低等級山區公路改擴建中常見技術問題分析

摘要 三級公路、四級公路、等外公路或40 km/h設計速度的二級公路，進行改擴建等級提升，是山區低等級公路改擴建的重要內容。因道路等級有相應的平、縱面標準，如果原有線路可利用資源很小，這類低等級道路提質升級，采用改擴建辦法經濟效果不佳，就應采用新建方案。基于此，該文章以某山區為例，從改擴建的必要性、線路設計、交安設施的布置等方面進行論述，結合山區一般公路改擴建技術規程，對山區路基拓寬技術、公路市政化等方面開展剖析及討論，旨在為同類參建者提供借鑒。

關鍵詞 山區公路項目；低等級公路改擴建；路基拓寬

中圖分類號 U418.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）06-0126-03

0 引言

該文擬以山區公路改擴建的相關問題為切入點，重點開展對現有公路改擴建的適應性、可利用性、路基拼寬、既有公路市政化等方面的理論與實踐研究工作。根據工程實踐，總結和討論山區低級道路上存在的一些普遍技術問題，以期能夠給有關的技術管理人員帶來一些借鑒，并應用到同類的項目建設中。

1 山區低等級公路改擴建必要性

道路建設對促進區域經濟交流具有十分重要的作用，某省決定在公路建設上加大投資，推行“縣縣通高速”，時至今日，該省的高速公路網已初步完整。但還有許多早期建成的公路，由于投資規模限制和功能設定局限，以及規劃設計不科學等因素，隨著時代變遷，大部分公路已無法滿足道路行駛需求，交通安全得不到保障[1]。

按照當地所做的《公路路線基本情況明細表》中的統計數據，該省最近20年來新改擴建各等級道路的數據，以2013年為節點，國、省、縣三條道路為例，在2013年之前，主要是以四級道路為主體，而自2013開始，響應國家大力推進低等級公路改擴建的號召，該省低等級公路大規模的升級改造工程紛紛上馬。該省交通運輸廳于2021年8月發布了“鄉鎮通三級及以上公路建設規劃”。其中明確提出，全省所有鄉鎮，截至2023年年底，二級及以上公路通車應占比45%以上；三級及以上公路通車應占比57%以上；剩余鄉鎮至少應實現四級及以下公路單車道通行[2]。由于早期道路技術規范水準不高、山區較多、經濟能力不足、地形復雜等因素，既有道路等級低，交通條件相對滯后，已無法適應經濟發展的需要。綜上分析，該省低等級道路升級改造勢在必行。

2 山區低等級公路改擴建路線設計問題

2.1 路線設計原則

進行山區低等級道路改建升級，大多數情況下都是利用原有縣道、鄉道、村道進行改擴建，其改擴建路線設計的原則主要包括以下內容：

（1）利用原線路原則。改擴建道路路線規劃，需要全面考慮原來的道路線路方向，并對老路地基、路面質量展開詳盡查勘，并與技術標準、規范相結合，對道路目前質量標準進行科學的評定，以確保改造道路路線設計時，可以將現有道路的利用價值得到充分發揮，從而降低對資源的消耗[3]。同時，也可以采用加長路線、設置連接線等方法來提升對舊路的利用效率，從而更加科學、合理地降低建設成本，節約資源。

（2）經濟效益、社會價值并重原則。山區二級公路改擴建工程的線路設計，應將二級公路在連接高級公路、重要城鎮和工業區中起到的重要作用，作充分考慮，將二級公路的經濟效益、社會價值進行最大限度的發揮。進行線路定線和規劃，需對重要路段進行詳盡考察，在確保道路安全的情況下，盡可能地將道路上的主要節點聯系起來，讓出行變得更加安全、快捷、高效，從而帶動周邊地區的城鎮規劃、旅游和資源開發。

（3）生態環境保護原則。須以節約用地、保持原有生態系統連續性、保護天然植被、保持路域生態系統的穩定性為原則，進行山區公路改擴建項目的規劃設計。具體可以采用以下幾種方法來對道路周邊的生態環境進行保護：①合理選擇道路布線；②符合地形及地質的建設標準；③降低路基高度、合理利用資源、生態恢復等，從而讓道路建設與生態環境之間達到自然和諧[4]。

2.2 路線設計主要注意事項

山區公路改擴建項目的線路設計，應滿足技術標準及規范要求，同時要對沿線道路是否兼具市政道路、連接城鎮、串聯各等級公路等方面要素，進行仔細考量，以利于最大化實現沿線經濟、社會、環境的綜合價值。山區二級高速公路的道路規劃，需要多學科、多專業對其進行全面分析和探討，尋求最佳的道路規劃方案[5]。山區公路線路規劃是較為繁瑣的工作，必須根據實際情況，找出最佳的線路方案。山區二級公路的改造，還應主要考慮以下問題：

（1）基本的線路規劃工作。在道路改擴建項目規劃設計中，為實現線路的優化設計，應對項目周邊的交通基礎設施，如市政道路、互通立交、汽車站、火車站及其他各等級公路，進行詳盡調查，并以當地地質、水文情況、生態環境、原有道路設計等為依據進行設計。

（2）科學規劃線路。公路改擴建線路的設計要在平面、縱面、橫斷面、縱斷面、圓曲線等多個環節上做到科學合理，以確保改擴建后的公路在承載能力、寬度、分流能力等方面滿足實際的交通運輸需求。

3 山區低等級公路改擴建完善交安設施問題

3.1 完善交安設施原則

低級道路進行改建和提升時，應當按照以下幾個方面進行道路安全建設設計：

（1）安全性。審查所選用的改進方法，有無新的不良效果，包括安全、交通及環境等。

（2）防患于未然。對危險源及安全隱患的識別、消除和控制是防范重點。

（3）減少意外事件概率。在短時間無法完全清除的隱患，應采取控制、保護和屏蔽措施，使危險因子在系統中擴散，將事故發生的概率降低到最小。

（4）投資決策的合理性。因經費所限，無法新開線路時，必須盡力改善路面上的各種安全設施，以保證路面行駛的安全性。

（5）可接受性。改進的方法是否可達到預防交通意外的目的，又能否被道路使用者所認可及接受。

3.2 完善交安設施要點

山區低等級公路改擴建項目的接入口、高路堤、急彎路段是對交通安全設施優化設計的重點內容，以其安全特點和存在的問題為依據，提出了與之對應的工程改進措施，具體內容如下：

（1）在分支路口應設有“減速”或“停車”讓行的標記。如果所連接的分支道路具有一定的縱向坡度，則需要在其上設一個減速臺，在此處設置警示標識，并配套一個減速臺標記，提醒司機放慢速度。

（2）在進入分支路口的兩邊應設警示標志，以提醒主要道路的司機有分支道路進入，并要求司機在進入分支路段時放慢車速。

（3）視野之內的樹應當被清理干凈，以保證進入分支路口的視野。

（4）增加防護。山間公路的高堤段，易發生汽車駛出車道，造成交通事故，為保障車輛行車安全，應當在公路邊設立防護欄。護欄的長度必須符合設計及規范要求，以使其發揮應有的作用。

（5）防撞護欄的末端應有偏閃措施，也就是在欄桿末端，應向公路外側面展開，以此來防止在汽車撞擊欄桿時，被欄桿端頭穿刺車身而導致死亡的事故。

（6）路基臨崖處應設置高強度的防護欄。高路堤路段可采用加固的鋼板護欄，提高護欄的強度及保護效果，以降低臨懸崖處邊坡安全事故率。

（7）單獨急轉彎。在山間低級公路改擴建工程中，單車道轉彎時，往往因視線差、速度過快等因素，導致發生車輛碰撞事故。針對上述問題，可以在普通曲線警示標識上增設直線引導標識、輪廓標識、反射道釘或振動標線等。

（8）連續急轉彎。在連續急彎的地方，司機們會更加小心地駕駛，所以他們的事故率比單獨的急彎要低。但是，在連續急彎的地方，很可能會發生剎車失靈的情況。所以，應該在因為剎車失靈而導致交通事故頻繁發生的連續急彎路段，合理設置避險車道[6]。

4 山區低等級公路改擴建路基拓寬技術問題

道路拓寬方式的選擇，以及新老路基不均衡沉降問題的處理，是山區低等級道路改擴建路基加寬需考慮的技術問題。

公路路基拓寬的方法主要有三種：單邊拓寬、兩側拓寬、分離式拓寬等，鑒于單邊拓寬的優勢，常建議使用單邊拼寬的方法。當處于一些鄉鎮集市時，此處路段，道路兩側有大量構筑物，應該參考城市道路的做法，采取兩側拓寬的方法。例如：某省道改擴建工程，原路為四級公路，其橫向和縱向指標比較低，路面等級較低，限制了其通過能力和服務水平，大多數老路段的路基寬度是7.5 m，有些地方寬度是6.5 m，甚至更小。在對現有公路展開改造升級時，當公路兩邊的城鎮化比較嚴重，有一些是不可能被拆除的結構物，或是需要進行高成本拆遷的設施，則需要與現場的具體情況相聯系，通過將原來路面兩邊邊溝增加車行蓋板的方法，來拓寬路基[7]。參照以往經驗，這種方式不但避免單邊拓寬拆遷量大、拆遷金額高的缺點，也能保障邊溝的排水工程及蓋板結構的安全。具體見圖1。

在選定了道路的拓寬方法之后，要著重考慮的是新、舊兩種道路的搭接方案，來處理不均勻沉降的問題。在實際應用中，可以利用有限元進行仿真，由于新基礎上的壓應力、新地基土的壓縮模量都是使道路產生差異沉降的重要原因。進行道路對接環節，應該在新、老兩種道路的交界處，采用設立臺階的方案，階梯的寬度應大于100 cm，并且應該將其設計成2%～4%的內向橫坡。如果拼寬的寬度比較小，可以采取超寬填筑或翻挖已有的路基等方法，在結合面之外，不低于2 m的區域，應該對其進行強壓處理，保證進行對接密實，加鋪土工合成材料加強新老路基連接，也是路基拓寬拼接的一種方式[8]。

5 山區低等級公路改擴建中既有公路市政化問題

目前，我國處于城市化建設的一個高速發展時期，撤縣設區、建立經濟開發區等舉措，都說明了城鎮正在向外延，而更多的道路也被列入了城鄉規劃的范疇，這就使得道路除了能夠滿足城市間、地區間的交通功能之外，還必須成為城市規劃網絡的一部分，兼具一定的市政職能，以適應城市對未來的發展需要。

當前，道路城市化方面已有了大量的相關研究。在公路改擴建中，已有道路城市化存在的問題關鍵在于道路市政化改造的橫斷面設。現行公路設計規范中特別指出，作為城市道路的路基寬度設計，必須在城市道路規劃的紅線寬度之內進行，而且可以選擇與城市道路相對應的形式。因此，在山區低級公路的市政化過程中，可以參考現有的公路市政化經驗。此外，考慮到山地低級高速公路市政化的具體情況，建議在山地低級公路市政化的過程中，多參考已有的公路市政化成功經驗，重視山區土地緊缺和城鎮面積普遍比較小的特點，而進行低級公路市政化的科學設計[9]。

6 山區公路改擴建中其他技術問題

山區的低等級公路，通常沒有隧道，橋梁也很稀少，或是中小橋，在改擴建過程中，大多數情況是無法再利用，需要拆除或重建。此外，涵洞也普遍存在孔徑過小、流量不足等問題，導致涵洞的使用功能受到了很大影響，因此，在施工過程中，對于山區低等級道路改擴建項目中的隧道、橋梁和涵洞的技術問題，應參照相應等級的新建道路標準[10]。

7 結論

目前，我國高等級公路交通體系已基本完成，針對現如今低級公路建設中存在的“兩頭強，中間弱”的現狀，低級公路改擴建具有十分重要的現實意義。在進行道路路線設計時，其中心內容是對舊路改擴建的適應性進行評價，以及對老路的可利用情況進行評估。在公路拓寬技術上，主要關注的是如何進行拓寬方法的選取，以及如何處理新、老地基不均勻沉降問題。

根據該文所提出的改造思路，道路拓寬方式一般采用單邊拓寬，而結合項目的實際情況，在低等級公路兩側大型構筑物較多的情況下，建議采用兩側拓寬方式，即在原有路基兩邊邊溝上加蓋車行蓋板來拓寬道路。道路市政化的關鍵是橫斷面設計，因此，在山地道路城市化過程中，應充分借鑒已有道路城市化的實踐經驗。此外山區低級公路設計，在隧道、橋梁、涵洞，以及標志、標線、護欄設置等方面，可以參考相應級別公路新建時的規范要求。

參考文獻

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[4]李建平. 低等級公路改擴建總體及路線設計方案研究[J]. 四川水泥， 2019（5）： 75.

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