改擴建工程加寬方案的研究

劉 庭

（長沙理工大學，湖南 長沙 410076）

0 引言

高速公路改擴建的加寬方式有：單側加寬、單側分離、兩側加寬、兩側分離及混合加寬等多種形式[1]。高速公路加寬方式的選擇要綜合各方面的因素，如需要考慮經(jīng)濟、地形、地質以及環(huán)境等諸多因素，設計者往往需要做大量的工作才能選擇最佳方案。如佛開高速公路改擴建工程[2]加寬方式的選擇，就綜合考慮了工程技術難度、交通組織問題以及征地拆遷問題等一系列問題，最終確定了混合加寬的方案。

歐美一些國家由于高速公路發(fā)展歷史較為久遠，他們的發(fā)展理念、經(jīng)濟發(fā)展、建設規(guī)劃以及城市格局等都與我國有著較大的區(qū)別，與此同時，建設模式、投資方式以及交通組成也與我國有著很大的差別[3]。如美加等國由于土地資源較充裕、地質條件沒有我國這么復雜，因此規(guī)劃往往比較長遠，在建設時往往在中央分隔帶預留的設計理念，為后期改擴建提供了巨大的方便。日本于20世紀60年代開始新建高速公路，也經(jīng)歷了和我國相似的狀況[4]。經(jīng)歷了先期大規(guī)模建設，后期大量的改擴建。

1 雙側整體式加寬方案的選擇

1.1 平原區(qū)加寬方案的選擇

K0+000-K95+730段選擇采用雙側整體式加寬方案，該地段屬于平原。平原區(qū)加寬方式有①雙側整體式加寬、②新建四車道高速公路復線、③雙側分離式加寬方案可供選擇。②與③方案有很多優(yōu)點，如施工期間可避免對現(xiàn)有高速公路的影響，避免了路基、路面、橋涵、立交的拼接等。但有也有很多缺點，如占地多、工程量大、拆遷大、對環(huán)境影響較大、路基間邊溝排水困難等。由于在平原區(qū)耕地較多，人口密集，對環(huán)境影響大，若用②與③方案有悖于我國保護18億畝農田底線，且涉及大量拆遷，既需要大量的投資，也不利于社會穩(wěn)定，故不選。而我國多條高速公路改擴建工程的施工經(jīng)驗表明，①方案是平原區(qū)首選方案，具有占地少、拆遷少、對環(huán)境影響小等優(yōu)點，雖然具有路基、路面、橋涵、立交的拼接等問題，且施工期間交通組織方面協(xié)調難度大，但①方案經(jīng)過多年摸索，已經(jīng)本形成成功、成熟的理論和經(jīng)驗，且經(jīng)濟和社會效益顯著，故一般首選①方案。經(jīng)過比較論證K0+000-K95+730段選擇采用①方案。

1.2 微丘向山嶺重丘過渡區(qū)加寬方式的選擇

K95+730-K111+359.337段屬于平原微丘區(qū)向山嶺重丘區(qū)過渡區(qū)域，分析比較后采用雙側整體加寬方案。其中K95+730-K102+000為微丘區(qū)，地形較為平坦，且橫跨河流，所占土地多為崗地以及山前地，采用整體式雙側加寬方案有利于節(jié)省土地，減少拆遷數(shù)量，有效保護環(huán)境，同時有利于保通與管理養(yǎng)護。K102+000-K111+359.337段進入山嶺重丘區(qū)，從技術層面看，路基左側、右側加寬皆可，但從工程造價、保通方案、加寬后公路通行能力以及行車安全等角度進行綜合比選后認為雙側加寬方案優(yōu)勢明顯。現(xiàn)做K102+000-K111+359.337段方案比選：①整體式單側加寬，②整體式雙側加寬。兩種工程量如下表1。

以上兩種方案各有利弊，具體分析如下。

方案①：1.通行能力，老路大小車分道行駛，與行駛習慣不一致，通行能力稍差。2.行車安全性，工后不易組織交通，需設置較多提示牌，安全性能相對較差。3.使用壽命及效果，新建半幅路基，可減小新老路基相互影響，可提高使用壽命，但外觀效果較差。4.土地資源占用較多。5.工程量分析，方案②較方案①路基土石方數(shù)量基本相當，防護工程和地基處理長度上方案②規(guī)模較大，加寬構造物數(shù)量上方案①較大。6.建設期通行保證較好。

表1 兩種方案工程數(shù)量表

方案②：1.通行能力，與正常行駛習慣一樣，通行能力大。2.行車安全性，工后交通組織簡單，符合習慣，行駛較安全。3.需加強新路基與新舊路基搭接處治力度，但承載力提高幅度受到原有橋梁等結構物限制。但路容較好。4.土地資源占用較少。5.建設期通行保證影響較大。

通過比較可知：兩個方案各有優(yōu)缺點，從通行能力、行車安全性、使用壽命及效果、土地資源占用等重要指標來看方案②具有明顯優(yōu)勢。工程實施、保通角度看也是可行的，且可以節(jié)約三千多萬投資。綜合各種因素，推薦采用方案②。

2 單側加寬方案的選擇

2.1重丘區(qū)單側整體加寬方案的選擇

K111+336.416-K115+958.087段路線位于山區(qū)，地形復雜，屬于山嶺重丘區(qū)，地形左低右高，從技術方面看，路基左側、右側、雙側皆可加寬，從地形地勢上看，既有公路右側山勢較高、地形相對左側較為復雜，所以沿既有公路右側加寬的方案工程量大，若不顧地形條件，一味的采取整體式路基勢必造成工程量大、對環(huán)境影響大的局面。故選擇單側加寬方案較有優(yōu)勢。方案比選見下表2。

表2 兩種方案工程數(shù)量表

從表2可知，在占用土地這一重要指標上，雖整體式單側加寬方案較整體式雙側加寬方案多占近十畝，但在填挖方土石數(shù)量、防護工程、地基處理長度上明顯低一些，施工上要簡單很多，因此單側加寬方案較好。

且K114+900-K115+700為互通式立交段，由于主線右側控制點較多，如互通收費管理站、深路塹、小半徑曲線，從改善平面線形、減小工程量和降低工程造價的角度出發(fā)，在路線左側進行加寬的方案較為合理；從線形變換的角度出發(fā)，出互通進入分離式路基方案，由于受既有橋梁位置限制，出互通南方向沒有合適的位置設置漸變段。所以，該段左側采用整體式路基單側加寬。

2.2 重丘區(qū)單側分離方案選擇

K115+958.087-K136+116.214為分離式單側加寬。此段長20.158km，由于該段既有老路位置地形條件復雜、地質破碎、深路塹較多，改擴建控制因素多，若在既有道路上進行改擴建會造成工程量巨大和實施困難，而且該段還位于某國家級自然保護區(qū)緩沖區(qū)，從環(huán)境保護的法律層面上難以逾越。所以，該段采用分離式路基的改擴建方案。

3 結語

3.1 對雙側加寬與單側加寬方案的詳細比較，在平原微丘區(qū)，雙側加寬具有土地占用少、工后交通組織簡單、施工經(jīng)驗成熟、對環(huán)境影響小等優(yōu)勢，故雙側加寬為首選方案。

3.2 對山嶺重丘區(qū)各種方案進行了詳細比較，雙側加寬具有易造成路基失穩(wěn)、不均勻沉降大、工程規(guī)模和施工難度大、施工期交通組織和分流困難等顯著弱點，故在山嶺重丘區(qū)多選擇單側整體加寬及單側分離加寬方式。

［1］李平.談高速公路改擴建加寬方式[J].山西建筑，2012,5：127-128.

［2］羅火生.佛開高速公路改擴建工程總體擴建方案研究[J].公路，2012,2：4-6.

［3］張婷.高速公路改擴建工程路面拼寬技術研究[D].西安：長安大學，2012,5.

［4］房莜莉，王桂俠.日本高速公路改擴建[J].吉林交通科技，2008,1：70-71.