山區低等級公路提升改造設計存在的問題及對策

俞佳

摘 要：交通運輸部在“十三五”期間將以中西部地區普通國道提級改造為重點，繼續加大國省道改造資金投入，優化公路網結構，提升公路通行能力。中西部地區現有公路普遍存在道路等級低，線形差，道路老化嚴重等問題，提升改造難度大等問題。文章對山區低等級道路提升改造設計所面臨的普遍問題進行歸納，并針對解決這些問題進一步提出對策，為今后類似公路工程的設計提供可借鑒的思路。

關鍵詞：山區公路；低等級公路；提升改造；問題及對策

1 背景

根據交通運輸部印發《“十三五”交通扶貧規劃》，“十三五”期間，將支持貧困地區建設1.6萬公里國家高速公路和4.6萬公里普通國道，實現貧困地區國家高速公路主線基本貫通，具備條件的縣城通二級及以上公路。目前我國內陸的中西部地區，由于地形的原因，可建設道路用地資源受到很大的限制。特別是在一些山區，完全新建高等級道路存在著侵占耕地資源、造價高、施工難度大、破壞環境等一些列問題。如何充分利用既有公路走廊帶并最大程度利用現有道路資源、將現狀低等級公路提升改造為高等級公路，成為山區常見的公路工程建設方案。這就需要設計人員找到山區低等級公路提升改造設計所存在的難點和問題，有的放矢的研究解決辦法。

2 現狀及問題

2.1 現狀公路線形指標較低

現有山區低等級公路多建設于上世紀末，由于受到資金和建設條件的制約，以及未考慮到經濟發展導致的交通運輸量高速增長，造成線形指標較低，實際運行車速受限，坡陡彎急、視距不良現象突出。

以中部地區某山區省道為例，90年代按照雙向兩車道，設計車速40公里/小時的三級公路進行設計，路基寬度為10m，設計最小圓曲線半徑60m，最大縱坡7%，坡差大，彎道多。在提升改造為設計車速60公里/小時的一級集散公路國道時，設計最小圓曲線半徑應滿足125m，最大縱坡不大于6%，橫斷面寬度大于20m，原有設計道路走廊帶和路基無法完全的利用，不僅造成改造道路極限縱坡長，山體開挖量大，環境破壞明顯，而且對施工期間交通組織造成一定的影響。

2.2 城鎮段公路兩側街道化現象嚴重

一方面由于所在山區村鎮可利用土地資源的有限，另一方面由于缺乏成體系的用地規劃和執行力度，往往會導致現狀公路兩側城鎮化無序發展。尤其是在山區路線沿線村落段，現有道路沿線房屋密集，局部街道化嚴重，架空和地下管線亂布無章，對道路擴建帶來相當大的難度。而提升改造后的高等級公路，出于安全的角度出發對于沿線出入口數量和密度進行限制，反過來也會對于現狀居民的出行造成影響。

2.3 地形條件復雜

山區公路所在的地形除了高填高挖的山區特征以外，還存在著其他不利于工程建設的地形條件。例如，山腳下各類天然沖溝和人工渠會造成工程施工的困難。

除此以外，由于山區土地資源稀缺，平地多用于農耕，隨著道路的改擴建極有可能會造成侵占農用地的現象產生。

2.4 地質條件復雜

山區常見的斷裂構造，會造成局部土層穩定性的缺失。除此以外，滑坡、崩塌、斜坡崩塌與順層邊坡同樣可能對工程安全性造成影響。

山區沿線軟弱地基主要分布在丘間與崗間谷（洼）地、山間溝谷地、河流沖積盆地。由于地勢低洼、地下水豐富或地表積水，長期受水浸泡，造成土質軟化有機物淤積，在山（丘）谷洼地或沖溝水塘的下游地段，容易形成淤積的軟弱地基土。

2.5 公路現狀設施落后，可利用率低

現狀低等級公路經過十多年乃至幾十年的長時間的行車碾壓，路基可能出現路基翻漿、沉陷、路基邊坡坍塌等多種病害；長期受雨水沖刷削減，會導致局部路基寬度不足；不完善的排水系統會導致兩側邊坡匯水沿路漫流，長期對路基破壞嚴重。路面病害則包括啃邊、斷板、錯臺、沉陷、網狀裂縫等。此外，現有低等級公路沿線橋涵構造物往往數量偏少，孔徑偏小，堵塞情況嚴重，無法滿足公路提升改造后的排水要求。以上因素造成山區公路在提升改造過程中，原有設施利用率不高。

3 主要對策

針對以上常見問題，我們對于山區低等級公路提升改造設計過程中所取得的經驗進行歸納、總結，并提出設計對策：

（1）在改建公路設計技術標準的選用上不應片面追求高指標。在保證行車舒適、安全、迅速，并滿足交通量增長的前提下，適當的技術標準可以減少工程數量，降低工程費用，并有利于施工和養護。原有公路的小縱坡和高縱坡向改建公路的大半徑和低縱坡指標轉變，必然意味著增加路基的填挖量，這就需要處理好設計安全與工程規模之間的關系。

（2）改建的高等級公路路線的選擇不應盲目追求與原有公路重合一致。選定線路應盡量考慮與沿線城鎮發展規劃相配合，從而使公路建設有利于促進地方經濟發展。高等級公路應避免穿越城鎮建成區，原有村落集鎮可利用老路與新建公路銜接，并控制出入口的數量和間距。

（3）路線在不得不通過居民區和農業用地時，可結合實際地貌、地形、環境、地質等因素擬定多方案進行比選，避免建筑拆遷和侵占耕地，使方案盡可能保障沿線居民的利益。公路在城鎮段應預留合理的交通安全設施和足夠的預埋管道，最大程度保證道路可以與周邊城鎮的發展相適應。

（4）在設計時應貫徹尊重自然、保護環境的理念。路線在山嶺區布設，主要控制邊坡開挖高度，減少土石方開挖數量，降低對環境的破壞。路線線型應盡力順應原地形、地貌走向，充分考慮利用老路走廊帶布線，并盡可能擬合等高線，避免橫切等高線，以減少高填深挖，減少對自然的破壞。在平縱線形設計時，應以縱斷面高程控制為主導布設平面線位。

（5）山區低等級公路提升改造不可避免的面對山體開挖。山麓斜坡地帶受風化、節理裂隙及坡積層影響，邊坡穩定性較差，特別是順層坡與較厚的坡積層地段，開挖后易產生滑塌。對于不同地質條件的挖方路段，應當因地制宜的采用不同的防護形式。山間往往沖溝水系發達，面臨的主要問題為水流對建筑物的沖刷及河流側蝕對路基坡腳的破壞，即便是對于可利用的在臨水面的老路路基也建議加強防護。

（6）加強對于已有道路設施的調查，尤其是現狀路基、路面、過水涵洞的調查，排查現狀道路病害，標注可利用范圍。有條件的前提下設計應盡量考慮利用老路布線，以充分利用老路設施。

4 結語

由于受到地形、用地、設計指標等方面的制約，對山區低等級公路的提升改造成為公路改造項目類型中的一個難點。在實際工程設計中，更加需要我們設計人員結合現場實際情況因地制宜的開展道路設計。本文對山區低等級公路的提升改造項目中常見的具有共性的問題進行列舉，并根據經驗分析、總結相關對策，以期可以為類似工程提供參考。

參考文獻：

[1] 王偉明.淺析山區改建公路路線設計[J].城市道橋與防洪，2010（4）：29～30.

[2] 覃春秀.山區公路路線設計的問題及對策分析[J].文摘版：工程技術，2015（2）：236.