低等級(jí)山區(qū)公路改擴(kuò)建中常見(jiàn)技術(shù)問(wèn)題分析

摘要 三級(jí)公路、四級(jí)公路、等外公路或40 km/h設(shè)計(jì)速度的二級(jí)公路，進(jìn)行改擴(kuò)建等級(jí)提升，是山區(qū)低等級(jí)公路改擴(kuò)建的重要內(nèi)容。因道路等級(jí)有相應(yīng)的平、縱面標(biāo)準(zhǔn)，如果原有線路可利用資源很小，這類低等級(jí)道路提質(zhì)升級(jí)，采用改擴(kuò)建辦法經(jīng)濟(jì)效果不佳，就應(yīng)采用新建方案。基于此，該文章以某山區(qū)為例，從改擴(kuò)建的必要性、線路設(shè)計(jì)、交安設(shè)施的布置等方面進(jìn)行論述，結(jié)合山區(qū)一般公路改擴(kuò)建技術(shù)規(guī)程，對(duì)山區(qū)路基拓寬技術(shù)、公路市政化等方面開(kāi)展剖析及討論，旨在為同類參建者提供借鑒。

關(guān)鍵詞 山區(qū)公路項(xiàng)目；低等級(jí)公路改擴(kuò)建；路基拓寬

中圖分類號(hào) U418.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2023）06-0126-03

0 引言

該文擬以山區(qū)公路改擴(kuò)建的相關(guān)問(wèn)題為切入點(diǎn)，重點(diǎn)開(kāi)展對(duì)現(xiàn)有公路改擴(kuò)建的適應(yīng)性、可利用性、路基拼寬、既有公路市政化等方面的理論與實(shí)踐研究工作。根據(jù)工程實(shí)踐，總結(jié)和討論山區(qū)低級(jí)道路上存在的一些普遍技術(shù)問(wèn)題，以期能夠給有關(guān)的技術(shù)管理人員帶來(lái)一些借鑒，并應(yīng)用到同類的項(xiàng)目建設(shè)中。

1 山區(qū)低等級(jí)公路改擴(kuò)建必要性

道路建設(shè)對(duì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)交流具有十分重要的作用，某省決定在公路建設(shè)上加大投資，推行“縣縣通高速”，時(shí)至今日，該省的高速公路網(wǎng)已初步完整。但還有許多早期建成的公路，由于投資規(guī)模限制和功能設(shè)定局限，以及規(guī)劃設(shè)計(jì)不科學(xué)等因素，隨著時(shí)代變遷，大部分公路已無(wú)法滿足道路行駛需求，交通安全得不到保障[1]。

按照當(dāng)?shù)厮龅摹豆仿肪€基本情況明細(xì)表》中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，該省最近20年來(lái)新改擴(kuò)建各等級(jí)道路的數(shù)據(jù)，以2013年為節(jié)點(diǎn)，國(guó)、省、縣三條道路為例，在2013年之前，主要是以四級(jí)道路為主體，而自2013開(kāi)始，響應(yīng)國(guó)家大力推進(jìn)低等級(jí)公路改擴(kuò)建的號(hào)召，該省低等級(jí)公路大規(guī)模的升級(jí)改造工程紛紛上馬。該省交通運(yùn)輸廳于2021年8月發(fā)布了“鄉(xiāng)鎮(zhèn)通三級(jí)及以上公路建設(shè)規(guī)劃”。其中明確提出，全省所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)，截至2023年年底，二級(jí)及以上公路通車應(yīng)占比45%以上；三級(jí)及以上公路通車應(yīng)占比57%以上；剩余鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少應(yīng)實(shí)現(xiàn)四級(jí)及以下公路單車道通行[2]。由于早期道路技術(shù)規(guī)范水準(zhǔn)不高、山區(qū)較多、經(jīng)濟(jì)能力不足、地形復(fù)雜等因素，既有道路等級(jí)低，交通條件相對(duì)滯后，已無(wú)法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。綜上分析，該省低等級(jí)道路升級(jí)改造勢(shì)在必行。

2 山區(qū)低等級(jí)公路改擴(kuò)建路線設(shè)計(jì)問(wèn)題

2.1 路線設(shè)計(jì)原則

進(jìn)行山區(qū)低等級(jí)道路改建升級(jí)，大多數(shù)情況下都是利用原有縣道、鄉(xiāng)道、村道進(jìn)行改擴(kuò)建，其改擴(kuò)建路線設(shè)計(jì)的原則主要包括以下內(nèi)容：

（1）利用原線路原則。改擴(kuò)建道路路線規(guī)劃，需要全面考慮原來(lái)的道路線路方向，并對(duì)老路地基、路面質(zhì)量展開(kāi)詳盡查勘，并與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范相結(jié)合，對(duì)道路目前質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)的評(píng)定，以確保改造道路路線設(shè)計(jì)時(shí)，可以將現(xiàn)有道路的利用價(jià)值得到充分發(fā)揮，從而降低對(duì)資源的消耗[3]。同時(shí)，也可以采用加長(zhǎng)路線、設(shè)置連接線等方法來(lái)提升對(duì)舊路的利用效率，從而更加科學(xué)、合理地降低建設(shè)成本，節(jié)約資源。

（2）經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)價(jià)值并重原則。山區(qū)二級(jí)公路改擴(kuò)建工程的線路設(shè)計(jì)，應(yīng)將二級(jí)公路在連接高級(jí)公路、重要城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)中起到的重要作用，作充分考慮，將二級(jí)公路的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)價(jià)值進(jìn)行最大限度的發(fā)揮。進(jìn)行線路定線和規(guī)劃，需對(duì)重要路段進(jìn)行詳盡考察，在確保道路安全的情況下，盡可能地將道路上的主要節(jié)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，讓出行變得更加安全、快捷、高效，從而帶動(dòng)周邊地區(qū)的城鎮(zhèn)規(guī)劃、旅游和資源開(kāi)發(fā)。

（3）生態(tài)環(huán)境保護(hù)原則。須以節(jié)約用地、保持原有生態(tài)系統(tǒng)連續(xù)性、保護(hù)天然植被、保持路域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性為原則，進(jìn)行山區(qū)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)。具體可以采用以下幾種方法來(lái)對(duì)道路周邊的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)：①合理選擇道路布線；②符合地形及地質(zhì)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；③降低路基高度、合理利用資源、生態(tài)恢復(fù)等，從而讓道路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境之間達(dá)到自然和諧[4]。

2.2 路線設(shè)計(jì)主要注意事項(xiàng)

山區(qū)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的線路設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求，同時(shí)要對(duì)沿線道路是否兼具市政道路、連接城鎮(zhèn)、串聯(lián)各等級(jí)公路等方面要素，進(jìn)行仔細(xì)考量，以利于最大化實(shí)現(xiàn)沿線經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的綜合價(jià)值。山區(qū)二級(jí)高速公路的道路規(guī)劃，需要多學(xué)科、多專業(yè)對(duì)其進(jìn)行全面分析和探討，尋求最佳的道路規(guī)劃方案[5]。山區(qū)公路線路規(guī)劃是較為繁瑣的工作，必須根據(jù)實(shí)際情況，找出最佳的線路方案。山區(qū)二級(jí)公路的改造，還應(yīng)主要考慮以下問(wèn)題：

（1）基本的線路規(guī)劃工作。在道路改擴(kuò)建項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)中，為實(shí)現(xiàn)線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目周邊的交通基礎(chǔ)設(shè)施，如市政道路、互通立交、汽車站、火車站及其他各等級(jí)公路，進(jìn)行詳盡調(diào)查，并以當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文情況、生態(tài)環(huán)境、原有道路設(shè)計(jì)等為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）科學(xué)規(guī)劃線路。公路改擴(kuò)建線路的設(shè)計(jì)要在平面、縱面、橫斷面、縱斷面、圓曲線等多個(gè)環(huán)節(jié)上做到科學(xué)合理，以確保改擴(kuò)建后的公路在承載能力、寬度、分流能力等方面滿足實(shí)際的交通運(yùn)輸需求。

3 山區(qū)低等級(jí)公路改擴(kuò)建完善交安設(shè)施問(wèn)題

3.1 完善交安設(shè)施原則

低級(jí)道路進(jìn)行改建和提升時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照以下幾個(gè)方面進(jìn)行道路安全建設(shè)設(shè)計(jì)：

（1）安全性。審查所選用的改進(jìn)方法，有無(wú)新的不良效果，包括安全、交通及環(huán)境等。

（2）防患于未然。對(duì)危險(xiǎn)源及安全隱患的識(shí)別、消除和控制是防范重點(diǎn)。

（3）減少意外事件概率。在短時(shí)間無(wú)法完全清除的隱患，應(yīng)采取控制、保護(hù)和屏蔽措施，使危險(xiǎn)因子在系統(tǒng)中擴(kuò)散，將事故發(fā)生的概率降低到最小。

（4）投資決策的合理性。因經(jīng)費(fèi)所限，無(wú)法新開(kāi)線路時(shí)，必須盡力改善路面上的各種安全設(shè)施，以保證路面行駛的安全性。

（5）可接受性。改進(jìn)的方法是否可達(dá)到預(yù)防交通意外的目的，又能否被道路使用者所認(rèn)可及接受。

3.2 完善交安設(shè)施要點(diǎn)

山區(qū)低等級(jí)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的接入口、高路堤、急彎路段是對(duì)交通安全設(shè)施優(yōu)化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，以其安全特點(diǎn)和存在的問(wèn)題為依據(jù)，提出了與之對(duì)應(yīng)的工程改進(jìn)措施，具體內(nèi)容如下：

（1）在分支路口應(yīng)設(shè)有“減速”或“停車”讓行的標(biāo)記。如果所連接的分支道路具有一定的縱向坡度，則需要在其上設(shè)一個(gè)減速臺(tái)，在此處設(shè)置警示標(biāo)識(shí)，并配套一個(gè)減速臺(tái)標(biāo)記，提醒司機(jī)放慢速度。

（2）在進(jìn)入分支路口的兩邊應(yīng)設(shè)警示標(biāo)志，以提醒主要道路的司機(jī)有分支道路進(jìn)入，并要求司機(jī)在進(jìn)入分支路段時(shí)放慢車速。

（3）視野之內(nèi)的樹(shù)應(yīng)當(dāng)被清理干凈，以保證進(jìn)入分支路口的視野。

（4）增加防護(hù)。山間公路的高堤段，易發(fā)生汽車駛出車道，造成交通事故，為保障車輛行車安全，應(yīng)當(dāng)在公路邊設(shè)立防護(hù)欄。護(hù)欄的長(zhǎng)度必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，以使其發(fā)揮應(yīng)有的作用。

（5）防撞護(hù)欄的末端應(yīng)有偏閃措施，也就是在欄桿末端，應(yīng)向公路外側(cè)面展開(kāi)，以此來(lái)防止在汽車撞擊欄桿時(shí)，被欄桿端頭穿刺車身而導(dǎo)致死亡的事故。

（6）路基臨崖處應(yīng)設(shè)置高強(qiáng)度的防護(hù)欄。高路堤路段可采用加固的鋼板護(hù)欄，提高護(hù)欄的強(qiáng)度及保護(hù)效果，以降低臨懸崖處邊坡安全事故率。

（7）單獨(dú)急轉(zhuǎn)彎。在山間低級(jí)公路改擴(kuò)建工程中，單車道轉(zhuǎn)彎時(shí)，往往因視線差、速度過(guò)快等因素，導(dǎo)致發(fā)生車輛碰撞事故。針對(duì)上述問(wèn)題，可以在普通曲線警示標(biāo)識(shí)上增設(shè)直線引導(dǎo)標(biāo)識(shí)、輪廓標(biāo)識(shí)、反射道釘或振動(dòng)標(biāo)線等。

（8）連續(xù)急轉(zhuǎn)彎。在連續(xù)急彎的地方，司機(jī)們會(huì)更加小心地駕駛，所以他們的事故率比單獨(dú)的急彎要低。但是，在連續(xù)急彎的地方，很可能會(huì)發(fā)生剎車失靈的情況。所以，應(yīng)該在因?yàn)閯x車失靈而導(dǎo)致交通事故頻繁發(fā)生的連續(xù)急彎路段，合理設(shè)置避險(xiǎn)車道[6]。

4 山區(qū)低等級(jí)公路改擴(kuò)建路基拓寬技術(shù)問(wèn)題

道路拓寬方式的選擇，以及新老路基不均衡沉降問(wèn)題的處理，是山區(qū)低等級(jí)道路改擴(kuò)建路基加寬需考慮的技術(shù)問(wèn)題。

公路路基拓寬的方法主要有三種：?jiǎn)芜呁貙挕蓚?cè)拓寬、分離式拓寬等，鑒于單邊拓寬的優(yōu)勢(shì)，常建議使用單邊拼寬的方法。當(dāng)處于一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)集市時(shí)，此處路段，道路兩側(cè)有大量構(gòu)筑物，應(yīng)該參考城市道路的做法，采取兩側(cè)拓寬的方法。例如：某省道改擴(kuò)建工程，原路為四級(jí)公路，其橫向和縱向指標(biāo)比較低，路面等級(jí)較低，限制了其通過(guò)能力和服務(wù)水平，大多數(shù)老路段的路基寬度是7.5 m，有些地方寬度是6.5 m，甚至更小。在對(duì)現(xiàn)有公路展開(kāi)改造升級(jí)時(shí)，當(dāng)公路兩邊的城鎮(zhèn)化比較嚴(yán)重，有一些是不可能被拆除的結(jié)構(gòu)物，或是需要進(jìn)行高成本拆遷的設(shè)施，則需要與現(xiàn)場(chǎng)的具體情況相聯(lián)系，通過(guò)將原來(lái)路面兩邊邊溝增加車行蓋板的方法，來(lái)拓寬路基[7]。參照以往經(jīng)驗(yàn)，這種方式不但避免單邊拓寬拆遷量大、拆遷金額高的缺點(diǎn)，也能保障邊溝的排水工程及蓋板結(jié)構(gòu)的安全。具體見(jiàn)圖1。

在選定了道路的拓寬方法之后，要著重考慮的是新、舊兩種道路的搭接方案，來(lái)處理不均勻沉降的問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用中，可以利用有限元進(jìn)行仿真，由于新基礎(chǔ)上的壓應(yīng)力、新地基土的壓縮模量都是使道路產(chǎn)生差異沉降的重要原因。進(jìn)行道路對(duì)接環(huán)節(jié)，應(yīng)該在新、老兩種道路的交界處，采用設(shè)立臺(tái)階的方案，階梯的寬度應(yīng)大于100 cm，并且應(yīng)該將其設(shè)計(jì)成2%～4%的內(nèi)向橫坡。如果拼寬的寬度比較小，可以采取超寬填筑或翻挖已有的路基等方法，在結(jié)合面之外，不低于2 m的區(qū)域，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)壓處理，保證進(jìn)行對(duì)接密實(shí)，加鋪土工合成材料加強(qiáng)新老路基連接，也是路基拓寬拼接的一種方式[8]。

5 山區(qū)低等級(jí)公路改擴(kuò)建中既有公路市政化問(wèn)題

目前，我國(guó)處于城市化建設(shè)的一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期，撤縣設(shè)區(qū)、建立經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)等舉措，都說(shuō)明了城鎮(zhèn)正在向外延，而更多的道路也被列入了城鄉(xiāng)規(guī)劃的范疇，這就使得道路除了能夠滿足城市間、地區(qū)間的交通功能之外，還必須成為城市規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的一部分，兼具一定的市政職能，以適應(yīng)城市對(duì)未來(lái)的發(fā)展需要。

當(dāng)前，道路城市化方面已有了大量的相關(guān)研究。在公路改擴(kuò)建中，已有道路城市化存在的問(wèn)題關(guān)鍵在于道路市政化改造的橫斷面設(shè)。現(xiàn)行公路設(shè)計(jì)規(guī)范中特別指出，作為城市道路的路基寬度設(shè)計(jì)，必須在城市道路規(guī)劃的紅線寬度之內(nèi)進(jìn)行，而且可以選擇與城市道路相對(duì)應(yīng)的形式。因此，在山區(qū)低級(jí)公路的市政化過(guò)程中，可以參考現(xiàn)有的公路市政化經(jīng)驗(yàn)。此外，考慮到山地低級(jí)高速公路市政化的具體情況，建議在山地低級(jí)公路市政化的過(guò)程中，多參考已有的公路市政化成功經(jīng)驗(yàn)，重視山區(qū)土地緊缺和城鎮(zhèn)面積普遍比較小的特點(diǎn)，而進(jìn)行低級(jí)公路市政化的科學(xué)設(shè)計(jì)[9]。

6 山區(qū)公路改擴(kuò)建中其他技術(shù)問(wèn)題

山區(qū)的低等級(jí)公路，通常沒(méi)有隧道，橋梁也很稀少，或是中小橋，在改擴(kuò)建過(guò)程中，大多數(shù)情況是無(wú)法再利用，需要拆除或重建。此外，涵洞也普遍存在孔徑過(guò)小、流量不足等問(wèn)題，導(dǎo)致涵洞的使用功能受到了很大影響，因此，在施工過(guò)程中，對(duì)于山區(qū)低等級(jí)道路改擴(kuò)建項(xiàng)目中的隧道、橋梁和涵洞的技術(shù)問(wèn)題，應(yīng)參照相應(yīng)等級(jí)的新建道路標(biāo)準(zhǔn)[10]。

7 結(jié)論

目前，我國(guó)高等級(jí)公路交通體系已基本完成，針對(duì)現(xiàn)如今低級(jí)公路建設(shè)中存在的“兩頭強(qiáng)，中間弱”的現(xiàn)狀，低級(jí)公路改擴(kuò)建具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在進(jìn)行道路路線設(shè)計(jì)時(shí)，其中心內(nèi)容是對(duì)舊路改擴(kuò)建的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及對(duì)老路的可利用情況進(jìn)行評(píng)估。在公路拓寬技術(shù)上，主要關(guān)注的是如何進(jìn)行拓寬方法的選取，以及如何處理新、老地基不均勻沉降問(wèn)題。

根據(jù)該文所提出的改造思路，道路拓寬方式一般采用單邊拓寬，而結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，在低等級(jí)公路兩側(cè)大型構(gòu)筑物較多的情況下，建議采用兩側(cè)拓寬方式，即在原有路基兩邊邊溝上加蓋車行蓋板來(lái)拓寬道路。道路市政化的關(guān)鍵是橫斷面設(shè)計(jì)，因此，在山地道路城市化過(guò)程中，應(yīng)充分借鑒已有道路城市化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。此外山區(qū)低級(jí)公路設(shè)計(jì)，在隧道、橋梁、涵洞，以及標(biāo)志、標(biāo)線、護(hù)欄設(shè)置等方面，可以參考相應(yīng)級(jí)別公路新建時(shí)的規(guī)范要求。

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