探讨公路路线设计的规范应用与可靠性分析

梁忠

摘要：公路的畅通可以带动经济的发展也能为群众造福，没有四通八达的公路就不会有今天如此强大的祖国，所以公路设计是公路建设过程中的重要环节，而路线设计又是整个设计的重点内容。在设计过程中用可靠性理论分析更能验证其科学性。从而也验证了基于可靠度理论的公路路线设计比传统的定值设计法更为科学合理。

关键词：公路路线设计；设计规范；可靠性

一、公路设计的可靠性理论分析

1.公路路线设计是指平、纵、横三方面组合线形的综合设计，线形设计应保证车辆行驶的安全舒适， 驾驶员的视觉和心理反应，引导驾驶员的视线，保持线形的连续性，使驾驶员有足够的舒适感和安全感。线形设计主要包括对平曲线、竖曲线、行车道宽度以及平曲线加宽要求，超高及视距等条件的要求。影响公路路线设计功能的因素众多（如驾驶员、车辆、道路环境），并且因素随时空变化大，各种影响因素之间的关系也错综复杂。由于各种误差和不确定性的影响，这些影响因素往往是随机变量，并且有些变量之间是相关的。 因此，面对公路路线设计工程这样复杂的系统，设计思想应从以前的“确定论”转向“概率论”。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。

2.公路路线设计可靠性分析。所谓公路路线设计的可靠性分析就是从概率的角度分析路线设计指标安全与失效的可能性大小。表征安全可能性大小的就是可靠度（安全概率），與之对应的表征失效可能性大小的就是风险性（失效概率）：公路路线设计可靠性分析中，主要目的是根据路线设计极限状态下功能函数计算可靠指标β、失效概率Pf等。路线设计功能函数是用公路供给值和驾驶期望值来表示。假定公路供给设计参数随机变量为S，驾驶期望设计参数随机变量为D，其相应的概率密度函数为fs（s）和fd（d），且SD相互独立，则功能函数Z表示为：Z=g（S，D）=S-D。对于路线设计的各个极限状态方程：当Z=0时，该路线设计参数处于极限状态；当Z>0时，该路线设计参数满足功能要求；当Z<0时，路线设计参数不满足功能要求，即为失效。

二、公路路线设计的规范性分析

1.技术指标可分为主要指标和次要指标，其中主要指标一般是由很多影响事项和计算参数确定的，凡是涉及安全性的指标，应尽量采用高指标，困难时也应采用大于一般最小值，尽量小采用极限值，规范用词一般为“应”；次要指标一般是在满足安全的基础上，从美学和行车舒适等角度提出的，一般情况应按规范要求来执行，但如果采用规范要求值将对自然资源、环境、生态等方而造成影响时，司一以采用低值或极限指标，甚至可以适当突破，规范用词一般为“宜”。因此，在我们进行路线设计时，应注重区分技术指标中的主和次的关系，对于主要指标强制执行，次要指标灵活运用，突破指标论证使用， 对“好中求好”的主要指标可灵活掌握。

2.合理确定工程方案，首先必须重视设计基础资料的调查、收集工作。如项目所在区域的地质、水文、生态、环保、各种运输方式的要求、 建设用地等。在具体确定工程方案时，要以节约为指导，强调“安全、适用、经济”的基本原则，确保工程安全和功能要求。另外，我国幅员辽阔，地形地貌多样、地质条件复杂、自然人文景观资源丰富、风土人情各异，这就决定了小同地区公路所处环境的差异，公路工程无法割裂与其所处环境的密切联系，不同区域的公路项目因所处环境的小同而少盆生了独特的）从格和个性，我们应把公路工程作为一项富有个性和灵性的“作品”来看待，像艺术家创作艺术品一样充满激情地来创作我们自己的“公路艺术品”。

3.优化细节设计并强调“宽容设计”细节决定成败。在以们的设计中有时只重视主体工程，忽视细节，设计粗放，精细化程度不够，如对防护排水工程、交通安全设施标志、标线等细节小重视，导致问题积少成多，甚至带来大问题。而公路建设中的安全性，包括了工程结构物自身的安全和公路使用者的安全两个方而，充分关注公路使用者的安全是公路设计应考虑的第一要索，设计人员必须认识到“司机的偶然过错小能以生命为代价”，设计过程中掌握应用“宽容”的理念是达到安全的有效途径。

4.例如“路侧净区宽度”概念的体现就是宽容设计理念的一种最好体现，在规范附件 9.4.5 中提出：高速公路、一级公路的横断而设计，应提供足够宽的路侧安全区，让驶出路外的车辆能自行恢复正常行驶，不得己时则应设置护栏。一级公路、二级公路可结合工程具体情况，清除路肩边缘以外一定范围内的障碍物，以提供足够宽的无阻碍的路侧安全区”；在规范附件 9.4.7 中排水工程除应自成体系、满足功能要求外，设置在路侧安全区范围的边沟，其断而目选用浅碟形或漫流等方式，否则应加盖板。路侧安全区以外的排水工程的断而形式等可因地制目设置，并与周围环境相协调等。

5、 加强总体设计。公路是铺设于大自然中的二维工程实体，而对着大自然中的各种复杂因索，公路设计中的路线、路基、桥梁、隧道等专业项目无一不与这些复杂因索有关，而目这些专业项目之间也有着较强的内在联系，因此强调做好总体设计十分重要。在规范 9.1 中己指出：“线形设计应做好公路平而、纵断而、横断而二者间的组合，并同自然环境相同、调；线形设计除应符合行驶力学要求外，还应考虑用路者的视觉、心理与生理方而的要求，以汽车行驶的安全性、舒适性与经济性。”

三、结束语

总之，设计工作是公路建设、运营、管理等诸多环节的起点。设计是公路建设的前提，是工程管理的龙头，是工程质量的基础。没有好的设计，就不可能有高品质的建设成果，设计工作做好了，就能为整个公路项目的建设和管理奠定良好的基础。我们在设计中应时刻贯彻“理念是核心、创新是关键、落实是保障”这一中心思想。用科学认真的态度去对待每一次的设计任务。

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