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摘要:随着我国公路建设的发展，垂直曲线在公路线形中的作用越来越重要，直接影响到公路的稳定性、舒适性、安全性和经济性，对环境保护和工程投资的影响也越来越大。阐述了垂直曲线的设计原理和应用，对平面与曲线的组合设计及注意事项进行了简要分析，具有重要的理论价值和实际意义。
关键词：竖曲线 设计原则 组合设计 应用
随着我国经济的快速发展，公路行业也在飞速发展。垂直曲线设计，由于坡度点的高程突变，使交通顺畅，满足视距要求。高速公路设计中垂直曲线的质量直接决定了高速公路的稳定性、舒适性、安全性和经济性。因此，如何在设计中使用垂直曲线显得尤为重要。本文结合工作经验，阐述了垂直曲线设计和垂直曲线组合设计中应注意的问题。
1 竖曲线的设计
1.1 竖曲线的设计原则
(1)根据技术标准要求，结合沿线自然条件(地形、地质、水文、气候等)，综合考虑垂直曲线设计。垂直曲线应与地形起伏一致，既能与周围自然环境相协调，又能有效控制工程投资。
（2）从行车的安全、舒适和视觉良好的要求来看，竖曲线线形应连续顺适。
（3）在山岭重丘区，尤其在连续较长的上坡路段，其变坡点附近应尽量采用较平缓的坡度或较大的竖曲线半径，以保证行车顺畅和足够的视距。
（4）在山岭重丘区，竖曲线设计应充分考虑填、挖方数量平衡，尽量利用挖方作为就近填方，减少借方和废方数量，降低工程造价。
（5）应注意与平面线形相结合，以达到完美的立体效果。
（6）根据我国混合交通的特点，竖曲线设计应考虑到民间运输工具、农业运输及作业机械等方面的要求。
1.2 竖曲线设计应用
在竖向曲线设计中，首先考虑控制点的高程和填切数量的平衡等因素，竖向斜率由直线确定，这些直线作为竖向曲线的基本线形连接。然后根据规范要求和实际需要，在坡点处插入合适的长度垂直曲线。然后根据汽车行驶力学要求与工程造价的关系进行一系列调整，最终确定垂直曲线。
最小长度的垂直曲线(或最小半径)根据汽车力学计算缓冲汽车影响所需的最小长度和定义,以确保停车视距的最小长度,只要呆在满足最低标准的水平,只能满足最低要求的汽车力学,并不能保证安全的司机的心理安慰和连续性。虽然有时会增加一些工程量或给施工带来一些不便，但项目的完成会给人们一种连续性和平稳性，保证了驾驶的安全性、舒适性和经济性。
2 平竖曲线的组合设计
2.1 平竖曲线组合设计的原则
（1）根据车辆的行驶力学和道路排水需要设置合适的合成纵轴。为了避免这些问题，在平面和竖向组合设计中应考虑合适的合成纵向边坡。
（2）应满足视觉和心理要求。空间线性形式应由驾驶员视觉诱导，使其能够及时掌握路线变化，不产生任何错觉或误解，给人连续性、平滑、平滑、美观、非单调的感觉。线性组合还应使线性指标平衡合理，协调组合，避免出现不连续、失真等不利现象，避免出现视觉和心理上的不良反应。
2.2平竖曲线形组合设计的具体应用
（1）一条平行线连接一条垂直线。
从视觉心理分析，由于这一行单调、枯燥，在驾驶过程中线形无变化，容易引起司机的疲劳或频繁超车，引发交通事故。但在交通比较复杂的路段，采用这种线形组合是有利的。
（2）平面直线与凹形竖曲线相结合。
这种组合避免了直线和直线组合的刚性印象，不仅给驾驶员运动的感觉，提高了驾驶舒适性，还可以有更好的视距条件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但有两点需要注意:
①注意避免采用短的竖曲线，尤其在长直线末端不宜插入小半径凹曲线;
②两凹曲线间不能插入短直线。若能将两凹形竖曲线合二为一则会具有更佳的视觉和行车效果。
（3）平面直线与凸形竖曲线相结合。在山岭重丘区，这种线形组合视距条件较差，尤其是与当平面直线与断裂垂直面的凹曲线线性组合时，容易形成“峰”、“暗凹”、“波形”等不良视觉现象。因此，应避免线性组合，否则应采用较大的曲线半径来改善视距条件。
（4）平面曲线与竖曲线相结合。这种线形组合是常见的和复杂的。若平、纵线形几何要素大小搭配得当、均衡协调、位置适宜，可以获得良好的空间线形。反之，会出现一些不良情况。采用此种线形组合时应注意以下几点:
①应使平、竖曲线位置对应，并使平曲线比竖曲线长，将竖曲线包容起来，这样有利于视线诱导、行车安全、线形舒适美观;
②注意平、竖要素的均衡。不要把过急和过缓、过长与过短的平、竖曲线组合在一起;
③竖面线形的变坡点不得与反向曲线的拐点想重合，尤其是凸形竖曲线更应避免，否则会造成错误的视线诱导。
3. 小半径曲线坑洼问题的成因
当导轨表面的变化率不佳时，线路会出现坑坑洼洼。当轨道表面变化率大于0.1%时，会产生三角化坑，造成车辆晃动，严重危及行车安全。出现这些坑坑洼洼的原因有很多。压载床是脏的，脏的和坏的排水，泥浆和泥浆产生在压载床。钢轨间隙过大，增加轮轨冲击;导轨拱、低接缝、导轨表面磨损，增加轮轨的冲击，破坏导轨的平顺性;路基沉降、冻害等，造成线路坑。
4. 小半径曲线问题的施工措施
针对上述小半径曲线问题的成因，我们必须采取有效的措施加以整治,才能保证线路质量，确保铁路行车安全。
4.1坚持小半径曲线的定期正确拨道
加强小半径曲线的压载和空顶是防止维修工作中出现“鹅头”曲线的重要措施。曲线的弯曲工作首先要掌握实地线的实际情况，测量数据必须正确。直和慢点位置退出后,积极的测量曲线的箭头应该注意:测量规线铁路足下16毫米20 m字符串,特别是不均匀的曲线磨削,并坚持这个位置测量,以减少不均匀磨损造成的误差,提高刻度盘的质量。在无风或风小时测量;弦线要张紧，每次受力要均匀。由于采用简单的通道方法时间长，在计算通道数量时应避免误差积累，减少通道数量，导致曲线头部和尾部方向差。一般采用“绳正法”计算曲线的量。计算时必须遵循两个原则。第二，曲线两端的线性位置保持不变，即曲线头尾的数量为零。因此，应考虑曲线的设计条件，不应盲目改变方案。窜槽的工作是计算窜槽量的外部实践。
4.2 运用正确的改道方法并保持良好的轨距
校正表的时候,我们应该针对现场情况,如紧固件的扭矩,之间的差距扣板的硬弯轨,等等,不仅做好防止动态测量的扩张,但也加强静态测量的补救。在小半径曲线上，钢轨曲线较大，量规间隔不能太长。通常，如果一次查看一个睡眠者，它不会导致错误，否则会发生泄漏。为保证钢轨在动态状态下的稳定性，必须解决钢轨扣板与钢轨扣板的分离问题。小半径曲线上有许多拉杆。要使其保持在“拉”的状态，每个拉杆都必须处于张力状态，拉杆在曲线上的分布应该是均匀的。在野外工作中，导流对曲线的方向有很大的影响。因此，在导流过程中，曲线的方向要组合，不仅要改变上存量和下存量，还要结合上存量和下存量，同时还要结合曲线的正向量。
3 结束语
随着我国公路事业的快速发展，公路等级的不断提升，竖曲线的应用日益增多，并且重要性也不断加大。在公路设计中必须重视竖曲线的应用，提高公路设计水平。
参考文献：
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4.杨建忠，高巨伟，杨德应.公路曲线放样新方法[J].三晋测绘，2002，（Z1）
论文作者:南小永
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/20
标签：曲线论文; 组合论文; 线形论文; 半径论文; 视距论文; 公路论文; 直线论文; 《防护工程》2018年第28期论文;