普通公路改扩建工程路线设计的探讨

2017-09-20张金波

黑龙江交通科技 2017年7期

关键词：集镇线形路段

张金波

(贵州省铜仁公路勘察设计院，贵州铜仁 554300)

普通公路改扩建工程路线设计的探讨

张金波

(贵州省铜仁公路勘察设计院，贵州铜仁 554300)

针对普通公路改扩建工程的路线设计，在明确设计原则的基础上，采用方案比选的方法分别对A路段与B路段路线设计要求和方法进行分析，确定最佳的路线方案，并根据实践经验提出路线设计要点。

普通公路改扩建工程；路线设计；要点

1 普通公路改扩建工程路线设计原则

普通公路改扩建是指在最大限度利用老路的前提下通过合理的设计与改造使公路达到最佳使用状态，满足交通量要求，与新建公路工程有很大的不同。在对普通公路改扩建工程实施路线设计时，为确保设计合理性与有效性，需严格遵循以下基本原则：保证安全、环境保护、节约资源与服务社会。

2 路线设计方案

2.1 A路段路线设计方案

A路段路线穿过某集镇，穿越段长度为1.4 km左右。该路段在集镇的进出口处各有一条长度为300 m的水泥混凝土路面道路，路面宽度为5.5 m，中间段长度为800 m，路面结构同样采用水泥混凝土路面。原工程可行性路线主要运用穿越该集镇的布线方式，即比较线，在已有的路线进行布线，与正线相对应的路线起点桩号是K8+000，横穿该集镇的街道，与正线相对应的路线终止桩号是K9+400。在公路的施工图设计过程中，根据政府及主管部门的要求，决定采用远期的规划线方案，即推荐线，该方案的路线起点桩号保持不变，沿老路不断向北方延伸，在穿越农田之后和老路进行相接，正线长度为1.4 km。

通过综合对比，尽管推荐线方案存在成本高、工程量大等问题，但其具有良好的线形，并且能避开集镇单独存在，可从根本上防止公路市场化等现象的发生，符合集镇远期规划要求，有利于促进集镇未来发展。因此，经政府与主管部门研究决定，将推荐线作为本路段施工图设计首选方案。

2.2 B路段路线设计方案

B路段沿线内山体坡面陡峭，属于山岭重丘山坡回头展线，路线经过曲线范围内的最低高程点，横跨河流。本路段的推荐线设计方案为沿着原有路线进行布线，路线的平、纵地段都与极限指标接近，在K12+620等位置上借助自然坡面回头，并在该位置上降低一级设计指标，因该段的总体线形相对较差，而且技术指标也不高，所以又提出一套比较线方案以供选择，此方案主要为沿山体南侧进行布线。推荐线方案的走向和现有路线完全相同，起点桩号为K11+600，沿北侧山坡回头指向下方，利用预应力空心板桥横跨河流，终点桩号为K14+400，线路全长为2.8 km。比较线方案的起点桩号与推荐线方案相同，路线向南侧充分利用山体，同样利用预应力空心板桥横跨河流，线路全长为3.1 km。

通过对比较线与推荐线两套方案的综合对比，推荐线方案主要优势为：完全采用原路线进行布线，旧路利用率较高，工程量少、成本较低；但该方案也存在一些不足：线形相对较差，为满足线形要求不得不降低技术指标。除此之外，因沿线内山势陡峭，改造与扩建难度较大，施工过程中难以进行保通组织。

通过综合对比，尽管推荐线方案存在技术指标低、线形不佳等问题，但其能充分利用老路，工程量少，造价低廉，符合复杂环境下公路改扩建路线设计基本要求。因此，经政府与主管部门研究决定，将推荐线作为本路段施工图设计首选方案。

3 普通公路改扩建工程路线设计要点

3.1 原路线测量

原路线测量是普通公路改扩建工程路线设计的重要基础，其测量精度能对路线设计效果造成直接影响。在行车荷载与自然条件综合影响下，原路线经长时间使用会产生一定程度不均匀沉降，其平纵面数据和竣工资料因此会存在误差。路线设计初期，拟合原路的平纵线形为最重要的工作之一。通常情况下，在原路两侧及中线施测一次即可，测量间距为：直线段50～100 m，曲线段20～50 m，主要利用GPS技术测量路面高程。施工过程中应对原路实施细致的测量，测量内容应包含：挡墙、桥涵与曲线段等。

3.2 原路线拟合

为对原路线实施有效拟合，需根据原路线测量资料对平纵断面的线形实施拟合。然而，由于原路线施工中易产生误差，加之使用过程中还会产生沉降等问题，所以在进行拟合时要结合原路利用状况，严格控制拟合偏差。尤其是对改造有较大难度的大中型桥涵工程，必须采取有效措施把控拟合偏差，特殊情况下拟合线位需要适当迁就线路上的桥涵。为从宏观角度明确拟合情况，需要拟合后得出的平纵面线形实施分析与评价。在平面分析过程中，将里程作为坐标系X轴，将拟合差值作为坐标系Y轴，以此绘制在全线里程中拟合偏差的实际分布图(见图1)，同时根据分布图经数理统计得出平均差值、标准偏差和最大正、负偏差。

图1 拟合误差分布图

此外，针对存在较大拟合偏差的路段还要进行原因分析，并制定相应的改进措施，在有竣工图资料的条件下，还可对竣工图和拟合平曲线要素实施逐一对比。在纵断面分析过程中，同样将里程作为坐标系X轴，将实测路面高程和拟合路面高程的差值作为坐标系Y轴，以此绘制全线里程中纵断面拟合路面高程误差的实际分布图。再按照相同的方法求取平均差值、标准偏差和最大正、负偏差，为原路线拟合分析提供必要的数据支持，从而达到确保路线设计合理性的目的。