改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

孟令洲

（周口市公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司，河南 周口 466002）

公路路線設(shè)計(jì)的合理性對(duì)于該區(qū)域后期的發(fā)展極為重要，部分公路的建設(shè)時(shí)間比較早，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代交通運(yùn)行的實(shí)際需求。為了推動(dòng)相關(guān)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，相關(guān)部門則需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)原有的公路路線進(jìn)行合理改擴(kuò)建，改善其自身的交通運(yùn)行能力，緩解交通擁堵的情況。而在改擴(kuò)建的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)者需要明確改擴(kuò)建的要點(diǎn)，對(duì)公路的通行能力、路面情況等多方面進(jìn)行全面的了解，根據(jù)具體需求，采用合理的方式，對(duì)其進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，使其能夠滿足相關(guān)區(qū)域的交通運(yùn)輸需求，以此提高公路的實(shí)際效用。

1 舊有公路路線存在的問題

1.1 舊線城鎮(zhèn)街道較為密集

早期的公路路線設(shè)計(jì)施工，會(huì)受到當(dāng)下經(jīng)濟(jì)形式、城鎮(zhèn)發(fā)展需求等多方面的影響，部分公路線路都是圍繞整個(gè)城鎮(zhèn)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及布線的，由于城鎮(zhèn)自身的經(jīng)濟(jì)水平較低，發(fā)展需求相對(duì)較小，就使得相鄰城鎮(zhèn)、村莊之間的路段間距相對(duì)較短，密集度也比較高。而隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，改革開放進(jìn)程的深入推進(jìn)，城鎮(zhèn)以及鄉(xiāng)村之間的建設(shè)需求逐漸提高，結(jié)合實(shí)際情況制定出來的城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村規(guī)劃方案，會(huì)對(duì)舊有公路路線產(chǎn)生較大的影響，而且城鎮(zhèn)自身的規(guī)劃建設(shè)也會(huì)被公路路線所限制。在這種情況下，若想解決該問題，相關(guān)單位就需要對(duì)舊有公路路線進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)也要對(duì)城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展情況予以充分考慮，以此設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的公路路線改擴(kuò)建方案[1]。

1.2 舊有公路路線存在各種問題

不少公路投入使用的時(shí)間比較長，由于這一類型的公路的建設(shè)時(shí)間比較早，當(dāng)時(shí)勘察設(shè)計(jì)的物質(zhì)條件較為有限，且技術(shù)水平比較低，對(duì)于后期的發(fā)展設(shè)想缺乏全面性，或者是受到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平的限制，使得公路工程的建設(shè)質(zhì)量存在問題，對(duì)于一些地質(zhì)條件沒有做好有效的處理，導(dǎo)致其影響持續(xù)不斷，進(jìn)而對(duì)公路工程的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，尤其是處于不良地帶且年久失修的公路路段，產(chǎn)生了各種路基病害。這不僅會(huì)降低公路的質(zhì)量，也會(huì)給交通運(yùn)輸造成不便，進(jìn)而影響到交通運(yùn)輸?shù)陌踩浴Ａ硗猓缙诘墓愤€存在路線設(shè)計(jì)不科學(xué)的情況，也是因?yàn)槭艿浇?jīng)濟(jì)條件、設(shè)計(jì)思想等因素的影響，設(shè)計(jì)出來的路線影響交通效率，部分公路也比較窄，很容易造成交通擁堵的情況。上述這些問題會(huì)增加公路路線改擴(kuò)建的難度，影響設(shè)計(jì)工作的順利開展[2]。

1.3 舊有公路橋梁工程問題

大中型的橋梁在交通運(yùn)輸中有著樞紐作用，在當(dāng)前的公路改擴(kuò)建工作中，對(duì)這類工程的改建設(shè)計(jì)占據(jù)著相對(duì)較大的比例。就實(shí)際情況來看，部分橋梁在結(jié)構(gòu)、承載力、標(biāo)高等方面存在問題，難以滿足現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)木唧w需求，若只是采用簡單的維護(hù)方式，很難改善其現(xiàn)狀，以至于只能放棄對(duì)該工程的使用。因此，在擴(kuò)建設(shè)計(jì)過程中，通常不會(huì)涉及到橋梁對(duì)布線的影響。如果橋梁本身的結(jié)構(gòu)、承載力以及標(biāo)高等符合改建后的要求，則需要從多個(gè)方面對(duì)其實(shí)際能力予以考量，比如橋梁寬度，若是橋梁寬度不達(dá)標(biāo)，則可以采用加寬、分離式路基等多種方式，將橋梁當(dāng)作公路路基中的一部分進(jìn)行整改。在這種情況下，這種類型的橋梁則會(huì)對(duì)擴(kuò)建公路的線位產(chǎn)生一定的影響，在具體改建中，進(jìn)行公路路線定線時(shí)，則要加強(qiáng)對(duì)橋梁與路線位差關(guān)系的重視，不能僅考慮線位、線形，同時(shí)還要提高對(duì)橋梁維護(hù)的重視程度[2]。

2 改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)原則分析

改擴(kuò)建公路路線的設(shè)計(jì)存在一定的難度，而且在具體的設(shè)計(jì)過程中，會(huì)涉及到多方面的因素，這就需要相關(guān)設(shè)計(jì)單位對(duì)多方面的因素進(jìn)行綜合考量，同時(shí)還要嚴(yán)格遵循多項(xiàng)設(shè)計(jì)原則，以此提升改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)的質(zhì)量，并根據(jù)原則對(duì)后期施工進(jìn)行有效指導(dǎo)。

主要原則如下：①科學(xué)設(shè)計(jì)的原則。在具體的設(shè)計(jì)過程中，要對(duì)原有公路工程的實(shí)際利用價(jià)值予以充分考慮，并對(duì)公路本身的平面線位進(jìn)行準(zhǔn)確擬合分析，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的加寬距離，選用合適的加寬技術(shù)手段，使得原有公路路線與改擴(kuò)建之后的公路路線在平面線形保持統(tǒng)一。另外，在對(duì)縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)擬合的公路縱坡予以合理調(diào)整，這樣也能夠在一定程度上將路面凸起、暗凹等問題予以消除，進(jìn)而避免積水問題的出現(xiàn)。②保護(hù)環(huán)境的原則。在開展改擴(kuò)建公路路線的設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)該提高對(duì)路線走廊帶位的重視，確保其能夠與周圍的環(huán)境景觀相適應(yīng)，并且要對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效保護(hù)，以防改擴(kuò)建路線對(duì)周邊環(huán)境造成破壞，對(duì)公路工程及周邊居民生活產(chǎn)生不良影響。③因地制宜的原則。在對(duì)原有公路進(jìn)行改擴(kuò)建時(shí)，應(yīng)該對(duì)該現(xiàn)場的地形地質(zhì)進(jìn)行全面勘察，對(duì)城鎮(zhèn)規(guī)劃、路網(wǎng)分布等予以明確，結(jié)合實(shí)地情況，采用合適的設(shè)計(jì)技術(shù)手段，在保證原有功能不變的基礎(chǔ)上，考慮到具體的設(shè)計(jì)需求及原有公路的具體路線分布情況，對(duì)公路路線改擴(kuò)建進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

3 公路路線改擴(kuò)建設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

3.1 直線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對(duì)公路路線進(jìn)行改擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)，需要確保線的連續(xù)性以及完整性，保證直線長度不能過短，將其控制在50V以下即可。在一些要求車輛行駛速度快的公路路段，設(shè)計(jì)者需要使得同向曲線在車輛行駛速度的6倍以下，且直線要保持適當(dāng)?shù)拈L度，避免出現(xiàn)過短的情況。但是，如果公路路段要求車輛行駛速度在40 km/h 以下，就可以不必使用上述方式。如果同向曲線沒有達(dá)到6V，可以采用形式多樣的回旋曲線，比如C 形、凸形等。

3.2 橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

若是改擴(kuò)建公路線路存在超高問題，則可以將相關(guān)構(gòu)造物明式當(dāng)作橫坡的核心控制點(diǎn)，借此在較大程度上提高改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)的科學(xué)性和安全性，以防公路在雨季產(chǎn)生積水問題。若是在拼接路段使用了舊有公路的路段，在對(duì)其橫斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)者則要對(duì)路面橫坡的大小進(jìn)行嚴(yán)格檢查，將其與改擴(kuò)建的路段進(jìn)行仔細(xì)對(duì)比，如果二者之間的差距在0.5%以下浮動(dòng)，就不需要對(duì)橫坡進(jìn)行調(diào)整；如果二者差距的上下浮動(dòng)超出0.5%，則要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)公路路段進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。

3.3 圓曲線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.3.1 明確最小的圓曲線及最小的圓曲線半徑

在對(duì)改擴(kuò)建公路路線進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，不管公路平面的轉(zhuǎn)角多大，都要對(duì)其圓曲線進(jìn)行科學(xué)設(shè)置。在改建公路時(shí)，需要盡可能地使用原有的公路路線，因此，圓曲線半徑一般都相對(duì)較小，不過在設(shè)計(jì)時(shí)，也不能過小，以防車輛駕駛員在駕駛車輛的過程中，要承受比較大的加速度，影響行駛的安全性。在設(shè)計(jì)最小圓曲線半徑時(shí)，應(yīng)使其達(dá)到公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范要求。但是，公路路線的改擴(kuò)建會(huì)受到多種因素的影響，為了確保車輛行駛的安全性，相關(guān)設(shè)計(jì)者要保證圓曲線半徑不低于設(shè)計(jì)時(shí)速的極限數(shù)值。比如，在具體的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)過程中，若是圓曲線半徑在9 000 m 以上，視線則會(huì)集中在300～600 m 的范圍內(nèi)，獲得的視覺效果與直線效果大致相同。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)，還要防止圓曲線半徑過大，同時(shí)要保證圓曲線的最大半徑不得超出10 000 m。相關(guān)設(shè)計(jì)者可以參考如表1 所示的圓曲線最小半徑“一般值”的橫向力系數(shù)和超高值，對(duì)公路路線的圓曲線半徑進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

表1 圓曲線最小半徑“一般值”的橫向力系數(shù)和超高值

3.3.2 圓曲線長度以及平曲線長度的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在《公路線路設(shè)計(jì)規(guī)范》之中，并沒有對(duì)公路路線圓曲線的長度予以明確規(guī)定，不過，在具體的設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)者則要從對(duì)行車有利的方面著手，保證圓曲線本身的長度能夠達(dá)到3 s 設(shè)計(jì)車速通行的行程要求。在對(duì)公路路線改擴(kuò)建進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者還需要做到因地制宜，確保圓曲線長度符合公路路線的改擴(kuò)建要求。另外，相關(guān)設(shè)計(jì)者要結(jié)合相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，對(duì)平曲線的最小長度予以合理控制，使其要在緩和曲線長度的2 倍及以上。

此外，若是對(duì)農(nóng)村的一些公路路段改擴(kuò)建進(jìn)行設(shè)計(jì)，相關(guān)設(shè)計(jì)者則要確保該公路的平面設(shè)計(jì)深度能夠滿足公路設(shè)計(jì)平曲線的有關(guān)要求，也就是說，要使得整個(gè)公路路線的平面最小半徑大于15 m。若是平曲線的半徑低于150 m，相關(guān)設(shè)計(jì)者則要在公路路線曲線上設(shè)置相應(yīng)的超高設(shè)施。通常情況下，要使最大超高橫坡度低于6%；若是公路路段中會(huì)出現(xiàn)一些速度相對(duì)較慢的農(nóng)機(jī)，也可以不進(jìn)行標(biāo)高的設(shè)置。如果公路路段的路拱坡度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)際超高橫值，設(shè)計(jì)者則要設(shè)置出與路拱坡度相同的超高。若公路路線的平曲線半徑處在60 m 及以下，相關(guān)設(shè)計(jì)者則要對(duì)曲線內(nèi)側(cè)進(jìn)行加寬處理；若公路路線平曲線要求加寬以及要求設(shè)置標(biāo)高，則要在該公路路段的平曲線兩側(cè)進(jìn)行緩沖區(qū)的科學(xué)設(shè)置，通常情況下，則要使其長度在10 m 以上。

3.3.3 緩和曲線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

相關(guān)設(shè)計(jì)者在公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)工作中對(duì)緩和曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)汽車方向盤操作、離線加速度變化率、超高緩率等多方面所需的長度予以充分考慮，而且相關(guān)設(shè)計(jì)者要確保這些方面都能夠達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求與效果。

3.4 縱斷面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對(duì)公路縱斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要保證其與公路路線豎曲線、縱坡等設(shè)計(jì)要求相符合，要對(duì)縱坡進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最大縱坡不得超出7%。對(duì)于一些人蓄力車比較多或者是穿過村鎮(zhèn)的公路路線，則要使其最大縱坡在5%及以下；若是一些公路路段存在橫向排水不暢的情況，或者是一些長路塹路段，設(shè)計(jì)者則要將其縱坡設(shè)計(jì)在0.3%及以上；針對(duì)路線連續(xù)長為5 000 m 的路段，設(shè)計(jì)者則要確保該路段的平均縱坡不超出5.5%。

4 改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

4.1 做到環(huán)保選線

近幾年，中國環(huán)保理念的提出及深入，使得各行業(yè)的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，在開展改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)工作時(shí)，也需要做到環(huán)保，始終堅(jiān)持環(huán)保原則，對(duì)公路沿線的環(huán)境景觀進(jìn)行有效保護(hù)。在具體的公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)單位應(yīng)該按照綠色公路這一設(shè)計(jì)理念進(jìn)行改擴(kuò)建設(shè)計(jì)，避免改擴(kuò)建路線與公路沿線的自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生沖突，站在環(huán)保理念的基礎(chǔ)上，對(duì)線路進(jìn)行科學(xué)選擇與有效設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)方案的環(huán)保性，避免對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞。

4.2 把握路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

對(duì)路面進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，能夠在較大程度上提高改擴(kuò)建公路的有效性，能夠保障車輛行駛的安全性和舒適性，而且針對(duì)公路的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)工作，也提出了相應(yīng)的要求，要求該公路路線的安全性、穩(wěn)定性得以提升。在對(duì)路面進(jìn)行加鋪設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)原路面的特點(diǎn)予以明確，制定出合適的設(shè)計(jì)措施，保障原有公路的功能，同時(shí)增強(qiáng)擴(kuò)建后公路工程的功能。另外，對(duì)于新舊路面之間的黏結(jié)性也要予以重視，避免汽車在行駛過程中因?yàn)榧眲x車而產(chǎn)生極大的剪切應(yīng)力，影響車輛行駛的安全性，在選擇層間黏結(jié)材料時(shí)，應(yīng)該保證材料的質(zhì)量。

5 總結(jié)

對(duì)公路進(jìn)行合理改擴(kuò)建，能夠在較大程度上發(fā)揮出公路本身的實(shí)際效用，提高交通運(yùn)輸?shù)男逝c安全。因此，相關(guān)單位應(yīng)該提高對(duì)公路改擴(kuò)建的重視程度，而且要結(jié)合具體情況，針對(duì)公路本身存在的問題，制定出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)改建方案，并將其有效應(yīng)用到公路改建工作之中，借此提高公路的通行能力，保障其自身的安全與質(zhì)量。