淺談低等級公路改造平縱面設計體會

鄭剛　李國棟

摘 要：近年來，國家加大了對呂梁山片區區域發展和扶貧攻堅的支持力度，一大批低等級公路改造項目應運而生。結合近兩三年扶貧項目的工作實踐，分析了興縣鄉道河兒上至肖家洼段公路改造工程的前期、外業階段和業設計階段路線平縱方面的設計。

關鍵詞：平面設計；縱面設計；特困地區；改造工程

中圖分類號：U412.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.100

1 工程實例

1.1 項目名稱

山西省集中連片特困地區（呂梁山片區）興縣鄉道河兒上至肖家洼段公路改造工程。

1.2 項目背景

為了貫徹落實中央扶貧開發工作會議精神和《中國農村扶貧開發綱要（2011—2020年）》，使交通建設更好地服務于扶貧開發工作，交通運輸部將集中連片特困地區交通發展作為行業的發展重點和支持重點。原有道路經過長時間使用且缺少養護，道路坑槽較多；缺少排水和安全防護設施，水毀嚴重，給村民的出行帶來不便，嚴重制約了當地的經濟發展。

1.3 項目起終點和主要控制點

本項目起點接縣城至圪洞公路，位于興縣蔚汾鎮河兒上村，路線利用舊路經賀家坪、樹林、楊塔上、郝家灣和墕頭，終點位于肖家洼，接安康煤炭專用公路，路線全長11.271 km。

主要控制點為河兒上村、賀家坪、樹林、楊塔上、郝家灣、墕頭和肖家洼。項目位于山西市呂梁市興縣南部，是沿線群眾生產、生活的唯一通道。

1.4 技術標準

全線采用四級公路標準改建，設計速度為20 km/h。路基寬6.5 m，車道寬2×3.0 m，土路肩為2×0.25 m。橋涵設計汽車荷載等級采用公路二級標準。

1.5 項目的自然條件

興縣位于山西省西部，西隔黃河與陜西相望，隸屬于呂梁市。項目區屬中溫帶、北暖溫帶大陸性半干旱氣候區，具有春季干燥、多風；夏季炎熱、雨量集中；秋季涼爽、濕潤，秋雨多于春雨；冬季寒冷、干燥，雨雪偏少的氣候特征。年平均氣溫8～9 ℃，年均降水量為450～500 mm。

1.6 地質概況

本段所處地貌單元為山間溝谷。主要由新生界第四系中更新統沖洪積物（Q2al+pl）、上更新統風積物（Q3eol）、沖洪積物（Q3al+pl）、全新統沖洪積物（Q4 al+pl）、第三系（N2）、中生界和三疊系劉家溝組（T1L）組成，水文地質類型為碎屑巖類裂隙水和松散巖類孔隙水。

2 項目前期準備階段

在項目前期，應熟悉工程資料，組織測量人員對舊路走廊測設，并依據測量資料進行前期平縱設計。

2.1 熟悉項目

熟悉項目背景、交通量預測、技術標準、路線走向、主要控制點、建設規模和投資估算等內容，做到心中有數。

2.2 控制點的測量和舊路走廊的測繪

應在全線布設控制點，進行平面、高程控制的測量；對沿線舊路、建筑物和相交道路進行平面、高程測量，并作為布線時的依據。

2.3 前期平縱設計

依據測量的地物，對路線平面、縱面進行舊路擬合設計，大致了解舊路平縱指標情況，從而為外業實地定線作鋪墊。

3 項目外業勘測階段

在外業階段，通過實地踏勘和調查，對平縱面線位進行初步控制。在路線方案布設的過程中，對可能實施的方案進行比選，并與業主實地溝通。

3.1 實地平面控制

通過實地踏勘，選出中線控制點，并進行實地測量，同時，記錄每個點位的實際情況，將每個中線控制點串聯起來，利用緯地軟件進行擬合設計，以初步完成公路的中線設計。

3.2 方案選擇和溝通業主

在實地定線過程中，可在以下3段路線方案布設時提出比選方案，并與業主及時溝通：①K2+000～K2+400段位于賀家坪過村路段，舊路路基寬度為4.5～6.0 m，舊路兩側緊鄰房屋，按單側加寬布線，拆遷一側房屋約300 m2，對村民的生產、生活將產生很大的影響。因此，我方提出在村西利用水泥路加寬布線，水泥路右側緊鄰馬尾溝，將增加約300 m的防護工程。與業主實地溝通后，按原舊路加寬方案實施。②K4+000～K4+300段舊路左側為石質邊坡，巖石風化、破碎嚴重，且常有石塊落入路基，影響車輛和行人安全。實地與業主溝通后，拓寬舊路右側，通過加大圓曲線半徑局部改線保證道路的安全、通暢。③K8+760～K9+575段位于肖家洼過村路段，該段舊路有2處極限半徑為15 m的路段，平面線型指標差。車輛會車時，由于原舊路寬度不足，且視線較差，造成車輛無法正常通行，同時，該段緊靠肖家洼小學，行車干擾大，安全性低，給村民的生活和出行帶來了困難。結合實際情況，提出了在盡量少占用耕地的前提下，在村西靠河溝側布線的方案。實地與業主溝通后，業主要求對兩個方案進行比較，擇優選取。

3.3 縱斷面調查和初步設計

通過實地踏勘，對路線起點、終點、交叉口位置、過村路段和特殊路基段等影響縱坡設計的控制點和段落進行調查，結合路面補強方案和橋涵利用情況對路線縱面進行初步設計。

4 項目內業設計階段

各專業組整理好方案后，與總工程師和專業負責人進行了溝通，確定了項目總體設計思路和路線布設原則，對路線平縱面進行了優化設計。

4.1 舊路基本概況

4.1.1 平面

原有舊路等級低，彎道較多，最小半徑為15.0 m的有2處，舊路平面指標基本滿足四級公路標準。

4.1.2 縱面

原有舊路縱坡起伏較大，全線有8處縱坡大于7%的路段。其中，有一處超標，縱坡為10.3%.舊路縱面指標基本滿足四級公路標準。

4.1.3 路基寬度

原有舊路K0+000～K9+900段的寬度為4.0～6.0 m不等，K9+900～K11+300段的寬度為8.5 m，且該段利用了安康煤炭道路。過村路段彎道無加寬，其他路段均有加寬。

4.1.4 安全設施

原有舊路全線無安全設施。

4.2 項目總體設計思路和路線布設原則

在滿足四級公路設計標準的情況下盡量利用舊路，不追求高指標、高標準，根據實際情況對部分路段進行改線；對舊路縱面指標不達標的路段進行必要的優化，并對舊路面進行補強設計。在危險彎道、長陡下坡交叉口前后視距不良的路段，通過清除路側障礙、開挖視距臺、設置必要的交通安全預告牌和限速標志設施等措施消除不安全因素，以提高公路的行使條件和服務水平。

路線布設原則有以下2點：①盡可能地利用舊路工程，降低造價；盡可能地選用占地面積最小的改建方案，以節約用地；既要防止過分遷就原有公路忽視的標準，又要避免片面追求高標準，大量廢棄原有公路的方式。一般路段根據實際情況采取單側加寬的方式，過村路段以少拆遷方式控制路線。②對于舊路縱面指標不達標的路段，應進行必要的優化。一般路段標高以路面補強方案和橋涵利用情況確定，過村路段標高以路面補強方案與排水方案綜合確定。

4.3 路線平面、縱斷面的設計思路

4.3.1 路線平面設計

拓寬改建段設計路線以利用舊路為原則，拓寬一側路基；過村路段以少拆遷控制路線；局部路段通過裁彎取直、加大平曲線半徑等措施改善行車條件；K1+300～K1+500利用舊路段，該段下穿岢臨高速，設計路線時控制路基不侵占橋墩，同時，保證該段不挖舊路左側邊坡；K9+900～K11+300段利用安康煤炭專用公路，舊路寬度為8.5 m，平面設計完全利用舊路。

K8+760～K9+575段位于肖家洼過村路段，肖家洼小學路段平面指標較差，車輛無法正常通行，因此，在外業勘測設計階段中，提出了繞村方案，業主要求對過村方案與繞村方案進行比較。過村方案順舊路布線，里程為0.815 km；繞村方案在K9+000處與舊路分支，沿河岸布線，在經過肖家洼小學后與舊路相接。過村方案投資小、占地面積小，缺點是平面指標低、視線較差、靠近村莊和行車干擾大；繞村方案的平面指標較高、行車舒適、行車干擾較小，缺點是投資較高、占地面積大。通過對平面指標和工程量綜合對比，與業主溝通后確定選用繞村方案。

4.3.2 路線縱斷面設計

一般路段標高通過路面補強方案與橋涵利用情況綜合確定，過村路段標高通過路面補強方案與排水方案綜合確定。K0+000～K0+305段為過村路段，兩側房屋較多，排水設施較完善，以舊路作為控制標高進行控制；K0+300～K0+600段為過村路段，原路損壞嚴重，舊路縱坡為10.3%，無法滿足標準要求，因此，對此段采用縱坡9.0%的優化設計，以滿足標準要求。

K4+000～K4+300段為改線段，縱坡設計以前后銜接路段的設計高程和坡度進行控制；K9+000～K9+400段為改線段，縱坡設計以K9+279處通道所需最低標高控制，同時，以前后銜接路段的設計高程和坡度進行控制。

由于舊路低洼路段排水不暢，易造成路基翻漿，導致路面嚴重損壞。縱坡設計以路基處于中濕狀態下的最低高度控制路基設計高度。

5 結束語

以上為筆者對扶貧改造項目的設計體會，主要涉及項目平縱面設計思路、設計原則和各個階段工作內容。平縱面設計是公路工程重要組成部分，在路線方案布設過程中，與公路其他專業緊密相關，應與業主和相關部門緊密溝通，這就要求路線設計人員要具有較高的綜合素質和較強的溝通能力。

〔編輯：張思楠〕