公路工程改擴建設計原則及控制策略

李濤

摘 要：近年來，交通主管部門對普通公路路網進行了調整，通過升級改造等方式進一步優化通行環境。因此，公路工程的改擴建設計成為近期公路設計工作的重點。設計是工程建設的基礎，沒有高品質的設計，就不會有好的工程質量。為此，必須在遵循改擴建設計原則的基礎上，結合工程實際情況，采取有效的設計控制策略。

關鍵詞：改擴建工程;設計原則;控制策略

1 公路工程改擴建設計的原則

1.1 突破技術難關

公路改擴建的關鍵是解決新老路基不均勻沉降產生的縱向裂縫和新舊構造物結合處產生的縱向裂縫兩大難題。

（1）在路基方面，應優選透水性較好的砂礫、碎石等作為填料，保證路基的強度;對加寬段基底進行沖擊碾壓或強夯，是解決新老路基不均勻沉降的關鍵措施;搭接范圍內的充分壓實是保證新老路基整體穩定不開裂的必要手段。

（2）在構造物方面，應盡量增加工后沉降時間，盡可能釋放因變形產生的不均勻內力是防止和減少新舊構造物出現縱向裂縫的關鍵所在;采用加強的剛性連接措施，是徹底解決縱向裂縫問題的重要保證。

（3）在排水方面，結合縱、橫斷面設計，盡可能采用自然排水的措施，保證路基路面的水穩定性;對于村屯路段，應采用U形槽或石砌邊溝排除路面水。

（4）在路面結構方面，應結合各路段的交通量，靈活采用多種結構，在保證路面強度和耐久性的同時，盡量降低工程造價。

1.2 因地制宜，結合實際情況進行設計

要本著保證結構安全可靠，同時又不增大造價的原則，靈活采用單側加寬、雙側加寬的處理方法。在對改擴建建設規模、設計標準充分考慮的基礎上，公路改擴建總體設計要求必須做好全線總體布局，協調好各個專業。其內容包含公路本身功能及自然要素，為此，必須綜合分析此類要素，促使其系統化，保證公路建設在滿足自身功能需求的前提下，又能充分融合于周圍的自然環境，實現路與自然和諧相處。

1.3 嚴格遵循相關規范和標準

在公路改擴建設計中，要嚴格遵循相關規范和標準，包括工藝、材料的技術標準和指標等。因改擴建道路路線走向已經確定，在平面上不存在路線方案比選等問題，但必須優化擬合局部。因此，改擴建道路相比新建工程，平面約束條件較多，設計人員必須對曲線進行靈活合理地利用，以此做好平面線形調整工作，保證其設計滿足公路標準、規范要求，并達到投資降低的目的，同時能夠為縱斷面與橫斷面的結合提供可靠依據。

2 公路工程改擴建設計控制策略

2.1 公路改擴建工程路線平面設計

在原有道路設施充分利用的前提下，按照方案設計確定的改建方法與技術指標，實施路線平面設計。在設計過程中，應重視以下幾點：

（1）直線。在平面設計中，有時需將短直線設置于長平曲線內，雖然這些直線長度都符合6V（同向）、2V（反向）需求，但由線形平滑、行車舒適度等因素分析，則存有相應問題，必須向曲線直接相接的方式進行調整。原路平面線形內，以直線線形為主，處于平原微丘區的原有公路通常具有較長直線距離。山嶺重丘原有公路，如直線長度與設計規定不符，同向曲線，可將距離較短的2交點進行1個單交點合并，連接時可選取基本型曲線。如無法進行1個單交點合并，可選取卵型、凸型等方式連接2個交點。反向曲線連接可選取s型曲線，以此符合設計規定。

（2）平曲線。原有公路平曲線內圓曲線半徑和緩和曲線長度與設計規定相符時，可在半徑大小、曲線長度不改變的前提下，充分利用原有公路。如圓曲線半徑和緩和曲線長度太小，無法滿足設計規定，需將2端直線長度盡可能減少，以此對圓曲線半徑和緩和曲線長度有效增加，并保證2端直線長度與設計規定相符。當直線與設計規定不符，其連接方式可選取S型曲線或復合曲線。如平曲線內長直線端部有小半徑設置，駛入彎道后車輛因減速不及時，進而加大了事故發生率?；诖?，在情況合理的前提下，需最大限度增加圓曲線半徑。

2.2 縱斷面線形設計

（1）坡度和坡長。因原有公路等級不高，其無法滿足高技術等級公路坡度、坡長等條件的需求。因此，在公路改擴建工程設計中，必須對縱斷面線形加以改善，并適當調整縱斷面的坡度、坡長，盡可能在工程量不增加的基礎上，對路線縱坡坡度有效減少，并做好坡長調整工作，確保所有坡長與最小坡長規定相符。如路段具有較為陡峭的縱坡，需嚴格遵循設計規定，在最小坡度以上的基礎上，將坡長控制于最大坡長范圍內。在工程數量增量較少時，需對縱斷面結合平面線形加以重視，充分實現路線縱斷面的平順性及行車舒適度。

（2）豎曲線。在坡度與坡長合理設計的前提下，需將豎曲線合理設置于變坡點位置，要求豎曲線半徑必須在最小半徑以上，其長度應在豎曲線最小長度以上。在滿足以上條件需求外，盡可能選取較大半徑與較長豎曲線長度，設計中還需對豎曲線位置填挖高度進行合理選擇，確保相近2個豎曲線連接的正確性。

（3）縱斷面標高控制。路線標高控制是公路改擴建縱斷面設計的重要構成部分，在縱斷面設計前期，需對所有路線標高控制點加以明確，并對路線起終點、平面交叉口、經濟點等標明，在縱斷面設計中還需對各個控制點加以重視，確保其滿足設計規定。

2.3 橋涵加固設計

橋梁設計時如選取全線橋梁利用方案，原有橋梁荷載等級則根據原等級執行。在平面定線時，需根據單側獨立新建一幅橋梁的形式施工。原有橋梁按照具體情況，選用不同方式加固橋梁上部結構。加固設計措施如下：

第一，橋面補強層加固設計。將一層鋼筋混凝土層加鋪到梁頂上部，需先將原有橋面鑿除，確保其能夠和原有主梁成為整體，達到主梁有效高度、抗壓截面強度有效提升的目的，并對橋梁荷載橫向分布能力加以改善。確保補強層有效結合舊橋面，形成穩固整體為加固設計計算的基礎條件。

第二，增大截面與配筋加固設計。梁底面、側面尺寸加大，并增配主筋，對梁的有效高度、抗彎強度有效提升，進而達到橋梁承載能力有效提升的作用。

3 結束語

綜上所述，相比新建工程，改擴建工程最大差異在于“一條已建公路”，其設計的目的在于道路行車條件改善及改造提升。在滿足公路標準、規范及行車要求的基礎上，改擴建工程應做到充分利用已建工程，節省投資，減少資源浪費。

參考文獻：

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