行業資訊
公路線形組合設計-如何掌握“平包豎”等原則？
在一般型的交點中，平曲線指的是S1+Sc+S2，這個是毫無疑問的。但是，對于連續組合的曲線，比如：
1、偏轉方向相同的C型曲線、卵形曲線等。這些連續且偏轉方向相同的曲線可能包含在多個交點內，是否可以認為這段曲線為同一個平曲線？
2、偏轉方向不相同的S型曲線。S型曲線兩個交點內的曲線偏轉方向相反，是否也可以將兩個交點中包含的曲線視為一個平曲線？如果是反向及同向曲線連續組合的呢？
3、高等級公路路線設計中，有時很難完全滿足平縱組合要求，到底該如何掌握和執行？
專家回復：
1、準確把握“平包豎”等原則提出的背景和所適用的條件
根據對《規范》中關于平縱線形組合設計方面條文來源的追溯，我們可以發現：《規范》中關于“平包豎”等線形組合設計原則的條文內容，是很多行業前輩們在長期工程選線、設計實踐中不斷積累、總結、提煉出來的寶貴經驗，這也是我國公路規范與國外規范的差異之處。但本人認為，我們在掌握和領會這些寶貴經驗的同時，還應該了解這些一般性原則提出的背景。
首先，我國早期公路建設的主體是低等級公路，對應地，當時《規范》條文編制指導的重點也在于低等級公路方面。其次，受到早期設計工具和技術手段等的限制，當時在公路項目設計中，很難快速、準確測算公路任意樁號位置和方向的視距條件。
于是，很多業界前輩們結合實際項目選線、定線與優化設計等工程實踐，總結出了“平包豎”等一般性的設計原則和方法。但究其目的，核心是為了保證必要的視距條件，提高線形的視線連續性，進而避免出現“暗凹、斷背”等視距不良、視線連續性差等現象。
2、“平豎對應”等一般性原則，不能完全適應高等級路線設計特點
但是，當高等級公路成為我國公路建設的主體之后，大家逐漸發現，早前《規范》中一些主要適用于低等級公路的設計原則、方法和條文規定，并不完全適用于高等級公路了。例如，以往主要針對低等級公路線形組合設計提出的“平包豎”、“平縱曲線宜對應設置”等原則性要求，對于設計速度較高、平縱面指標也相對較高的一級或高速公路而言，設計中實際差異就很大了（尺度不同了）。有時，高速公路一個圓曲線長度可能幾公里，而對于三、四級公路可能就是十多個彎道的長度了。
一方面，低等級公路因為總體指標較低（圓曲線半徑更小、縱坡可以更大），在設計中可以更多通過展線、迂回等方法，更多側重考慮地形條件變化和降低規模等目標，而高等級公路則情況不同。高等級公路的平縱指標要求相對較高，上跨下穿等各類控制工點、節點因素更多，路線設計往往更多需要在諸多控制條件之間權衡，有時很難完全滿足“平包豎”和“平縱曲線宜對應設置”等原則。
另一方面，由于高等級公路平縱指標均較高（圓曲線半徑一般采用較大、縱坡更小、更平緩），因此，即便線形設計不能完全滿足“平包豎”等原則，卻并不一定就會導致視距不良、視線連續性差等直接問題。畢竟，視距和視線連續性都是相對的。設計速度不同，保證行車安全所需要的視距指標自然是不同的，視線連續性所影響的前方視線范圍也是不同的。
再有，以往低等級公路的平面設計，無論是設計方法，還是線形單元推薦選用方面，主要是以“直捷”的直線（段）為主。但是，現在在部分高速公路的山嶺重丘區路段，在曲線定線方法和CAD軟件技術的支撐下，有的項目數十公里全部由前后連接的平曲線組成，甚至沒有采用1米的直線段。
3、《規范》修訂情況
我國《規范》在近期的修訂過程中，已經注意到以上情況和變化，并已經對相關條文做出了調整和修訂，主要是通過“程度用語”明確界定了相關條文內容的強制性。
例如：第9章涉及到線形組合設計方面的內容，條文規定多為推薦性內容，程度用語多為“宜”或“不宜”，即有條件時，應盡量這樣滿足這些一般性設計原則，但并非強制性要求。
再例如：《規范》第9.5.2條第1款，“平、縱線形宜相互對應，且平曲線宜比豎曲線長。當平、豎曲線半徑均較小時，其相互對應程度應較嚴格；隨著平、豎曲線半徑的同時增大，其對應程度可適當放寬；當平、豎曲線半徑均大時，可不嚴格相互對應”......即進一步分類明確了相關條文的適用范圍。
4、實際工程設計中如何掌握
在我們了解了“平包豎”等設計原則的初衷和適用條件之后，結合《規范》對程度用語等界定性說明，本人認為，對于您來信咨詢的關于平縱線形組合等同類問題，均可以從這些設計原則提出的初衷上去掌握和運用。
首先，要區別對待低等級公路項目（設計速度較低）和高等級公路項目（設計速度較高）。對低等級公路項目，有條件時應盡量滿足線形組合設計要求，但不是強制性要求必須滿足；對高等級公路項目，則可放寬（或者不必特別關注）對平豎曲線相互對應的要求。（這是《規范》第9.5.2條第1款后半部分明確表述的內容）
其次，當同向且半徑相近的圓曲線，是可以考慮按照同一個平曲線對待的；當同向相鄰的圓曲線在半徑相差很小時，是可以考慮直接徑向連接的（即不設置緩和曲線）；當圓曲線的半徑接近不設超高的圓曲線半徑時，該圓曲線在設計中可以按照直線段考慮和對待了......
但是，相鄰的兩個反向圓曲線（不論是否設置了緩和曲線，是否設置有直線段），是不能當作同一個平曲線對待的。畢竟，從行車角度，車輛通過反向曲線和同向曲線，駕駛行為和操作是顯著不同的。
緯地軟件三維視距檢驗界面
但是，非常重要的一點是：上述可能涉及到平縱線形組合問題的路段，一定要進行視距檢測和視線連續性分析，確保這些路段滿足設計速度對應下的視距指標和條件。與早期路線設計比較，今天隨著CAD和BIM等輔助設計軟件技術的發展和普及化應用，工程設計在方案階段已經完全有條件進行準確地、可視化的視距檢驗和檢查了。而且，可以應用三維CAD和BIM建模等方式，進行空間三維視距檢驗。這樣，即便是分隔帶護欄、路側邊坡、標志牌等非幾何線形因素對視距產生的影響，都可以被提前發現了。 作者：緯地軟件 https://www.bilibili.com/read/cv10128184/ 出處：bilibili
更多相關信息 還可關注中鐵城際公眾號矩陣 掃一掃下方二維碼即可關注
