第四节　路线设计


　　20世纪80～90年代中期，黑龙江省的高等级公路建设主要集中在平原区。这一时期，公路勘察设计指导思想以“快速、安全、经济”为原则，强调线形舒展、平纵组合协调合理、行车舒适、视觉效果良好。设计一般采用高标准、高指标，建成的高等级公路路基普遍偏高，不仅过多占用了土地资源，景观效果也不理想。90年代末期至21世纪初期，平原区公路建设遵循尽量降低路基高度的低路堤设计原则。这一时期山区也开始修建高等级公路，面对山区独特复杂的自然条件，设计上仍采用平原区设计思想，强调较高的技术指标，出现了大量的高填深挖路基，不仅严重破坏了区域的自然环境，影响了公路景观，而且诱发了大量地质灾害，影响公路的正常运营，增加了工程造价。进入2004年，随着部颁新《标准》的出台，省内的高等级公路大部分在山区建设，并且是在原二级公路基础上改扩建成高速公路，原二级公路设计车速为每小时80公里，路基宽度12米，改扩建为高速公路后，平、纵面指标还是维持原二级路标准，只是改变了路基宽度，并将原平交道口设置为互通式或分离式立体交叉形式，变成全封闭、全立交的双向四车道的高速公路，既符合《标准》要求，又节约了资源，减少了占地和工程造价。

　　一、总体设计

　　20世纪80年代中期开始，黑龙江省公路路线总体设计的重点是路线方案的比选。方法是选好控制点和走廊带。无论是一般公路还是高等级公路，方案比选在工可研阶段就开始进行了。对线位与控制点、各项构造物、路线交叉，各项设施的设置位置、间距等的衔接、协调，公路工程对自然环境的保护和协调，分期修建的总体布局及实施方案等，都在统筹布局的指导下进行。在初步设计勘测阶段，利用1：2000地形图，对工可研路线方案的主要控制点进行现场核查，根据核查结果对路线方案进行局部优化，对重点路段拟定比较方案，然后进行纸上定线，实地放线。同时开展各项调查，收集外业资料。在初步设计阶段，充分进行方案比选，确定合理的设计方案。对投资有较大影响、难以取舍的路段、大桥、隧道等方案，以同等深度进行方案比选。平原区路线方案的比选主要是路线走廊带的选择，山岭区路线方案的比选主要是控制工程量的选择。公路基本建设项目进行分期修建时，做好前期工程与后期工程的总体配套设计，即做好一次设计、分期实施，并处理好前、后期工程相互衔接及用地的预留设计。至2005年，公路路线总体设计的重点和方法没有变化。

　　二、公路线位确定

　　1985年之前，黑龙江省公路线位的选定一般都是采用外业实地选线的方法。1985年开始，随着本省绥满公路阿城至哈尔滨段第一条一级汽车专用公路的勘测，改变了传统的实地选线方法，在实测地形图上纸上定线。即初步勘测时，核查工可研提出的路线方案中路线的走向、控制点等，在已明确的路线方案及同等深度的比较方案路线走廊带布设导线，并实测导线两侧200～300米内1：2000带状地形图，在图上纸上定线，赴实地放出必要的控制线位桩。对复杂困难地段的路线、互通式立体交叉、隧道、特大桥、大桥的位置等，一般选择两个或两个以上的方案进行同等深度、精度的测设工作和方案比选。隧道定线是在实测的地形图基础上与路线纸上定线同时进行，短隧道可采用现场定线。这种定线方法使平面线形的舒顺及平、纵线形配合和协调保留了调整的空间，便于线形设计进一步趋向完善合理。此种定线方法一直沿用至2005年。

　　三、线形设计

　　1985年，由绥满公路阿城至哈尔滨段一级汽车专用公路勘测设计开始，黑龙江省的公路线形设计改变了以往单纯的平面、纵面、横面的几何设计，转变为平面线形、纵断面线形和横断面集合体，由长度、高度和宽度共同确定的三维立体线形综合设计。线形设计的原则是从行驶力学上保证行车安全、舒适，平、纵、横面线形配合协调，充分利用地形、地物，注重线形摆布与自然环境、景观协调。

　　线形设计的要求与内容随公路等级而异，即高速公路、一级公路和二级公路在有条件的情况下，线形设计力求采用较高标准。平面线形设计中，适宜应用回旋线、圆曲线及直线的比例，各项技术指标运用均衡，线形有变化不单调。纵断面线形设计中，避免出现断坡、碎坡，尽量加大凹凸曲线半径，以提高行车视距，路线纵坡尽可能大于3‰，以增强路面排水；对于低等级、山岭重丘区的公路，由于地形条件限制，行驶速度较低，线形设计不过于注重舒适、外形美观与线形的连续性，而是分别达到各项技术指标的规定值，保证行车安全，尽量降低公路造价。

　　1985～2001年，二级以上公路路线线形设计的方法和程序是：依据工可研阶段在1：50000地形图上确定的线位，根据图上定线，利用全站仪或经纬仪布设路线走廊带内的导线点，导线点与国家三角点联测，平差后展到纸上，比例为1：2000。据此图到实地沿线位走廊带每侧各测量400米左右范围地形图。实测地形图内业整理后，在图上详细布线，先布设交点线，再设置曲线，并采用透视图模拟检查，渐次调整，优化线形设计。最后根据纸上定线的线位，用全站仪或经纬仪放设到现场，并在实地修改不合理之处。

　　2002～2005年，由于GPS设备的引进及计算机的普及，公路设计产品全部达到计算机出图，路线线形设计的方法有了较大的改进。首先把工可研阶段方案线位及1：50000地形图提供给省测绘部门，委托省测绘局沿线位测量每侧800米左右范围1：2000带状地形图，并要求沿线位每隔1.5公里提供1个水准点及每隔5公里提供1对GPS控制点。根据测绘部门提供的电子版地形图，在计算机上定线。先确定交点线，再布设曲线，对路线纵坡起伏较大的路段，在计算机上进行路线线形多方案比选，并进行纵断试坡设计，采用透视图模拟检查，渐次调整，在纵断可行的情况下，选择技术指标较高、工程量较低的路线线形设计方案。最后根据计算机纸上定线的数据，利用测绘部门提供的GPS控制点将所定路线用GPS设备仪器按坐标放线到实地。如遇到构造物等现场不合理的路段，利用GPS设备仪器现场测量地形、地物，把所测量数据传递到计算机，现场绘制地形图，然后重新定线、放线。经此反复，把计算机中的路线走向通过GPS设备仪器按坐标放线到实地。