公路改擴建路線設計思路研究

趙文明 呂振北

摘 要：隨著我國經濟與社會的發展，國內原設計建造的很多公路都出現了老化、損壞、無法滿足交通量增長需求等問題。為了更好地滿足社會發展的需求，提高公路服務水平，需要對原有公路進行改擴建。本文以國道107東移改建工程鄭州境一期工程為例，探討公路改擴建面臨的問題，闡述道路改擴建的依據，最后選擇并設計出符合該道路實際的道路改擴建方案，以期為其他道路改擴建項目提供參考和借鑒。

關鍵詞：公路建設;改擴建項目;道路施工

中圖分類號：U412.3文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）01-0110-03

Abstract： With the development of China's economy and society， many of the original design and construction of domestic roads are aging， damaged， unable to meet the demand of traffic growth and other problems. In order to better meet the needs of social development and improve the service level of highway， it is necessary to reconstruct and expand the original highway. In this paper， the first phase of Zhengzhou border reconstruction project of national highway 107 was taken as an example to discuss the problems faced by road reconstruction and expansion， elaborate the basis of road reconstruction and expansion， and finally select and design the road reconstruction and expansion scheme in line with the actual situation of the road， so as to provide reference for other road reconstruction and expansion projects.

Keywords： highway construction;reconstruction and expansion project;road construction

交通是國家基礎建設的重要設施，在國民經濟中占有十分重要的地位。受多種因素影響，國內部分道路存在路面不平、二級道路路線少、載荷嚴重等問題。因此，做好道路改擴建工作非常重要。隨著經濟的不斷發展，公路交通流量激增，道路交通壓力增大，服務水平降低。雖然當地已經采取多種交通管制措施對其進行疏導，但仍無法從根本上解決因交通流量增長所導致的交通運輸能力不足的問題。因此，需要對該公路進行改擴建。

1 公路改擴建面臨的問題

本文研究的公路改擴建項目位于鄭州市，國道107東移改建工程鄭州境一期工程，路線全長21 km。公路建設標準為一級公路標準，時速為60 km/h，雙向八車道，路幅組成為42 m=0.5 m（路緣帶）+4×3.75 m（行車道）+ 0.5 m（路緣帶）+10.0 m（中央分隔帶）+0.5 m（路緣帶）+4×3.75 m（行車道）+ 0.5 m（路緣帶），橫斷面布置如圖1所示。原路基寬為9.5 m，路面寬為8.5 m。現因社會和經濟發展，該路段交通流量激增，道路交通壓力增大，交通運輸能力無法滿足實際需求。因此，對其改進改擴建。

題如下：一是地形問題，公路改擴建時需要結合現有道路的地形環境、交通設施、選線等條件來進行;二是現有道路利用問題，需要考慮原有道路技術標準是否滿足新規定;三是施工期間的保通問題，本項目路段交通量大，在進行道路改擴建時做好保通工作很重要。

2 道路改擴建的依據

道路改擴建過程中需要考慮的主要因素包括交通量和交通構成。

2.1 交通量因素

交通量指的是單位時間內道路上實際交通參與者的數量，是道路改擴建的主要依據。本文所研究的交通量主要指單位時間內的機動車交通量。對于上述道路改擴建項目，對其交通流量預測具體如表1所示。

2.2 交通構成因素

交通構成又稱為交通組成，指的是不同車型在交通流中所占的比例。不同類型的車輛行駛特性不同，所以交通構成也是影響改擴建的主要因素之一。從公路改擴建項目的交通出行情況來看，未來該道路的汽車使用情況將出現以下變化趨勢：一是私家車數量不斷增加;二是中巴車逐漸被大型客車所取代;三是中型貨運車比例下降，但大型貨車和小微型貨車占比增加。不同車輛類型預測結果見表2。

由表2可以看出，未來該道路通道中車型仍將以大貨車和小客車為主，兩者合計占比接近60%;大客車占比穩定，基本維持在10%左右;小貨車和小客車占比大幅提升，中型貨車、大貨車和小客車占比下降。

3 道路改擴建方式選擇與設計

3.1 道路改擴建原則

道路改擴建工作既要考慮其實用性，也要考慮經濟性和可行性。本文認為，在道路改擴建過程中應遵從以下幾個原則。

首先，減少對現有道路交通的影響。道路改擴建工作會讓一部分交通量轉移到沿線道路，造成路網交通不均衡，產生道路擁堵等問題，對當地經濟與發展帶來不利影響。因此，在道路改擴建過程中，應盡量減少施工對交通量的影響[1]。

其次，便于后期道路的維護和管理。道路改擴建工程應以減少對現有交通的影響為主，建設單位既要考慮當前的實際與需求，也要考慮后期道路的維護和管理。

再次，以可持續發展為原則[2]。道路改擴建工程要以當地的路網規劃和發展為基礎，既要考慮當前的需求，也要考慮未來的發展，提高項目的可持續發展能力。

最后，因地制宜原則[3]。道路改擴建工程具有一定的風險性，因此，在道路改擴建項目中，要重視控制施工風險，所采用的施工器械和設備也要以適用性為主，結合施工實際選擇安全可靠的方案和技術。

3.2 道路改擴建一般方式

公路改擴建項目主要有兩種方式：一種是分離式，即新建通道;另一種是在原有道路基礎上進行加寬[4]。兩種方式各有優缺點，本文結合工程實例（國道107鄭州境改建工程），對這兩種模式進行進一步分析和研究。

3.2.1 新建通道模式。新建通道模式通過分離式路基和原有道路拉開距離，這樣可以避免原有路基對新建道路的影響，設計相對靈活。但是，在本改擴建項目中，受走廊帶、地形地貌等影響較大，如果采用這種模式將會增加用地，大幅提高投資[5]。

3.2.2 道路加寬模式。道路加寬改擴建模式主要包括兩側加寬模式、單側加寬模式與混合式加寬模式三種。

其中，單側加寬主要應用于公路一側受建筑物或建筑條件限制等施工環境。其主要特點是不需要加寬的一側原有附屬設施不需要拆除，改擴建期間，施工對原道路的運營影響較小，基本可以保障原有道路的正常運行[6]。同時，單側加寬的施工工作面大，可以進行起重機、吊裝機等操作施工。單側加寬模式也存在一定的缺陷，最大的缺點是原有道路的中央隔離帶必須拆除，此外，相關附屬設施也需要重建，同時還會對新建道路拓寬一側的匝道連接產生不利影響。

兩側加寬主要是在原有道路線形走向不變的基礎上對道路的兩側進行拼接、加寬的改擴建方式。兩側加寬的主要特點是可以保持原有道路路面的平面和縱面的線形，特別適用于道路兩側建筑物密集的區域。這種改擴建模式可以保留原有道路的中央隔離帶等基礎設施，減少拆遷征地費用，工程作業量小，可行性高[7]。但是，兩側加寬模式的主要缺點是新舊道路運營時間不同容易造成沉降差異，增加施工難度，影響后期道路運營狀況。兩側加寬改擴建模式在施工時還會對原有道路的運營產生不利的影響。同時，兩側加寬時施工空間較窄，大型機械設備施工難度較大。

混合加寬模式就是將單側加寬和兩側加寬模式相結合。混合加寬模式會對原有道路的幾何線形產生影響，需要對新擴建道路的平面線形進行擬合。

3.3 道路改擴建總體思路

一是原有道路技術指標較低、環境惡劣、事故多發，所以其改擴建方式應具有較強的靈活性。本案例選擇單側加寬和雙側加寬相結合的方式進行改擴建設計。

二是科學選擇技術指標[8]。原有道路技術指標低，調整線形滿足現有技術標準。

三是減少對原有道路交通的影響。在道路改擴建項目施工時，不可避免地會對原有交通運行產生影響。所以，施工單位在施工時應采用科學、合理的施工方式，以減少對現有道路通行的影響。

四是提高資源重復利用率。資源的重復利用可以大幅降低施工成本。在本項目改擴建過程中，要最大限度地加大對原有道路基礎設施和附屬設施的利用，提高資源利用率[9]。

五是提高通車安全性。道路改擴建項目實施的基礎就是保障通車的安全性。在本建設項目中，應考慮通過改擴建工程消除原有道路中的安全隱患，降低事故多發點，提高行車安全性。

3.4 道路改擴建方式選擇

3.4.1 新舊路基差異沉降問題。單側加寬時，新舊路基之間會有一定的距離，所以相互之間的影響較小。雙側加寬模式中新舊路基直接相連，因此新舊路基間的沉降差異難以控制，施工難度較大，也會對后期的運營產生影響[10]。綜合上述，在本次案例中采用單側加寬模式來進行道路的改擴建工作。

3.4.2 施工質量問題。在單側加寬模式中，對于不需要加寬一側的基礎設施和附屬設施，要重復使用。道路的改擴建工作對原有道路的交通量影響較小，基本上可以保障交通的正常運行。同時，單側加寬工作面大，便于大型機械設備的操作。兩側加寬模式對道路的交通影響較大，且施工質量難以控制。在本案例中以單側加寬為主，局部采用混合加寬方式，以有效控制施工質量。

4 結語

隨著我國經濟與社會的發展，國內原設計建造的很多公路都出現了老化、損壞、無法滿足交通量增長需求等問題。為了更好地滿足社會發展的需求，提高公路服務水平，需要對原有公路進行改擴建。本文認為，在道路改擴建工作中，應結合項目實際情況，采用合理的線路設計思路，降低道路改擴建資金投入，減少對原有交通量的影響，提高公路服務水平。

參考文獻：

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