改擴建道路路線與路基路面設計分析

摘要 隨著城市化進程不斷加快以及交通物流需求的不斷增長，道路改擴建已成為城市發展的重要組成部分。在道路改擴建過程中，路線設計和路基路面設計是關鍵的環節，直接影響道路的安全性、通行效率和經濟效益。基于此，文章對道路改擴建的必要性和設計原則進行了探討，對道路改擴建中路線設計和路基路面設計的關鍵問題進行了深入分析和研究，對促進我國改擴建道路的路線及路基路面設計質量提高具有重要意義。

關鍵詞 改擴建；道路；路線設計；路基路面設計；設計方案

中圖分類號 U418.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）06-0045-03

0 引言

隨著城市化水平和交通物流的快速發展，道路改擴建已成為城市發展的重要組成部分。道路改擴建不僅可以滿足人們對交通運輸的需求，還可以促進城市經濟的發展和城市空間的優化。在道路改擴建過程中，路線設計和路基路面設計是關鍵環節，直接影響道路的安全性、通行效率和經濟效益。因此，如何科學合理地進行路線設計和路基路面設計，已成為當前道路改擴建工程中需重點關注和研究的問題。

1 道路改擴建的必要性和設計原則

1.1 道路改擴建的必要性

隨著我國城市化水平的不斷提升，道路交通壓力不斷增大，導致城市道路擁堵和交通事故等問題日益嚴重，對城市交通的正常運行和人民生活的質量造成不利影響。此外，城市道路的不完善和老化，路面質量下降和道路承載能力不足，也會給車輛和行人的通行安全和舒適度帶來較大隱患，并限制城市的發展和經濟的繁榮。因此，改擴建道路是解決城市交通問題的必然選擇，能改善城市道路的通行條件和交通安全水平，促進城市經濟的發展和社會的進步[1]。

1.2 道路改擴建設計原則

道路改擴建設計原則是在道路改造和擴建工程中應遵循的基本原則，以確保道路的安全、流暢和美觀。與航空、鐵路等運輸方式相比，公路運輸方式在建設及運營期內受道路兩側因素的影響較大，因此在道路改擴建過程中需實施全面的工程設計來提高道路的可靠性。以下是幾個常見的道路改擴建設計原則：

1.2.1 安全性原則

道路作為人們主要的出行方式之一，其安全性和人們的生命財產安全密切相關。因此，道路改擴建設計的安全性能至關重要，在道路改擴建設計中，須遵循安全第一的原則，確保道路的交通安全和防災減災安全，實現道路的可靠性能和可持續發展。

1.2.2 暢通性原則

在道路改擴建設計中，需重點考慮道路的通行能力，根據道路的交通流量、車速和車輛類型等因素，合理設計道路的幾何形態、交叉口等設施，以改善道路交通狀況，減少交通擁堵，提高路網通行效率。同時，在設計過程中，還應考慮未來發展的需求，以保證道路的長期可持續性。

1.2.3 經濟性原則

道路改擴建作為一項資金投入量大的工程，設計方案的經濟性直接影響投資效益和運營成本。若設計方案不經濟合理，會導致建設和運營成本高，造成資金浪費和不必要的資源浪費，同時也會影響道路運營的效率和道路通行的質量。因此，設計方案的經濟性是評估方案優劣的重要標準之一，遵循經濟性原則，可使設計方案達到最佳的投資效益和運營成本，更好地為社會服務。

1.2.4 環保性原則

為降低道路改擴建工程對環境的污染與破壞，以保護生態環境，道路改擴建設計需遵循環保性原則。在道路改擴建過程中，若不重視環保，可能會破壞周圍生態系統，導致水土流失、空氣污染等問題，嚴重影響生態平衡和人類健康。因此，在道路改擴建設計中，應盡可能采用綠色環保的材料和技術，減少對環境的影響，達到可持續發展的目標。同時，還需注重環境監測和評估，及時發現并解決環境問題。

1.2.5 社會性原則

道路作為公共基礎設施，其建設和使用涉及廣大民眾的生產生活，具有廣泛的社會影響，因此道路改擴建設計需遵循社會性原則[2]。在道路改擴建設計過程中，需考慮社會公共利益，尊重和滿足市民的需求和利益，減少對周圍環境和人們生活的影響，并保障道路的可持續健康發展。同時，還應與利益相關者進行充分溝通和協商，促進社會和諧穩定發展。

2 道路改擴建的方式

2.1 單側加寬

在道路改擴建中，將道路一側進行擴建改造，另一側不進行改造，這種改擴建方式稱為單側加寬，如圖1所示。該方式具有可有效減少對路基的破壞，施工難度較低以及可快速提升道路通行能力等優勢。但單側加寬會導致道路左右兩側車道寬度不同，易產生交通安全問題，竣工投入使用后需重點加強交通管理。

2.2 兩側加寬

兩側加寬是指將道路的兩側均進行改擴建，以增強道路的交通通行能力，具體如圖2所示。該改擴建方式的優點是能夠使路面寬度均勻，通行安全性較高，能容納更大的車流量，同時提高道路的美觀度。但此方式的建設周期較長，投資成本更大，施工難度也相對較大。

2.3 分離加寬

分離加寬是指在既有道路兩側，分別新建一條路面，將原路面改造成中央隔離帶，如圖3所示。分離加寬的優點是可提高道路的通行能力和安全性，同時能夠保證通行的平穩性。但分離加寬的建設周期更長，成本更大，對環境的影響也較大。

2.4 混合加寬

混合加寬是指在原有的公路兩側進行局部加寬或改造，不改變道路中央隔離帶。混合加寬具有可快速提高道路通行能力、施工難度較低等優勢。但混合加寬會導致路面寬度不均勻，易導致交通安全問題，需進一步加強交通管理。

3 改擴建道路的路線和路基路面設計要點分析

道路在整個交通運輸網中扮演著重要角色，與其他運輸方式相比，其發揮的作用以及對沿線的經濟、環境等影響更大。因其具有較完善的配套設施、投資大、技術性強、完工后改變難度大等特點，因此，對于道路改擴建工程，應進行周密安排及合理的總體設計。在道路改擴建總體設計中，應綜合考慮道路建設規模和設計標準，并做到各專業彼此協調，確保全線總體布局的合理性。此外，道路改擴建總體設計還應對道路本身的功能及自然要素開展綜合分析，促使其系統化，在滿足功能需求的基礎上，確保道路建設能與周邊自然環境充分融合，實現道路與自然的和諧。

3.1 路線設計

路線設計是道路改擴建設計的關鍵點之一，主要包括確定道路線路、縱斷面和橫斷面等設計內容。以下是路線設計的三個重要方面：

3.1.1 掌握線路設計重點

在路線設計中，設計人員需充分了解現有道路與新建道路的基本情況，結合地形地貌、城市規劃、交通狀況等多種因素，科學合理地開展路線設計工作，制定出合理的線路設計方案[3]。其中，線路選擇、線路寬度、縱向坡度、水平曲線半徑、交叉口等是設計中的重點。

3.1.2 提高高程測量的精確度

高程測量的精確度對路線設計至關重要。在路線設計過程中，需對地形地貌詳細進行測量，并確定道路所在位置的高程。高程測量應采用精密儀器和技術，嚴格控制誤差，提高測量的準確性，可有效避免因高程誤差帶來的設計問題和施工風險，為高質量的道路改擴建設計打下堅實基礎。

3.1.3 做好線路規劃與選擇

路線規劃與選擇是路線設計中的重要環節，需結合道路所在地區的城市規劃、土地利用、交通狀況等因素，選擇最優的路線。在設計過程中，應綜合考慮路線的直線距離、地形地貌、環境因素等，根據建設現場實際情況及時進行調整，選擇能滿足交通運輸需要且對周圍環境影響最小的路線，確保道路改擴建的經濟性、實用性和可持續性。

3.2 路基設計

3.2.1 路基邊坡設計

路基邊坡是指道路路基側面的坡度，其穩定性對道路整體的安全性具有重要影響。因此，在路基邊坡設計中，應充分考慮土質、地形地貌、氣候等因素，制定合理的邊坡坡度與邊坡類型，并采取必要的防護措施，如加裝護坡、設置排水系統等。

3.2.2 軟土路基填土與壓實設計

軟土路基填土與壓實設計對于道路改擴建設計極其關鍵，其設計方案直接影響道路的承載能力、穩定性和使用壽命[4]。在進行軟土路基填土與壓實設計時，需結合地質情況、填土材料、工程需求等因素進行綜合考慮和科學設計，以確保道路改擴建工程的建設質量和運營壽命。例如，對于魚塘地段，由于地下水位較高，填土設計時需采用較為復雜的技術手段，如增加排水系統、加強濾層等，確保填土層穩定。而對于沼澤地段，由于土壤松軟，填土設計時需采用較為輕便的填土材料，如泡沫混凝土等，以避免填土壓實過程中對地基造成進一步破壞。

3.2.3 路橋銜接結構的合理性設計

路橋銜接結構作為路橋之間的過渡部分，是整個道路建設中的一大重難點，其合理性設計將直接影響道路的通行安全和舒適性。在路橋銜接結構設計中，需重點考慮路面高度、坡度、彎度等因素，確保路橋過渡平穩，同時加強路橋之間的連接，避免發生損壞或塌陷等事故。當前，路橋銜接結構尚無統一的結構標準，常規做法是設置橋頭搭板。

3.3 路面設計

道路路面設計直接關系到道路的使用壽命及安全性，其設計要點涉及多個方面，其中最為重要的包括道路路面層次設計和合理利用舊路面兩個方面。

3.3.1 道路路面層次設計

在設計過程中，需綜合考慮道路的使用情況、預期交通量、地質條件、氣候等因素，以及可行的建設成本和維護費用。路面結構一般包括基層、底基層、面層等幾個層次，不同的路面層次可以根據交通量、車輛類型、路段類型等因素進行選擇。對于高速公路等高交通流量道路，需使用更加耐久的路面材料和更嚴格的路面結構設計。對于交通量較低的道路，可選擇較為簡單的路面結構和材料。路面層次設計需全面考慮道路使用情況和經濟性，以達到在使用壽命內保持路面平整、防止產生裂縫和坑洼等目的。

3.3.2 合理利用舊路面

在進行道路改擴建時，若舊路面還可繼續使用，則應充分利用舊路面，以減少浪費和節約成本，同時有利于環境保護[5]。舊路面利用可采用混凝土覆蓋、再生瀝青混合料鋪裝、瀝青混合料鋪裝等方法。在道路改擴建路面設計中，設計人員應根據實際情況選擇合適的利用方法，以充分發揮舊路面的作用。

3.4 路基路面排水設計

道路路基路面排水設計是保障道路安全、使用壽命的重要因素，其設計要點包括路面表面排水設計、路面內部排水設計兩大方面，二者應彼此協調，確保路面排水系統的順暢與效率。

3.4.1 路面表面排水

在路面鋪設完成后，為防止雨水積聚和造成車輛打滑而設計的排水系統稱為路面表面排水設計。在路面表面排水設計中，設計人員需考慮路面橫坡、縱坡、橫向和縱向排水坡度、雨水徑流量等因素，以確保雨水能夠快速地從路面表面排出。路面表面排水涉及兩種情況，當路基橫斷面為路塹時，可直接將雨水、路面積水排至路塹兩側排水溝或排水管道；當路基橫斷面為路堤時，應在路肩外側設置攔水帶，一旦出現水流，即可通過攔水帶將其排至路堤坡腳外。

3.4.2 路面內部排水

路面內部排水設計是指在路面結構中設計的排水系統，用于排除路面下的水分和雨水。在路面內部排水設計中，設計人員需要考慮路基的排水性能、路面結構的排水性能以及路面的密實度等因素。常用的路面內部排水設計方式包括加設路基排水設施、采用透水路面材料和采用透水結構等。例如，在高水位區域，地下水一旦大量進入路面結構內部，將對道路結構造成嚴重破壞，大幅度縮短道路使用壽命。此時即需要設置地下排水系統，如滲溝、盲溝或滲井等，將進入道路結構內的地下水排出。

4 結語

綜上所述，隨著城市化的進程和交通運輸需求的不斷增長，道路改擴建已成為城市發展的重要組成部分。在道路改擴建建設中，合理的路線與路面路基設計可以有效提高道路的通行效率、安全性和經濟效益。基于此，該文針對改擴建道路的路線與路面路基設計展開了分析和探討，從必要性和設計原則、關鍵點等方面進行了深入研究，對道路改擴建工程的建設具有一定的指導價值。

參考文獻

[1]謝彥平， 周虹. 道路改擴建的路面設計及其影響因素分析[J]. 道路與水運工程， 2019（12）： 14-19.

[2]董仁芳， 馬鵬飛. 道路改擴建的路線設計方法探討[J]. 建筑技術， 2020（11）： 209-211.

[3]王松， 張健. 道路改擴建路基設計中的技術難點與應對策略[J]. 交通標準化， 2021（4）： 58-61.

[4]郭志新， 程俊. 城市道路改擴建工程路基設計[J]. 工程建設， 2019（7）： 116-120.

[5]劉海霞， 王宏偉. 城市道路改擴建工程環保設計[J]. 建設工程質量， 2020（2）： 88-90.