淺談公路改建升級的設計

張文忠　鄭元虎

摘要：文章結合某公路改建工程升級設計為例，對公路改建升級設計中，公路改建線形設計、新老路基縱縫處理設計、新老路面處理設計、涵洞接縫處理等幾個問題加以探討。

關鍵詞：公路工程；改建升級；公路改建線形設計

中圖分類號：U412文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）15-0128-02

隨著經濟的發展，各地原先建設的國、省道已逐漸不適應車輛快速通行、短時到達的目的地的要求，因此，改建現有國道使其符合經濟發展要求變得越來越重要。文章以某改建工程為例，就公路升級改建設計中有關問題進行論述，共同行探討。

一、工程概況

某公路改建工程，改建路線全長11.5km。該路段建設主要采用技術指標為：（1）公路等級：一級路；（2）服務水平：二級；（3）設計車速：80km/h；（4）汽車荷載：公路-Ⅰ級；（5）路面設計標準軸載：雙輪組單軸100kN；（6）設計洪水頻率：大中小橋涵、路基1/100；（7）路基路面寬度：全線路基采用整體式斷面，路面寬24米，路基寬27米（原路面為瀝青混凝土路面，路面寬度為15米）。

二、公路改建升級原則

公路改建要遵循“適度超前、因地制宜，保護生態，少占耕地”的原則，避免出現兩個極端做法：一是盲目提高標準，完全丟棄老路，另辟新線，造成投資大，環境破壞嚴重；二是對經濟發展預計不足，導致公路改建完后因交通量預計不足路面及早破壞，導致重復投資過大。

三、公路改建設計

（一）公路改建平面線型設計

原有道路因建設標準低，部分路段平、縱面線形較差，不符合新改建公路的標準要求，應根據改建后應達到的公路等級選用合適的技術標準，由于公路原平面線形施工放樣均采用老方法（偏角法、切線支距法），且近年來經過多次維修改建，平面線形已與原設計圖紙有所偏差，故必須重新采集有關數據。根據新采集的數據資料充分利用老路，確定路基的加寬側。

在某段改建工程我們采用了GPS技術，布置了GPS點，進行平面控制。利用全站儀測量公路的平面坐標，及路兩側的地物、地貌的平面坐標，將采集的數據輸入計算機，利用有關計算機軟件進行線形擬合設計，確定平面線形。進行線形擬合設計時，必須結合地形，考慮構造物的加寬、建筑物的拆遷、占用耕地情況、施工以及社會影響等綜合因素，擬合多條線形，進行技術經濟比較，合理確定線形。

（二）縱斷面設計

新建路面為瀝青混凝土路面，綜合調查資料及各種因素計算，瀝青路面設計厚度取9cm，根據平面線形位置，路線縱斷面設計需按以下兩種情況考慮：（1）路線中心線在老路中心的，拉坡時主要考慮在原路面上鋪筑9cm瀝青路面；（2）路線中心線偏移至一側的，拉坡時主要考慮在原路上鋪筑瀝青碎石混凝土路拱調整層與9cm瀝青路面。

（三）路基設計

1．路基設計主要控制原則。設計應力求充分利用老路資源，合理用地，避免大填大挖。在優選平面線形的基礎上選擇合理的路基加寬側，應結合公路沿線的材料分布和地質狀況，選擇適宜的路基填料，盡量降低公路造價，詳細調查沿線的大河及農田灌溉水系，綜合考慮路基排水設計、合理設置橋涵位置，達到公路改建后沿線河流暢通、農田灌溉水系完整。沿線路基設計高度應大致與原先相近，不宜大填大挖。我們在勘測過程中詳細收集群眾意見，需要協議的訂立協議，在縱斷面設計過程中給予充分考慮，保證了項目順利開工建設，受到了沿線群眾的歡迎。

2．路基設計主要控制點。公路改建升級中，處理好路基裂縫是關鍵，因為老路路基運行幾十年了，沉降早已結束，而新路路基又會產生新的沉降，故新老路基連接處及路基縱向兩側易產生不均勻沉降，所以連接處應特殊處理。在新老路基連接處，先將老路基邊坡挖成臺階，并強夯壓實，然后填筑開山石料或風華料，分層強夯壓實，以減小后期沉降的變形，在路基頂面，填筑砂礫層，這一層既可以起到盲溝的作用，不會破壞原水流通道，又能起到吸收部分變形的作用。

（四）路面設計

該路段原為瀝青砼路面。設計前對本工程公路路面狀況進行了詳細的調查，2002年本路段路面已重新鋪筑，大部分路段路面較好，為適應一級路重交通量要求，本次設計對公路路面一并進行補強設計。為預防新老基層結合處裂縫向瀝青路面反射，我們采取在新路基層與老路面底基層、基層結合處切臺階，并在基層頂面鋪設土工格柵，然后撒封層鋪筑瀝青面層，根據調查資料計算，路面結構形式如下：

新路部分：

4cm細粒式瀝青砼AC-13+5cm中粒式瀝青砼AC-20+透層+16cm水泥穩定碎石基層+16cm水泥穩定碎石基層+16CM水泥穩定土（摻碎石）底基層。

老路部分：a.兩側加寬路段：4cm細粒式瀝青砼AC-13+5cm中粒式瀝青砼AC-20+玻璃纖維格柵（新公路結合處）+黏層。b.一側加寬路段：4cm細粒式瀝青砼AC-13+5cm中粒式瀝青砼AC-20+瀝青碎石ATB-25（路拱調整層）+玻璃纖維格柵+黏層。瀝青路面設計采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續體系理論，以路面設計彎沉值作為路面整體強度的設計指標，以彎拉應力作為驗算指標，采用電子計算機進行輔助設計；以雙輪組單軸軸載100kN為標準軸載，設計交通量按15年預測。

（五）橋涵設計處理

本項目路線沿線主要有沖溝，降雨時流水，不降雨時則無水。另外還有部分排灌水渠，是當地農民的水利設施，灌溉附近的農田。沿線的涵洞就是根據這些水系的分布而布設的。布設原則是盡量不壓縮原有河流、溝渠的過水斷面，滿足河、溝的泄洪要求。為方便施工，加快施工進度，本工程所設涵洞主要有圓管涵和蓋板涵兩種。石拱涵加寬，以大于原排水斷面為原則，墩臺身與原涵一致或增大孔徑取消墩身，采用圓管涵和蓋板涵形式加寬。

四、結語

隨著各地經濟的發展，在不增加大的資金投入的前提下，老路升級改建能迅速改善當地公路網功能。符合建設節約型社會的要求，根據當地經濟發展情況，科學合理地利用老路，并遵循確保環境質量、因地制宜、量力而行的原則，不僅有利于節約國家土地資源，保護生態環境，節約大量的資金，而且還能取得很好的社會效益。

參考文獻

[1]中華人民共和國交通部．公路工程技術標準（JTG B01—2003）[M]．人民交通出版社，2004．