公路改擴建工程路線設(shè)計技術(shù)研究

文/康東興

1 前言

我國公路交通建設(shè)取得了世界矚目的成就，但早年修建的既有公路車道較少，且通過勘察發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域結(jié)構(gòu)破損嚴重，為了使公路能夠滿足時代需求，我們要對既有公路進行改擴建。但公路改擴建較為復(fù)雜，需要在充分考慮原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，并制定符合發(fā)展需求的改造方案，為遠期的發(fā)展與改造預(yù)留銜接口，由此我們要對路線設(shè)計技術(shù)加大關(guān)注力度。

2 公路改擴建工程路線設(shè)計的相應(yīng)原則

2.1 科學(xué)選擇路線走向

科學(xué)選擇路線走向是設(shè)計的基礎(chǔ)工作，在改擴建設(shè)計過程中設(shè)計人員必須結(jié)合原有方案合理設(shè)計以及當前需求擬訂方案，保護自然生態(tài)環(huán)境、風(fēng)景名勝區(qū)，同時要求改擴建后與周圍環(huán)境保持協(xié)調(diào)。將公路改擴建工程與地方規(guī)劃緊密聯(lián)系起來，科學(xué)選擇改擴建的路線走向，設(shè)計人員在設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮路線布設(shè)的各項因素，可結(jié)合分離式路基形式最大限度地保護原有地貌，進而提高改擴建的有效性[1]。

2.2 綜合考慮路線設(shè)計

我國改擴建工程較為復(fù)雜，在線路設(shè)計過程中需要從平面、縱斷面、橫斷面三個不同方面加以分析，考慮原有道路的各項條件及自然環(huán)境的約束，工作人員需對平縱橫三大要素進行科學(xué)整合，同時必須時刻遵循因地制宜這一基本原則，配合相關(guān)施工技術(shù)完成建設(shè)，在原有公路的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化，保證公路改擴建后的道路能夠滿足人們對道路功能的需求。

2.3 著重關(guān)注設(shè)計難點

高速公路改擴建會受原公路結(jié)構(gòu)與線形影響，因此在線路設(shè)計中工作人員需要關(guān)注核心問題，如交通擁堵、事故率、通達性等，在確定分級化的路線的基礎(chǔ)上制定方案，設(shè)計全新的線路，從而解決上述問題。同時，改擴建路線設(shè)應(yīng)考慮經(jīng)濟效益與社會效益，為了減少對環(huán)境和生態(tài)的不利影響，工作人員需要仔細甄別其使用性能，妥善拆除處置或另行選址建造，實現(xiàn)線路與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，確保改擴建線形滿足實際需求。

3 高速公路改擴建的路線設(shè)計優(yōu)化要點

3.1 工程概況

泉南線泉州至三明段高速公路為雙向四車道，主線分段采用不同設(shè)計速度的高速公路標準，設(shè)計速度為100km/h，路基寬度33.5m，設(shè)計速度為80km/h。從近期運營情況來看，泉南線與莆永高速共線段的交通量較大，因此設(shè)計人員需優(yōu)化線路設(shè)計，從而不斷提升主干線泉南線的通行能力、服務(wù)水平，改善區(qū)域路網(wǎng)。

3.2 設(shè)計優(yōu)化要點

3.2.1 平面的設(shè)計優(yōu)化要點

該工程原公路的建設(shè)年代較久，工作人員針對公路改擴建工程的路線節(jié)點進行分段研究，在開展高速公路改擴建的路線設(shè)計前，仔細全面地分析原公路的設(shè)計圖紙、道路運營后的養(yǎng)護維修狀況以及建設(shè)條件變化情況，最終確定改建的設(shè)計方案，要求路基路段≤20cm。在執(zhí)行過程中，左、右幅硬路肩外緣點進行了標準校核，明式構(gòu)造物等主要控制點≤10cm，避免平面線形指標較低、小偏角、短直線等問題。同時，為了保證線型連續(xù)順暢，還需利用左、右幅中央分隔帶邊緣點進行擬合，確保整體的施工質(zhì)量[2]。

3.2.2 縱斷面的設(shè)計優(yōu)化要點

邊坡點設(shè)計、坡率、坡長、視距等參數(shù)需要著重關(guān)注，上述工程針對原路緊密結(jié)合原路的縱坡情況進行設(shè)計，并在設(shè)計過程中進行了相應(yīng)地取舍，采取填挖的方式不斷優(yōu)化，保證路線的縱坡盡量平緩，同時結(jié)合實際采取措施，保障車輛的行駛安全，增加鋪設(shè)厚度，減少顛簸。

3.2.3 橫斷面設(shè)計優(yōu)化要點

我國高速公路改擴建的新標準中取消了中央分隔帶寬度指標，加大了選取指標的自由性。上述工程針對原路的左右兩側(cè)進行對稱加寬，保證新拓寬部分的平縱線形與原路保持一致。采用雙側(cè)加寬對橫斷面進行有效整合，重新建設(shè)公路兩側(cè)的排水防護，以此避免因加寬而影響后期車輛的實際運行質(zhì)量。

4 公路改擴建工程路線設(shè)計技術(shù)的實際需求

工作人員為解決泉南線改擴建方案問題，結(jié)合交通量預(yù)測情況及通車后的運營情況，汲取省內(nèi)高速公路改擴建經(jīng)驗，充分考慮現(xiàn)有道路交通節(jié)點、構(gòu)造物情況、技術(shù)指標下，優(yōu)先考慮“點對點”交通，維持泉南線現(xiàn)有走廊帶不變[3]。

4.1 改擴建形式選擇

當前我國現(xiàn)有的公路改擴建形式可分為拼寬和分離新增，全面綜合考慮分析各方面因素，根據(jù)實際地形進行選擇，上述工程優(yōu)先使用兩側(cè)拼接的方法，并以此為整體建設(shè)的重點內(nèi)容，保證了工程的最終質(zhì)量效果。

4.2 全面了解工程

上述道路因交通擁堵而出現(xiàn)了區(qū)域交通經(jīng)濟瓶頸問題，加之人們對公路服務(wù)水平提升的需求正不斷增加，因此改擴建設(shè)計要以方便交通、突破瓶頸為基礎(chǔ)，上述工程在此基礎(chǔ)上對線路安全問題加大了關(guān)注力度，設(shè)計中不斷強調(diào)安全問題的重要性，由此根據(jù)工程項目實際情況設(shè)定方案，提高了最終的建設(shè)效果。

4.3 環(huán)境影響因素

路線設(shè)計是公路改擴建過程中的重點內(nèi)容，為了解決設(shè)計過程中的各項難題，工作人員需要對高速公路改擴建工程進行分析，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計需要模擬周圍的環(huán)境，綜合各方面的因素，進行道路設(shè)計，進一步保障區(qū)域生態(tài)。

5 公路改擴建工程路線設(shè)計技術(shù)的實踐應(yīng)用

道路設(shè)計方案的各項因素之間存在相互依賴、相互影響的關(guān)系，道路設(shè)計方案應(yīng)根據(jù)矛盾與要求權(quán)衡利弊，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況選擇合適的方案實施，最終優(yōu)化相關(guān)功能的實際應(yīng)用。

5.1 布線時做到全面精細

上述工程根據(jù)公路改擴建的要求，在路線設(shè)計時工作人員要合理利用資源，充分考慮到公路兩旁的環(huán)境，使改擴建路線設(shè)計方案不與公路周邊的環(huán)境發(fā)生沖突，最終做到全面精細規(guī)劃，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。

5.2 結(jié)合原路線安全選線

上述工程因原公路的道路質(zhì)量和服務(wù)水平無法滿足人們的需求，而在線路設(shè)計后進行改擴建，使公路發(fā)揮良好的交通功能。在建設(shè)中，精確分析原公路的平面、縱斷面后做出安全性評價，將原有公路方案作為路線設(shè)計的參考，包括平、縱、橫沿線上的構(gòu)造物，以此發(fā)揮原有道路結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，保證設(shè)計擬合線性與實際路線契合。

5.3 深入考慮重點景區(qū)

由于公路改擴建工程的擴建后交通流量不斷增大，因此工作人員在選線時要考慮不可破壞景區(qū)的自然環(huán)境，上述工程堅持文明選線，結(jié)合公路改擴建的多種經(jīng)驗，避開景區(qū)或者采取有效措施將傷害降到最小，以保護我國景區(qū)環(huán)境。

5.4 結(jié)合環(huán)境保護要求

當前公路線路設(shè)計應(yīng)注重環(huán)境保護的理念，在改線時結(jié)合地區(qū)綠化要求，對年代久遠的珍貴資源進行了避讓，防止路線設(shè)計方案和環(huán)境保護發(fā)生沖突，避免改擴建對沿線環(huán)境造成的惡劣傷害，推動了地區(qū)的生態(tài)發(fā)展。

5.5 結(jié)合實際開展工作

改擴建路線標準應(yīng)該在道路線形設(shè)計標準的范圍之內(nèi)，要考慮到設(shè)計能否解決交通擁堵的現(xiàn)象，確保設(shè)計方案滿足人們對目前交通的需要。上述工程在開始工作之前對區(qū)域進行了分析，保證路線設(shè)計能夠改善運輸能力以及地區(qū)不會因為交通網(wǎng)絡(luò)而受約束。

5.6 改擴建公路施工布局

公路建設(shè)是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，在改擴建過程中必須合理進行布局，同時實際施工中主要考慮項目規(guī)模，以舊道路的水平和垂直指標以及使用原理為基礎(chǔ)，不斷完善改擴建設(shè)計標準確定舊道路的坐標，另外結(jié)合當前自然條件因素確定施工手段，要求改擴建后功能符合預(yù)期要求。上述工程根據(jù)適當?shù)木€性指標，充分考慮地質(zhì)情況及原有建設(shè)結(jié)構(gòu)。規(guī)定開挖臺階寬度≥1m，消除既有路基邊部壓實可能施工不到位等隱患，并在此基礎(chǔ)上確定防護形式和排水方法，提高公路改擴建的效果。

5.7 公路線性擬合設(shè)計

豎曲線和駕駛員行車安全的聯(lián)系是十分緊密的，上述工程以原有構(gòu)造物為基礎(chǔ)，在改擴建的設(shè)計中遵循縱向道路結(jié)構(gòu)特點，針對道路交叉或是路面分層情況，將設(shè)計線路與實現(xiàn)線路的誤差不斷縮小，并在設(shè)計完成之后進行全線審核，保證豎曲線大于或者等于3S 的行程。同時，為了保證整體路面的行車效果，路線設(shè)計中工作人員根據(jù)研究得出不同坡度下道路交通事故率的分析圖，終采用二次分幅調(diào)坡的方式控制交通事故。

6 結(jié)語

改擴建公路設(shè)計必須結(jié)合實際，加強對公路高程等數(shù)據(jù)的把控力，設(shè)計中設(shè)計人員要根據(jù)城市規(guī)劃內(nèi)容設(shè)置調(diào)控方案，以此降低公路交通事故出現(xiàn)的概率；同時，還必須明確公路改擴建的目標與難點并解決問題，從而為后續(xù)工程體系的有效構(gòu)建提供良好數(shù)據(jù)支持。