城市道路改造工程縱斷面設計方法

鐘洲

（廣州市市政工程設計研究總院，廣東 廣州 510060）

城市道路改造工程縱斷面設計方法

鐘洲

（廣州市市政工程設計研究總院，廣東 廣州 510060）

隨著國民經濟的快速發展，交通量迅猛增長，國家土地使用的持續緊張，道路改造將會是改善道路交通的重要途徑之一。縱斷面設計是城市道路改造工程設計的重要內容，本文對城市道路改造工程縱斷面設計原則及方法進行了總結闡述，對于相關設計參數的選擇進行了分析論證，以期為相關設計工作提供一定的參考價值。

城市道路改造工程；縱斷面設計；設計參數

1　設計原則［1-5］

（1）城市道路改造工程大致可分為路面升級改造和道路擴建兩大類，受用地控制，同時考慮工程造價的影響，充分利用現狀道路設施是城市道路改造工程設計的基本原則；

（2）改造工程縱斷面設計的基本方法：依據具體的路面改造方案，以沿路重要的節點及橋涵構筑物為主要控制點，對擬改造道路的現狀高程進行數值擬合；

（3）對于有中央綠化帶的道路，由于左右幅道路的路面狀況、路面沉降、路面改造方案、構筑物布置均有可能不同，為便于根據兩側不同的情況進行有針對性的調坡，縱坡設計原則上應分幅設計；

（4）縱坡設計宜分段進行，但設計段落不宜太多。分段節點一般選擇在大型橋涵構筑物、路面改造方案分隔點等控制點，不同設計段落之間利用調坡段連接；

（5）改造工程受制約因素較多，從工程經濟性角度出發，規范允許靈活采用設計指標，但應盡量滿足規范中極限值的要求，同時滿足行車安全性、舒適性及視覺協調性的要求。

2　準備工作

道路改造工程的縱坡設計與路面改造方案息息相關，因此必須對擬改造道路進行詳細的調查。

（1）舊路資料的收集

道路病害往往在道路縱斷面上有明顯體現，應重視收集擬改造道路的竣工資料，比對道路現狀與原設計之間的符合程度，如出現較大程度的不符合（包括隆起或沉陷），應結合道路沿線地質情況、路基處理方案分析原因，并采取有效措施予以處理。

（2）道路現狀的勘測及調查

應根據設計要求合理布置現狀高程測點，測設位置與設計里程線相對應。測量結果應能正確反映道路縱面起伏情況，避免因道路的偶然凸起或坑洞導致測量誤差，影響設計判斷。一般情況下，可按10 m一點布置測點，條件許可的情況下，應根據道路實際情況加密測點數量，以便提高擬合精度。

（3）周邊地塊規劃資料

城市道路改造工程應考慮對城市規劃的適應性，不能把眼光僅僅放在現狀，應注重與周邊地塊開發、相交道路的協調，避免未來建設時重復開挖，造成浪費。

3　設計速度對改造工程縱斷面設計的影響

一般情況下，道路改造工程并不改變原有設計速度。但是也會出現某些特殊情況，導致設計速度發生變化。如道路的改擴建工程，往往伴隨道路等級的提高、設計速度的提高；某些國道的市政化改造，可能導致設計速度的降低。

（1）設計速度提高

應復核原路的道路幾何尺寸（包括平、縱、橫）是否滿足提高后設計速度的要求，對于不滿足設計速度要求的路段應進行經濟性及安全性論證，選擇改造線形指標或者路段限速。

（2）設計速度降低

通常情況下，設計速度降低，原路的平縱指標應能滿足較低設計速度的要求，但是某些工程會出現原路的超高值偏大的情況，應結合道路改造后的車型分布情況，復核道路超高值是否滿足行車安全要求，如不滿足，仍應采取相應措施進行改造。

4　道路改造工程中設計參數的選擇

本節討論設計速度不變的情況下，有關縱坡設計參數的選擇問題：

（1）最大縱坡和最大坡長

一般情況下，設計速度不變，舊路的最大縱坡及最大坡長均能滿足規范要求。

（2）最小縱坡

道路最小縱坡主要為滿足道路縱向排水要求，規范規定道路最小縱坡為0.3%，一般情況下應大于等于0.5%。實際情況中，受到施工精度、路基沉降等影響，道路實際標高在緩坡段往往出現小于0.3%的情況。這種情況下，應重視對緩坡段排水現狀的調查，如現狀排水不暢，可相應增加鋸齒邊溝或增加雨水口等加強雨水排泄能力的設計。

（3）最小坡長

改造工程的縱坡設計以擬合現狀標高為主要設計手段，為了得到較高的擬合精度，往往出現縱坡坡長不滿足規范要求的情況。現行規范中，最小坡長的限制主要出于行車舒適性的考慮，避免道路頻繁出現起伏的情況，取值標準約為設計車速行駛6～9 s的行程。針對改造工程，相關規范允許適當降低標準，但是規定都比較寬泛，以下列舉主要設計規范關于改造工程最小坡長的規定，見表1。

表1　相關規范對于改造工程最小坡長的規定

綜合上述規范的相關論述，在實際設計工作中，尤其是平原地區，建議可參照以下原則：

a.按照3 s設計速度行程的豎曲線長度來進行坡長的控制；

b.坡差小于等于5‰的坡段視為一個坡段來校驗是否滿足規范要求的坡長限制；

c.對于調坡段按降低一級的設計速度控制最小坡長。

（4）豎曲線半徑及長度

一般路段豎曲線半徑及長度應滿足規范要求，當受構造物控制且縱坡不大時，在滿足視距的前提下，經論證，縱面設計可采用3 s設計速度行程的豎曲線長度來控制設計。

（5）橫坡及超高

受施工及路基路面局部變形影響，道路橫坡及超高往往與設計值有一定偏差，設計中可根據測量成果，計算現狀道路橫坡及超高，改造工程保持與現狀一致。橫坡小于1.5%時，應予以調整。

5　設計中的常見問題及處理

（1）加鋪設計中，橋涵構筑物的處理。

一般而言應避免在橋涵路段抬高路面標高，這樣會導致橋涵恒載的增加，不利于橋涵結構的穩定性，但是在溝渠比較發達的地區，小橋涵分布密集，頻繁遷就橋涵段標高將導致縱坡起伏較多，影響行車舒適性及安全性，因此此類情況應進一步復核評估現有橋涵的承載能力，對于調坡方案、加鋪方案、橋梁頂升方案進行技術經濟的比較，采取更為合理的技術手段。對于大中橋宜設為縱斷面設計控制點，不做加鋪設計。

（2）沉降路段的處理。

道路工程無法避免路基沉降，對于長距離大范圍的均勻沉降，在路基穩定性滿足要求的前提下，可以直接通過分段設計進行處理。對于影響到車輛行駛安全性及舒適性的頻繁沉降起伏路段，應分析病害原因，并采取一定技術措施予以處理，道路縱斷面應按要求進行重新設計。

（3）數值擬合精度要求

道路改造工程的縱斷面設計其主要目的在于控制道路標高，受限于測量精度及施工精度，一味追求數值擬合的精度是沒有意義的，縱斷面設計成果不僅體現在數據擬合上，更重要的是要體現對現狀道路縱面的評估與改造，應結合具體的路面改造方案，指導改造工程的施工。

［1］CJJ37-2012，城市道路工程設計規范［S］.

［2］CJJ193-2012，城市道路路線設計規范［S］.

［3］JTG/T L11-2014，高速公路改擴建設計細則［S］.

［4］陳星光.高速公路改擴建設計工程縱坡合計［J］.2012（2）:95-97.

［5］劉建勛，陳添保.淺談舊路改造中測量技術的應用［J］.2006（5）: 42-43.

U412.33

A

1009-7716（2016）06-0041-02

2016-02-26

鐘洲（1984-），男，河南潢川人，工程師，從事道路工程設計工作。