加了我国多家省级公路设计院隧道设计图的咨询工作，发现较多的隧道内平曲线半径较小，大者甚至达到了要求设置5%～7％的路面超高，隧道内的路面扭曲严重．隧道内行车槐角较差，行车安全难以得到保证。
平、纵线形组合设计道路的线形状况是指道路的平面和纵断面所构成的立体形状。
线形设计第一从路线规划开始，而后依据选线、平面线形设计、纵断面线形设计和平纵线形组合设计的过程进行，最后展此刻驾驶员眼前的平、纵、横三者组合的立体线形，特别是平、纵线形的组合对峙体线形的好坏起着至关重要的作用。
平、纵线形组合设计是指在知足汽车动力学和力学要求的前提下，研究怎样知足视觉和心理方面的连续、舒坦，与四周环境的协调解优秀的排水条件。
特别在高等级公路的设计中一定着重平、纵线形的合理组合。
（一）组合原则平面与纵断面组合应依据以下设计原则：1.应能在视觉上自然地引诱驾驶员的视野，并保持视觉的连续性；2.平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡，不要悬殊太大，它不单影响线形的平顺性，并且与工程花费亲密有关，任何单一提升某方面的技术指标都是毫无心义的。
3.选择组合适合的合成坡度，以利于路面排水和安全行车；4．应注意线形与自然环境和景观的配合与协调 ,以减少驾驶员的疲惫和紧张程度。
特别是在路堑地段，要注意路堑边坡的美化设计。
（二）组合方式1．平曲线与竖曲线组合 a 平曲线和竖曲线二者在一般状况下应互相重合，且平曲线应稍擅长竖曲线以下图，宜将竖曲线的起终点，放在平曲线的和缓段内；这类立体线形不单能起到引诱视野的作用，并且可获得平顺和流利的成效。
b平曲线与竖曲线大小应保持均衡，此中一方大而缓和时，另一方切忌不可以形成多而小。
1 / 5平、竖曲线几何因素要大概均衡、均匀、协调，不要把过缓与过急、过长与太短的平曲线和竖曲线组合在一同。
c当平曲线半径和竖曲线半径都很小时，平曲线和竖曲线二者不宜重叠，或一定增大平、竖曲线半径。
d凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部不得插入小半径的平曲线，也不得与反向平曲线拐点相重合，免得失掉指引驾驶员视野的作用，使驾驶员操作失误，惹起交通事故。
2．平面直线与纵断面的组合 a 平面的长直线与纵面直坡段相当合，对双车道公路能供给超车方便，在平展地域易于地形相适应，行车单一，驾驶员易疲惫。
公路隧道施工方法与勘察设计探讨摘要：文章对公路隧道施工方法与，贯通控制测量与勘察、设计，等进行了介绍，并对掘进机法、盾构法和沉埋管段法等现代隧道修建方法的运用和技术进行了论述。
关键词：公路隧道；勘察设计；隧道施工随着国民经济的发展，公路隧道无论从数量或规模上都在不断增加。
目前，航空勘测、遥感技术、物探技术、岩层中应力应变的量测技术、电子计算机技术等的广泛应用，使隧道勘测设计技术水平也有很大提高。
水平钻探技术和预灌浆技术的不断提高，增强了隧道开挖过程的安全性。
并能保证隧道工程的施工质量。
1 隧道勘察设计1.1 隧道勘测前期踏勘为确定隧道位置、隧道类型、施工方案、环保和后期维护等提供技术依据，要对隧道所在地区的地貌、地质状况，以及地下水分布情况和水量等水文资料进行勘测。
在隧道预设段落进行地质钻探调查过程中，须了解区域内围岩的类别。
围岩对隧道整体稳定性、使用寿命和设计施工方案有决定性影响，可依据围岩的综合强度来选择隧道设计方案与施工方法。
1.2 隧道选线隧道位置的选择，直接决定了建设项目类型、工程造价、以及通车后的养护与安全运营。
因此，在踏勘测量时，结合路线的基本走向，在深入调查的基础上，深入研究，权衡轻重。
决定取舍。
方案应综合考虑政治、经济、国防、环保及工程造价等因素进行论证，加以比选。
通常当路线开挖深度超过30m时，就应进行隧道与深度开挖方案的比较。
论证阶段不仅需考虑施工难度和施工成本，同时还需兼顾建成后运营及维护成本。
隧道平面线形设计应与隧址两端路线线形相一致。
在隧道起点、终点和中间控制点之间按选线原则找出本着路线最短，成本最低的通过点，将隧道作为一个基础控制点，发挥隧道线形在总体布线中的重要作用。
在各控制点之间反复穿线、插点，结合具体地形地貌条件综合考虑平、纵、横三方面的合理安排，确定道路中线的位置，尽量避免高边坡的出现。
确定隧址主要是要考虑地质条件，洞口位置，隧道长度。
地质条件对隧址的选择起决定性的作用，只要地质条件较好，隧道加长也是可以的，隧道应按照“顾全大局，兼顾两头，能长则长”的原则确定隧道的长度。
第二章山区公路隧道设计标准的安全性分析及建议2.1 概述近年来，我国隧道拥有量急剧增加，尤其值得关注的是特长隧道的数量呈现大量增长趋势，截止2010年，特长隧道数量由2005年的43座增加已经到265座，合计1138km。
特别，6km以上的超长隧道已不鲜见。
我国已成为世界上隧道最多、最复杂、发展最快的国家。
2005年至2010年间，隧道年平均增长达712km，年平均增加865处。
随着7918网的实施，高速公路隧道向山区拓展，特长隧道、超长隧道的的纵坡和线形问题与行车安全密切相关，由此带来的安全问题不容忽视。
公路隧道设计规范（JTG D70-2004）规定的“隧道纵坡不应小于0.3%，一般情况下不应大于3%”是否适应山区6km以上特长公路隧道尤其值得研究，随着特长隧道长度的不断增长，设计规范4.3.4款“隧道内的纵坡形式，一般宜采用单向坡；地下水发育的长隧道、特长隧道可采用双向坡”是否需要修订？关系隧道行车安全的另一个问题是隧道洞口平面线形的合理布置，山区公路隧道受地形、地质条件的限制，制约因素更多、更复杂，不仅仅要考虑线形问题，也应考虑避免隧道洞口高边坡和隧道两洞之间的净距以及展线难易。
图2.1-1 2005～2010年全国隧道数量统计图（单位：座）图2.1-2 2005～2010年全国隧道数量统计图（单位：km）我国公路隧道的拥有量已经突破5122.6km，隧道特殊的行车环境，其行车安全性问题值得研究。
高速公路隧道洞口交通事故原因具有多样性、复杂性的特点。
需要通过对高速公路隧道洞口交通事故特征的调查，以人、车、路和周围环境体系分析隧道洞口交通安全的设计影响因素，有利于提出隧道洞口交通安全性的合理对策。
据统计，浙江省某高速路2004年1月～2005年1月，共发生各类交通事故263起，其中与隧道有关的交通事故为96起，而发生在隧道洞口的交通事故就有58起，约占全线事故总数的22%。
所以，寻找影响隧道洞口交通安全因素，提出隧道洞口安全性的解决对策，具有重要意义。
造成交通事故的原因极其复杂，从总体上来看，主要归结于人、车、路和环境。
根据《京珠高速公路韶关段隧道群交通运行环境评价研究》研究成果，隧道交通事故具体原因大致分为10类，其中制动失效、紧急避让不及而碰撞的事故占总数的34%，与人有关的事故率高达64%。
常见的设计缺陷有：直线路段过长（尤其是超长隧道），驾驶员因沿途景观单调，产生驾驶疲劳；弯道和凸形竖曲线半径过小，驾驶员的行车视距变小，视盲区增大；道路坡度（纵坡）过大；用短直线连接两个同向曲线；道路路面的附着系数过低等。
影响隧道行车安全的非几何线形因素有：(1) 隧道洞内外光线亮度不同的影响。
在车辆由隧道外进洞的过程中发生交通事故较多，主要是由于隧道洞内外的光线亮度差异大，明暗度变化过于急骤，驾驶人员视觉功能不适应，车辆在高速进入隧道过程产生“黑洞”现象，本能地过猛踩刹车，产生“甩尾”，造成方向失控，发生撞击隧道壁或前后车辆追尾的事故。
而车辆由隧道内出洞口过程发生交通事故较少，主要是由于车辆在隧道内的运行速度相对低些，出洞过程行驶条件逐渐转好的缘故。
(2) 隧道洞内光线差、能见度低的影响。
隧道洞内光线比较差，加之烟雾浓度高，使能见度降低，是诱发隧道内交通事故的主要原因。
驾驶人员在环境单调的隧道内行驶时，由于光线差、能见度低，容易出现判断失误，造成追尾或侧向相碰的交通事故。
同时，车辆在隧道洞内超车现象还较普遍，增加了交通事故发生的可能性。
(3) 隧道洞内湿度大、尘埃多，路面摩擦系数降低。
隧道洞内由于是相对封闭的特殊环境，得不到雨水冲洗、阳光的暴晒，油渍和尘埃附着在路面上，由于洞内湿度大，降低了路面的摩擦系数，增大了交通事故发生概率。
2.2交通事故特点调查和相关研究结果表明，我国公路交通事故具有以下特点：◆发生事故的车型以大型货车为主，小客车次之；交通流中的小客车和大型客货车以及集装箱车的比重逐年增长。
◆发生交通事故的原因以机械故障或失控、疲劳驾驶或酒后驾驶、紧急避让、爆胎为主；◆事故多发生在5：00～7：00和16：00～17：00之间，与隧道早、晚高峰时间段基本吻合，表明事故多发生于交通量较大的时间段；◆隧道出入口附近交通事故发生率较高，已认定的交通事故多发点（段）中有相当部分在隧道出入口附近。
◆国内外的事故资料都表明：下坡路段的事故发生频率明显高于上坡路段，特别是长大下坡路段。
重型载重车辆的快速行驶更易引发重大恶性交通事故。
根据下坡路段的事故原因分析，超过半数的肇事车辆是由于制动失效引起的。
由上表可见，隧道长度超过12km，平均纵坡达到2.5%时存在连续长陡下坡问题。
因此，隧道长度≥12km时，从车辆行驶安全和隧道施工排水需要考虑，设人字坡更为有利。
《公路隧道设计规范》4.3.4款“隧道内的纵坡形式，一般宜采用单向坡；地下水发育的长隧道、特长隧道可采用双向坡”已经不适应特长隧道越来越多、越来越长的现实。
2.2 隧道平面线形隧道安全运营问题集中反映在隧道洞口。
调查发现，隧道引线路段发生的安全事故频率明显高于洞内，事故率约占隧道事故的1/3。
隧道洞内发生的安全事故以超载、超速、超限、疲劳驾驶、隧道内违规超车为主。
隧道洞口事故多发的原因是隧道洞口内外光线的急剧变化以及行车宽度、视距和行车环境的改变。
研究表明，车辆穿越隧道时由于隧道内外环境的不同，驾驶员将会做出相应的调整，大致可分为三个阶段：隧道前调整期（LT ）、隧道中适应期（LZ）和隧道末调整期（LM）。
大型车和小型车的典型三阶段示意图见2.2-1和2.2-2。
图2.2-1 大型车辆隧道内外速度变化图2.2-2 小型车辆隧道内外速度变化由于在这一阶段驾驶员的驾驶行为会发生较大的变化，与洞内运行相比，从安全方面来说不利于行车安全。
视距不足再加上速度过快是隧道事故发生的主要原因。
从以上的调查结果不难发现，对于设计速度约为60km/h的大型车司机在进洞口260m的位置开始调整速度；对于设计速度80km/h的小型车司机在进洞口260m的位置开始调整速度。
可见对应于不同的设计时速，进洞前需要调整速度的距离越长。
在隧道线形设计时应满足在调整其之前驾驶员应能发现前方的洞口。
《公路工程技术标准》（JTG B01 2003）规定：隧道洞口内侧不小于3秒设计速度行程长度与洞口外侧不小于3秒设计速度行程长度范围内的平纵线形应一致。
《公路隧道设计规范》4.3.5规定隧道洞外连接线应与隧道线形相协调，并符合以下规定：1 隧道洞口内外各3s设计速度行程长度范围的平面线形应一致。
2 隧道洞口内外各3s设计速度行程长度范围的纵面线形应一致，有条件时宜取5s设计速度行程。
3 当隧道建筑限界宽度大于所在公路的建筑限界宽度时，两端连接线应有不短于50m的同隧道等宽的路基加宽段；当隧道限界宽度小于所在公路建筑限界宽度时，两端连接线的路基宽度仍按公路标准设计。
这些规定是隧道洞口行车安全的必要保障，对隧道洞内及洞口附近线形提出一些设计要求是必要的。
将缓和曲线段设置在洞口，是许多路线设计人员易犯的错误。
由于缓和曲线段线形的曲率是不断变化的，司机在车辆的快速行驶过程中必须通过不断调整方向盘，来保持车辆的正常行驶；另一方面车辆在行驶过程中产生的离心力急剧变化，危险性也在增加，同时洞口光线的变化，也影响司机的反应速度，因此洞口段的缓和曲线也应尽量避免，以保证洞口的行车安全。
对于洞口的纵坡，L T之内的变坡点应采用大半径的竖曲线，L T之外的竖曲线可以适当放宽标准。
但山区高速公路由于受地形、地质条件的限制，隧道内设置平曲线往往不可避免；此外，随着施工技术的提高，以及通风设备性能的改进，可以根据路线布设的整体需要，采用曲线隧道。
曲线隧道不仅有助于控制洞内车速，提高驾驶人的注意力，而且比直线隧道能够更好地解决光线过渡和眼睛的适应问题，更好地解决驾驶的单调感。
但需要强调的是，采用曲线隧道方案，必须对停车视距进行验算，满足停车视距的要求，并应避免采用需设加宽和超高的圆曲线半径。
在地形条件相对较好的低山丘陵区，隧道一般相对独立，通过路线的反复调整，能够在工程规模变化不大的情况下，较容易做到所想要的线形。
而对于地形和地质条件复杂的山区，隧道的设置受隧道长度、隧道前后连接线的工程规模、隧道进出口位置选择等诸多因素制约，所采用的线形符合直线或圆曲线线形比较困难，特别是对于设置隧道群的路段。
若隧道洞口3 s 行程必须采用直线或圆曲线线形，则往往出现以下情况：1.出现采取降低洞口连接线，甚至降低隧道内平面线形指标的方法来满足隧道洞口3 s 行程的线形要求，可能出现更不利于行车安全的情况。
例如: 在某山区高速公路项目勘察设计时，隧道洞口内外3 s 行程线形采用缓和曲线，行车视距均大于规范规定的110 m 要求，通过运行速度检验，该路段运行速度的协调性较好，行车安全有保证。
但在审查时专家提出洞口内外3 s 行程线形不满足规范规定要求(必须保证为直线) ，认为存在安全问题，提出将隧道前后平曲线半径一个从900m 减小为600m ，超高值由3% 增大为5% ，线形调整后成为长下坡末尾接小半径平曲线；另一个平曲线半径由500 m 改为450 m ，而450 m 半径不满足规范对停车视距的要求。
该意见实际上是将安全的线形设计改为不利于安全的线形。
2.隧道洞口连接线线形与自然环境不协调，出现高边坡或高架桥，导致隧道洞口连接线的工程规模增加，或对自然环境影响增大。
3.对于隧道群路段，易出现公路整体线形因需要满足隧道洞口3 s 行程要求，而调整曲线半径大小或改变隧道群之间的曲线组合，使线形设计很僵硬，与自然环境不协调，或使前后线形指标不均衡、不顺畅。
4.隧道洞口位置不是预先选定的，而是为了确保洞口内外3 s 行程处于直线或圆曲线上，后通过画图调整“调”出来的，这样的设计很难选择到最佳洞口位置。
5.已建隧道洞口内外3 s 行程线形不满足直线或圆曲线情况较多，若存在安全问题，需要改建，许多隧道改建困难。
若隧道洞口3 s 行程可采用缓和曲线等线形，则灵活设计将得以体现：隧道洞口线形设计时，若能采用各种曲线线形布设，就能最大限度地顺应地形，与复杂的山区自然条件相协调，使总体方案做到最合理，使洞口位置做到最佳选择，使工程造价得到有效降低，灵活设计得以体现。
隧道洞口“线形应一致”的不同理解，对工程规模、环境影响以及行车条件将产生很大影响。
例如青兰高速邯郸至涉县段鼓山隧道为三车道隧道，设计车速120km/h，为满足3S要求，不得不调整隧道进洞位置，使隧道洞口边仰坡增高。
平面线形主要有直线、圆曲线、缓和曲线3 种，组合线形主要有直线与缓和曲线、缓和曲线与圆曲线、缓和曲线与缓和曲线(S 形曲线)、圆曲线与圆曲线(大圆半径R 与小圆半径r 的比值小于115) 4 种。
