改擴建公路路線設計要點分析

王放鳴

（浙江省交通規劃設計研究院，浙江 杭州310006）

國民經濟的發展促使交通運輸業的發展，而原來一些城市的公路等級不夠、通暢能力不足已經給交通運輸業帶來極大的瓶頸。 為了滿足社會發展經濟發展的需求， 這些舊的公路的擴建項目已經迫在眉睫、擺在議事日程上；在改擴建工程上的目的功能上，能對舊公路改建能極大改善交通的狀況，能滿足現行的交通擁堵的要求；在改擴建工程上經濟運行上，能利用有效的少量資金，發揮資金的效益和作用；但舊公路的改擴建的設計與新建公路存在有明顯的差異，他們的設計方法和考慮的問題的角度是不同的。我們現對改建公路的路線設計的具體實施方法和手段做一個簡單的論述。

1 原有公路路線存在的問題

1.1 舊線城鎮街道密集間隔短

由于舊公路設計修筑時的經濟形勢、修建目等各種原因，一些公路線路都是圍繞城鎮的發展而設計布線。 路段之間城鎮與城鎮、村莊與村莊之間間隔距離較短；隨著我們國民經濟的快速發展，隨著改革開放進程的加快，這些城鎮鄉村的規劃發展已經對原有公路造成了確實影響。 基于此，為滿足需要，我們改建的線路的規劃和定位，需要與城鎮鄉村的經濟規劃發展互為支撐相互協調，把對城鎮鄉村的影響降到最低點。

1.2 舊線不良地質、路基病害地段較多

現有公路歷時很長， 基于當時勘察設計的設備物質條件有限，加之對以后的發展設想不足，或基于一些經濟條件的限制，多數在綜合考慮的角度不全，致使公路設計的地質條件因素一項很少考慮或者存在遺漏考慮，從而給處于不良地帶、且使用年限較長的一些公路路段帶來不利影響，這里主要是路基病害的發生。 路基病害的發生不僅給交通運輸帶來不便，也給公路的維護、治理帶來很大的難題。從擴建的角度上看，也對改建公路的路線設計造成不良的影響，對今后改擴建工作帶來不利。

1.3 原有舊公路上大中型橋梁的影響

大中型橋梁起著交通的樞紐作用，而在目前的改建公路中，其占據相當大的比例。同時有個別橋梁的結構、承重力、標高如果不能滿足現行交通運輸，通過簡單的維護手段往往不能奏效，而最終只能選擇放棄使用，所以擴建設計往往不涉及橋梁對布線的影響。 若橋梁的結構、承重力、標高等均滿足改建后的要求，需要從多指標上考核其實在的能力，如橋梁的寬度等。寬度達不到改建后的要求，兩種手段：一是，加寬；二是，使用分離式路基手段，將橋梁作為路基其中之一進行再整改。 這樣，此類橋梁必將對擴建公路的線位有著一定的影響，在實際，改建公路路線定線時，必須注意橋梁與路線位差關系，不能單方面考慮線位、線形，更不能輕視橋梁維護的難度和經濟運行的指標，這方面工作將會很多。

2 平面設計

2.1 設計原則

快捷高效的完成公路擴建任務，保障交通能力的改善，是我們進行公路改建設計的最終目的；從此可以看出，對擴建公路的實施，首先第一步就是要做線路設計。線路設計當中起到重大作用的是路線方案的選擇，方案的選擇可以說是改擴建成敗的關鍵。 通常在擴建公路的平面設計當中，原則是順勢而為，能直則直，能曲則曲，直圓配合，整體協調。而通常在擴建公路的線性設計當中，要根據其性能、標準盡可能因地制宜選擇設計構思，避免設計線性的突變。

2.2 技術指標的選用

2.2.1 直線

我們可以從相關資料中了解到：有些國家在相關設計中，對直線長度控制在不超過20V； 有些國內的專家學者根據中國的實際情況，建議直線長度在50V 下。 但無論是那種情況和方式，為了保證線形連續性，直線都不宜過短，同向曲線宜不小于行車速度的6 倍；反向曲線以不小于2 倍行車速度為宜。特別說明的是對于設計時速較低的改擴建道路可以不受上述限制，如《公路路線設計規范》（JTG D20-2006）中第28 頁所述“設計速度小于或等于40km/h 時，可參照上述規定執行。 ”而《城市道路路線設計規范》（CJJ 193-2012）中第21 頁所述“設計速度小于60km/h 時，可不受上述限制。 ”

對于不足6V 的同向曲線可采用其他手段加以修正：可將兩端曲線修正成為單一曲線進行牽連； 將直線段變成半徑相當大的圓曲線；運用回旋線組合成卵型、凸型、C 型等曲線，以便于流暢。 對于長度不足2V 反向曲線：合并成S 型曲線；調整兩端曲線要素使夾直線長度達到2V，這兩種方法均很適宜。

2.2.2 圓曲線

（1）最小圓曲線半徑、最大圓曲線半徑

路線設計中，不論公路平面轉角大小，均應設置圓曲線。對現有公路進行改建，要盡可能的利用原有的公路路線，基于此圓曲線半徑一般都偏小。 但不能過于偏小，以防駕駛者與乘客承受的橫向加速度過大。 最小圓曲線半徑必須滿足設計規范中圓曲線最小半徑要求。 改建公路中受條件限制的情況時有發生，此時圓曲線半徑也必須大于等于相應設計時速的極限值。 當圓曲線半徑大于9000m 時， 視線集中的300-600m 范圍內的視覺效果同直線沒有區別， 因此圓曲線半徑不宜過大。 其最大半徑值不宜超過10000m。

（2）圓曲線長度、平曲線長度

《公路路線設計規范》（JTG D20-2006）對圓曲線長度沒做定性要求，我們從有利于行車的角度上看，曲線長度宜滿足3 秒的行程。在改建既有公路的過程中， 其長度因地制宜。 《公路路線設計規范》（JTG D20-2006）規定：平曲線最小長度不應小于2 倍的緩和曲線長，當平面線形中偏角太小時，平曲線的長度將被看成比實際的短，偏角越小越顯著。

（3）緩和曲線

緩和曲線長度的因素主要有：操作汽車方向盤所需的長度；離心加速度變化率所需的長度；超高緩和率所需的長度；視覺和線形美學所需的長度。 這四個方面必須同時達到，只達到部分不算完美。

3 縱斷面設計

3.1 設計原則

路線拉坡設計需考慮新舊路橫坡度和超高的差異化，相差無幾可采用采用中線控制即可。 如果單側加寬，應推算路中線標高。 當然，其中還有一些復雜的原因，需要根據實際情況，加以變通。改建平原微丘區現有公路，在利用部分平面時，還可以利用部分縱面。

3.2 技術指標的選用

3.2.1 坡度、坡長

在可利用地段設計的縱坡應使現有路面成為改建后路面基層。實際采用的坡長容易較短，不建議采用最小坡長。

3.2.2 豎曲線半徑、長度

視距要求所需決定豎曲線半徑極限最小值。采用大于一般最小半徑，有條件的地方采用滿足視距要求。

4 橫斷面設計

4.1 設計原則

橫斷面設計中，不過分強調其他指標的完美性，結合地形地貌即可。 對于平原微丘區公路改造，采用全鋪式。 山嶺重丘區的邊坡根據地質情況采用不同護面措施。 陡坡地段，路基設計避免采用半填半挖斷面。

4.2 設計方法

一般情況下， 平面選線是在1:2000 的地形圖上先定交點而后布線，由于地形圖的誤差不可避免，在紙上定的線放于現場，難以達到最大限度地利用現有公路。 我們建議先用全站儀測出路線中線的控制點，再進行路線設計。

5 結語

改建公路的路線設計主要目的， 在于交通的暢通性和行車安全性指標的達成。 改建公路路線的走向，布置以及控制點的以現有公路為基礎，最大限度利用原有公路進行改建工作，以節省資源，便于維護。

［1］陳存財.我國公路路線平面設計方法[J].黑龍江交通科技,2013，2.

［2］劉學成,姚建斐.舊路(二級)改擴建(一級)路線方案布設的探討：以國道110 線興和—集寧段改擴建為例[J].內蒙古科技與經濟,2010，7.