浅谈低等级公路改造平纵面设计体会

郑刚　李国栋

摘 要：近年来，国家加大了对吕梁山片区区域发展和扶贫攻坚的支持力度，一大批低等级公路改造项目应运而生。结合近两三年扶贫项目的工作实践，分析了兴县乡道河儿上至肖家洼段公路改造工程的前期、外业阶段和业设计阶段路线平纵方面的设计。

关键词：平面设计；纵面设计；特困地区；改造工程

中图分类号：U412.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.100

1 工程实例

1.1 项目名称

山西省集中连片特困地区（吕梁山片区）兴县乡道河儿上至肖家洼段公路改造工程。

1.2 项目背景

为了贯彻落实中央扶贫开发工作会议精神和《中国农村扶贫开发纲要（2011—2020年）》，使交通建设更好地服务于扶贫开发工作，交通运输部将集中连片特困地区交通发展作为行业的发展重点和支持重点。原有道路经过长时间使用且缺少养护，道路坑槽较多；缺少排水和安全防护设施，水毁严重，给村民的出行带来不便，严重制约了当地的经济发展。

1.3 项目起终点和主要控制点

本项目起点接县城至圪洞公路，位于兴县蔚汾镇河儿上村，路线利用旧路经贺家坪、树林、杨塔上、郝家湾和墕头，终点位于肖家洼，接安康煤炭专用公路，路线全长11.271 km。

主要控制点为河儿上村、贺家坪、树林、杨塔上、郝家湾、墕头和肖家洼。项目位于山西市吕梁市兴县南部，是沿线群众生产、生活的唯一通道。

1.4 技术标准

全线采用四级公路标准改建，设计速度为20 km/h。路基宽6.5 m，车道宽2×3.0 m，土路肩为2×0.25 m。桥涵设计汽车荷载等级采用公路二级标准。

1.5 项目的自然条件

兴县位于山西省西部，西隔黄河与陕西相望，隶属于吕梁市。项目区属中温带、北暖温带大陆性半干旱气候区，具有春季干燥、多风；夏季炎热、雨量集中；秋季凉爽、湿润，秋雨多于春雨；冬季寒冷、干燥，雨雪偏少的气候特征。年平均气温8～9 ℃，年均降水量为450～500 mm。

1.6 地质概况

本段所处地貌单元为山间沟谷。主要由新生界第四系中更新统冲洪积物（Q2al+pl）、上更新统风积物（Q3eol）、冲洪积物（Q3al+pl）、全新统冲洪积物（Q4 al+pl）、第三系（N2）、中生界和三叠系刘家沟组（T1L）组成，水文地质类型为碎屑岩类裂隙水和松散岩类孔隙水。

2 项目前期准备阶段

在项目前期，应熟悉工程资料，组织测量人员对旧路走廊测设，并依据测量资料进行前期平纵设计。

2.1 熟悉项目

熟悉项目背景、交通量预测、技术标准、路线走向、主要控制点、建设规模和投资估算等内容，做到心中有数。

2.2 控制点的测量和旧路走廊的测绘

应在全线布设控制点，进行平面、高程控制的测量；对沿线旧路、建筑物和相交道路进行平面、高程测量，并作为布线时的依据。

2.3 前期平纵设计

依据测量的地物，对路线平面、纵面进行旧路拟合设计，大致了解旧路平纵指标情况，从而为外业实地定线作铺垫。

3 项目外业勘测阶段

在外业阶段，通过实地踏勘和调查，对平纵面线位进行初步控制。在路线方案布设的过程中，对可能实施的方案进行比选，并与业主实地沟通。

3.1 实地平面控制

通过实地踏勘，选出中线控制点，并进行实地测量，同时，记录每个点位的实际情况，将每个中线控制点串联起来，利用纬地软件进行拟合设计，以初步完成公路的中线设计。

3.2 方案选择和沟通业主

在实地定线过程中，可在以下3段路线方案布设时提出比选方案，并与业主及时沟通：①K2+000～K2+400段位于贺家坪过村路段，旧路路基宽度为4.5～6.0 m，旧路两侧紧邻房屋，按单侧加宽布线，拆迁一侧房屋约300 m2，对村民的生产、生活将产生很大的影响。因此，我方提出在村西利用水泥路加宽布线，水泥路右侧紧邻马尾沟，将增加约300 m的防护工程。与业主实地沟通后，按原旧路加宽方案实施。②K4+000～K4+300段旧路左侧为石质边坡，岩石风化、破碎严重，且常有石块落入路基，影响车辆和行人安全。实地与业主沟通后，拓宽旧路右侧，通过加大圆曲线半径局部改线保证道路的安全、通畅。③K8+760～K9+575段位于肖家洼过村路段，该段旧路有2处极限半径为15 m的路段，平面线型指标差。车辆会车时，由于原旧路宽度不足，且视线较差，造成车辆无法正常通行，同时，该段紧靠肖家洼小学，行车干扰大，安全性低，给村民的生活和出行带来了困难。结合实际情况，提出了在尽量少占用耕地的前提下，在村西靠河沟侧布线的方案。实地与业主沟通后，业主要求对两个方案进行比较，择优选取。

3.3 纵断面调查和初步设计

通过实地踏勘，对路线起点、终点、交叉口位置、过村路段和特殊路基段等影响纵坡设计的控制点和段落进行调查，结合路面补强方案和桥涵利用情况对路线纵面进行初步设计。

4 项目内业设计阶段

各专业组整理好方案后，与总工程师和专业负责人进行了沟通，确定了项目总体设计思路和路线布设原则，对路线平纵面进行了优化设计。

4.1 旧路基本概况

4.1.1 平面

原有旧路等级低，弯道较多，最小半径为15.0 m的有2处，旧路平面指标基本满足四级公路标准。

4.1.2 纵面

原有旧路纵坡起伏较大，全线有8处纵坡大于7%的路段。其中，有一处超标，纵坡为10.3%.旧路纵面指标基本满足四级公路标准。

4.1.3 路基宽度

原有旧路K0+000～K9+900段的宽度为4.0～6.0 m不等，K9+900～K11+300段的宽度为8.5 m，且该段利用了安康煤炭道路。过村路段弯道无加宽，其他路段均有加宽。

4.1.4 安全设施

原有旧路全线无安全设施。

4.2 项目总体设计思路和路线布设原则

在满足四级公路设计标准的情况下尽量利用旧路，不追求高指标、高标准，根据实际情况对部分路段进行改线；对旧路纵面指标不达标的路段进行必要的优化，并对旧路面进行补强设计。在危险弯道、长陡下坡交叉口前后视距不良的路段，通过清除路侧障碍、开挖视距台、设置必要的交通安全预告牌和限速标志设施等措施消除不安全因素，以提高公路的行使条件和服务水平。

路线布设原则有以下2点：①尽可能地利用旧路工程，降低造价；尽可能地选用占地面积最小的改建方案，以节约用地；既要防止过分迁就原有公路忽视的标准，又要避免片面追求高标准，大量废弃原有公路的方式。一般路段根据实际情况采取单侧加宽的方式，过村路段以少拆迁方式控制路线。②对于旧路纵面指标不达标的路段，应进行必要的优化。一般路段标高以路面补强方案和桥涵利用情况确定，过村路段标高以路面补强方案与排水方案综合确定。

4.3 路线平面、纵断面的设计思路

4.3.1 路线平面设计

拓宽改建段设计路线以利用旧路为原则，拓宽一侧路基；过村路段以少拆迁控制路线；局部路段通过裁弯取直、加大平曲线半径等措施改善行车条件；K1+300～K1+500利用旧路段，该段下穿岢临高速，设计路线时控制路基不侵占桥墩，同时，保证该段不挖旧路左侧边坡；K9+900～K11+300段利用安康煤炭专用公路，旧路宽度为8.5 m，平面设计完全利用旧路。

K8+760～K9+575段位于肖家洼过村路段，肖家洼小学路段平面指标较差，车辆无法正常通行，因此，在外业勘测设计阶段中，提出了绕村方案，业主要求对过村方案与绕村方案进行比较。过村方案顺旧路布线，里程为0.815 km；绕村方案在K9+000处与旧路分支，沿河岸布线，在经过肖家洼小学后与旧路相接。过村方案投资小、占地面积小，缺点是平面指标低、视线较差、靠近村庄和行车干扰大；绕村方案的平面指标较高、行车舒适、行车干扰较小，缺点是投资较高、占地面积大。通过对平面指标和工程量综合对比，与业主沟通后确定选用绕村方案。

4.3.2 路线纵断面设计

一般路段标高通过路面补强方案与桥涵利用情况综合确定，过村路段标高通过路面补强方案与排水方案综合确定。K0+000～K0+305段为过村路段，两侧房屋较多，排水设施较完善，以旧路作为控制标高进行控制；K0+300～K0+600段为过村路段，原路损坏严重，旧路纵坡为10.3%，无法满足标准要求，因此，对此段采用纵坡9.0%的优化设计，以满足标准要求。

K4+000～K4+300段为改线段，纵坡设计以前后衔接路段的设计高程和坡度进行控制；K9+000～K9+400段为改线段，纵坡设计以K9+279处通道所需最低标高控制，同时，以前后衔接路段的设计高程和坡度进行控制。

由于旧路低洼路段排水不畅，易造成路基翻浆，导致路面严重损坏。纵坡设计以路基处于中湿状态下的最低高度控制路基设计高度。

5 结束语

以上为笔者对扶贫改造项目的设计体会，主要涉及项目平纵面设计思路、设计原则和各个阶段工作内容。平纵面设计是公路工程重要组成部分，在路线方案布设过程中，与公路其他专业紧密相关，应与业主和相关部门紧密沟通，这就要求路线设计人员要具有较高的综合素质和较强的沟通能力。

〔编辑：张思楠〕