淺析低等級公路改建路線設計

摘要：結合設計實踐，對某三級公路的改擴建，分析原有公路路線存在的問題，提出如何選用技術指標，能使改建公路的平面、縱斷面及橫斷面設計更為合理。

關鍵詞：三級公路 改建 技術指標

0 引言

某省道公路是安徽省的干線公路，現(xiàn)狀公路是三級公路，路基寬度以9m為主，瀝青碎石路面。隨著當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展，沿線車輛迅速增加，路面出現(xiàn)大范圍病害，原有老路不能滿足通行需求。

利用既有的低等級公路進行改建，提高其服務水平，以滿足經(jīng)濟發(fā)展及其對交通運輸?shù)囊螅c新建道路相比可以節(jié)約大量建設資金，不失為一種較經(jīng)濟合理的選擇。

1 既有公路存在的問題及對策

1.1 道路等級低，技術指標差 現(xiàn)有道路為三級公路標準，路基寬度9.0m，路面寬度7.0m，道路有部分路段穿越村鎮(zhèn)，穿城段路基寬度12.0m，項目區(qū)域為平原微丘區(qū)，地形地質條件較好，設計行車速度40km/h，雙向兩車道，荷載等級為汽-20掛-100，設計洪水頻率為路基及涵洞1/25年。現(xiàn)有道路平面指標較低、縱面指標不均衡。圓曲線半徑范圍為70m～1400m，多段平面指標較低，小半徑處行車視距不良，不利于行車安全，圓曲線未設置緩和曲線。項目區(qū)地形條件較好，地面起伏小，但老路受損嚴重，修補較多，尤其是集鎮(zhèn)段，路面波浪起伏，坡長短，坡差大，縱面指標低，老路最大縱坡達4.7%。

1.2 道路沿線城鎮(zhèn)密集 既有公路經(jīng)過幾十年的使用，沿線城鎮(zhèn)分布密集。路線全長約12.1km，穿越2個集鎮(zhèn)，沿線居民點也較多。如何減少拆遷、服務沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是本項目的重點。

2 平面線形設計

最大限度的利用原有工程是改建工程的基本要求，因此設計時應充分考慮如何盡可能利用原有工程，降低造價；盡可能選用占地最少的改建方案，節(jié)約用地；靈活選用技術指標，既要防止過分遷就原有公路忽視標準，又要避免片面追求高標準大量廢棄原有公路。

2.1 直線的運用 平曲線間的直線長度是基于保證線形連續(xù)性考慮的。若平曲線間的直線過短，對于同向曲線則會看成反向彎曲；對反向曲線半徑?jīng)]有足夠大，則線形看起來不柔和。當設計速度≥60km/h時反向曲線間直線長度以不小于設計速度的2倍為宜；同向曲線間直線長度當設計速度≥60km/h時，同向曲線間直線長度以不小于設計速度的6倍為宜。但改建項目為了充分利用既有道路，曲線間的直線長度往往不能滿足規(guī)范的要求，對于反向曲線，若直線長度過短，宜調整線位，將反向曲線調整為S形曲線；對于同向曲線，若夾直線長度滿足不了規(guī)范，一般按照4倍設計速度控制，若直線長度不能滿足，應調整線位，將同向曲線調整為卵形曲線。

2.2 圓曲線的運用 圓曲線線形柔和、能靈活適應地形變化，在設計中廣泛運用。但老路的現(xiàn)有圓曲線的半徑指標較低，現(xiàn)在道路等級提升、設計速度的提高，現(xiàn)有老路的部分圓曲線無法適應。在對老路充分的研究下，對有條件提高指標的路段，應盡量采用大于一般最小半徑的圓曲線，在地形受限的路段，最小圓曲線半徑宜大于250m，避免路面加寬。在改建時，注意線形的連續(xù)均衡，避免指標突變，平面線形高低指標之間應逐漸過渡。老路改建中小偏角不可避免，首先是對老路的小偏角盡可能的消除，對于不能消除的小偏角路段，應保證圓曲線的長度，否則路容上出現(xiàn)扭曲，還會引起曲率看上去比實際大的錯覺。

2.3 緩和曲線的運用 回旋線是一種曲率連續(xù)變化的曲線，曲率連續(xù)變化，符合行車軌跡，離心加速度逐漸變化、乘客感覺舒適。老路一般不設置緩和曲線，隨著道路等級的提高，應設置緩和曲線。緩和曲線的設置，首先要符合線形曲率過渡要求，其次是要滿足乘客舒適性要求，再次是滿足超高漸變率適中要求，最后是考慮線形順適及美觀要求。通過以上的研究分析，合理設置回旋線的參數(shù)以及長度。

3 縱面線形設計

老路改建的路線縱斷面設計主要遵循以下原則：①盡可能利用老路。②對原老路縱面不滿足現(xiàn)行規(guī)范的段落進行優(yōu)化改造。③滿足水位要求。④縱坡盡量順應地勢，減少高填深挖，降低工程規(guī)模。⑤在有條件段，豎曲線設計宜采用長的豎曲線和長直線坡段的組合，豎曲線半徑滿足視覺要求。⑥縱面線形設計力求連續(xù)、平順、均衡。實際設計時，主要考慮指標應用的均衡性及平縱面的配合，以獲得舒適的立體線形，項目區(qū)地勢平坦、地面自然坡降小，沿線取土困難，為減少借方量，在縱面線形設計時，嚴格按照路面最小補強厚度進行控制。

4 橫斷面設計

本項目老路為三級公路標準，路基寬度9.0m，路面寬度7.0m，設計行車速度40km/h，雙向兩車道。標準橫斷面尺寸布置：1.0m土路肩+2×3.5m行車道+1.0m土路肩，中分帶為單黃線。土路肩外側采用1：1.5自然放坡，老路外側無排水溝。

改建后，一般路段路基寬度12.0m，道路標準橫斷面尺寸為：1.5m土路肩+1.0m硬路肩+2×3.5m行車道+1.0m硬路肩+1.5m土路肩。由于本項目穿越城鎮(zhèn)，考慮到方便城鄉(xiāng)出行，穿城段路基寬度15.0m，道路標準橫斷面尺寸為：1.5m土路肩+2.5m硬路肩+2×3.5m行車道+2.5m硬路肩+1.5m土路肩。

參考文獻：

[1]張雨化.道路勘測設計[M].北京：人民交通出版社，1994.

[2]岑樂陶.城市道路交通規(guī)劃設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.

[3]楊曉光.城市道路交通設計指南[M].北京：人民交通出版社，2004.

作者簡介：于恒棟（1978-），男，江蘇邳縣人，本科，工程師，研究方向：公路及城市道路。