改扩建公路路线设计要点探析

李继坤

【摘要】：国民经济的发展促使交通运输业的发展，而原来一些城市的公路等级不够、通畅能力不足已经给交通运输业带来极大的瓶颈。所以对于改扩建公路，路线设计是在原有公路基础上进行的，在设计中既不能完全依赖原有公路，也不能完全脱离于原有公路，而是完成对原有公路的拓宽设计，做到认真调查，结合实际，制定出经济、合理的路线设计方案。本文就改扩建公路路线设计的主要内容进行阐述，对改扩建公路路线设计方案进行分析，提出改扩建公路路线的具体设计策略，保证我国改扩建公路路线设计的科学性与合理性。

【关键词】：改扩建公路；路线设计；设计原则

【前言】：公路路线的设计很重要，其是否合理将对该区域以后的发展起着重要的影响。现有的公路建设已经不能满足交通运行的需求，为了满足社会发展经济发展的需求，公路的扩建项目应该被重视。在改扩建公路烦人工程上，对原来的公路改建不但能极大改善交通的状况，还能满足现行的交通拥堵的要求；在改扩建工程上经济运行上，能利用有效的少量资金，发挥资金的效益和作用。所以，我们现对改建公路的路线设计的具体实施方法做一个简单的论述。

一、公路路线设计的必要性

公路改建是随着公路的使用年限的增长而改进的，公路的改扩建是在现有公路的基础上进行的，要很大程度满足于公民的出行需求，使交通运行更为畅通。另外，公路改扩建的过程中不但要尽量压低资金的投资，来提高是施工的效率；还要尽量降低对公路沿线居民的出行的影响，使改扩建公路实现最优化。要达到这样的目标，取决于设计的科学性和合理性，只有这些达到最优，才能保证改扩建公路工作的顺利进行。

二、原有公路路线存在的问题

1、大中型桥梁的影响

大中型桥梁起着交通的枢纽作用，而在目前的改建公路中，其占据相当大的比例。同时有个别桥梁的结构、承重力、标高如果不能满足现行交通运输，通过简单的维护手段往往不能奏效，而最终只能选择放弃使用，所以扩建设计往往不涉及桥梁对布线的影响。若桥梁的结构、承重力、标高等均满足改建后的要求，需要从多指标上考核其实在的能力，如桥梁的宽度等。宽度达不到改建后的要求，两种手段：一是，加宽；二是，使用分离式路基手段，将桥梁作为路基其中之一进行再整改。

2、城镇街道密集间隔短

由于旧公路设计修筑时的经济形势、修建目等各种原因，一些公路线路都是围绕城镇的发展而设计布线。路段之间城镇与城镇、村庄与村庄之间间隔距离较短；随着我们国民经济的快速发展，随着改革开放进程的加快，这些城镇乡村的规划发展已经对原有公路造成了确实影响。基于此，为满足需要，我们改建的线路的规划和定位，需要与城镇乡村的经济规划发展互为支撑相互协调，把对城镇乡村的影响降到最低点。

3、不良地质、路基病害地段较多

现有公路历时很长， 基于当时勘察设计的设备物质条件有限，加之对以后的发展设想不足，或基于一些经济条件的限制，多数在综合考虑的角度不全，致使公路设计的地质条件因素一项很少考虑或者存在遗漏考虑，从而给处于不良地带、且使用年限较长的一些公路路段带来不利影响，这里主要是路基病害的发生。路基病害的发生不仅给交通运输带来不便，也给公路的维护、治理带来很大的难题。从扩建的角度上看，也对改建公路的路线设计造成不良的影响，对今后改扩建工作带来不利。

三、改扩建公路路线的设计方案

一般情况下， 平面选线是在1：2000 的地形图上先定交点而后布线，由于地形图的误差不可避免，在纸上定的线放于现场，难以达到最大限度地利用现有公路。我们建议先用全站仪测出路线中线的控制点，再进行路线设计。一般对老公路的工程设计、各种数据进行全面勘测，及时采集原来公路相关三维数据，对老公路的左右幅度、纵向间距等进行测量，以保证改扩建公路路线设计各种参数的精确度。

1、平面设计

1.1、设计原则

快捷高效的完成公路扩建任务，保障交通能力的改善，是我们进行公路改建设计的最终目的；在进行幅度较大的圆曲线设计时，一般采用多圆复曲线拟合法来减小路线中的拟合误差，以确保拟合后的平面线形与实际要求相符，满足拟合设计规范标准。在实际的路线设计中，多圆复曲线拟合法是将拟合误差较大的单个圆曲线划分为几段径向连接、半径不相同的圆曲线，采用CAD 划图工具绘制测点的方式，使拟合精度不断提高。

1.2、技术指标的选用

技术指标的选用包括：（1）直线，有些国内的专家学者根据中国的实际情况，建议直线长度在50V 下。但无论是那种情况和方式，为了保证线形连续性，直线都不宜过短，同向曲线宜不小于行车速度的6 倍；反向曲线以不小于2 倍行车速度为宜。对于不足6V 的同向曲线可采用其他手段加以修正：可将两端曲线修正成为单一曲线进行牵连； 将直线段变成半径相当大的圆曲线；运用回旋线组合成卵型、凸型、C 型等曲线，以便于流畅。（2）圆曲线：最小圆曲线半径、最大圆曲线半径路线设计中，不论公路平面转角大小，均应设置圆曲线。对现有公路进行改建，要尽可能的利用原有的公路路线，基于此圆曲线半径一般都偏小。但不能过于偏小，以防驾驶者与乘客承受的横向加速度过大。

2、 纵断面设计

2.1、设计原则

路线拉坡设计需考虑新旧路横坡度和超高的差异化，相差无几可采用采用中线控制即可。如果单侧加宽，应推算路中线标高。当然，其中还有一些复杂的原因，需要根据实际情况，加以变通。改建平原微丘区现有公路，在利用部分平面时，还可以利用部分纵面。

2.2、技术指标的选用

技术指标的选用包括：（1）坡度、坡长在可利用地段设计的纵坡应使现有路面成为改建后路面基层。实际采用的坡长容易较短，不建议采用最小坡长。（2）竖曲线半径、长度视距要求所需决定竖曲线半径极限最小值。采用大于一般最小半径，有条件的地方采用满足视距要求。

3、纵断面设计

3.1、设计原则

在实际路线纵面拟合设计中，将隧道和各明式构造物作为重要影响因素，通过分段拟合和分幅拟合的方式减少误差。一般改扩建公路路线的设计原则是“宁填勿挖”，避免施工过程中出现意外安全事故，根据国家相关规范标准进行纵向拟合设计，针对受构造物和净空等影响的特殊路段，要保证竖曲线不低于3 s 行程，但不用对最短坡长进行控制。

3.2、技术指标的选用

技术指标的选用包括：（1）坡度、坡长。在可利用地段设计的纵坡应使现有路面成为改建后路面基层。实际采用的坡长容易较短，不建议采用最小坡长。

（2）竖曲线半径、长度。视距要求所需决定豎曲线半径极限最小值。采用大于一般最小半径，有条件的地方采用满足视距要求。

综上所述：结合原来的公路设计方案同时，运用先进设计技术和方法，才能满足现代高速公路发展的实际需求。改建公路的路线设计主要目的是为了交通的畅通性和行车安全性指标的达成。改建公路路线的走向，布置以及控制点的以现有公路为基础，最大限度利用原有公路进行改建工作，以节省资源，便于维护。

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