浅谈山区公路改扩建路线设计要点

2018-03-29

四川水泥 2018年1期

（核工业西南勘察设计研究院有限公司，成都 610000）

山区有极为复杂的地形，且公路线形设计要涉及到极广的面积，且有很强的技术性。所以在进行勘察和设计时，应对以往设计经验进行总结，科学对现有构造物以及旧路进行利用，进行横和纵以及平面的设计。

一、确定标准

应同道路具体使用功能以及交通量相结合，科学地将道路设计标准确定下来。一旦设置过低的道路标准，很难使公路功能要求以及交通量的发展需求得以满足，而一旦设置过高的道路标准，尤其对山区路段来讲，除了会增加造价，还会浪费资源，不利于最大化经济效益的创造。因此在确定道路标准时要结合实际，科学设置道路标准，比如某一项目，现有路为三级公路，路基的宽度为八点五米，设计速度为30km/h。在原有公路基础上，以二级公路建设的标准设置扩建方案，起点到K8+400的设计速度为60km/h，并将路基宽度改为12m，K8+400到终点，设计速度为40km/h，并把路基宽度改成8.5m。

二、平面的路线设计

进行平面定线时，应按照测量地形图，对线元的拟合技术进行选用，并应用科学的线元组合以及曲线进行设计，在使规划要求得以满足的前提下，应考虑山区地形的协调性，对比多种方案，从而进行科学选择[1]。

由于受到经济水平、技术水平以及年代的影响，原有山区道路存在着较多问题，包括不科学的弯道设计、平曲线半径超出标准等问题。因此在改建扩建时，应综合分析原有道路的平面指标和纵面指标，遵循舒适安全、切实可行、经济的原则选用技术标准。在旧路指标偏低，无需增加较大工程，且能明显使技术指标提升的情形下，应将重点放于提高以及改善上。如增加工程量极大，但无法显著提升技术指标，在这一情形下，主要应考虑利用。而地段指标略微比改建标准低，且工程量大时，应充分地对原来的工程进行利用，并进行论证和比较，使个别的技术指标降低[2]。

（一）利用原有路段

依照原有路段山势陡峭程度，科学地将道路中线位置确定下来，并制定改建的加宽方案，以安全经济为原则，确保路基稳定，并基于此减少施工工程量，避免大规模地对自然坡体造成破坏。当路段内侧山势偏缓，对外侧有较大落差，且开挖高度较小，可加宽靠近山体的一侧，应用挖掘机挖开，或者应用爆破方式使路基宽度扩宽。而在内侧山体较为陡峭，且极易因开挖引起滑移以及山体塌方的情形下，应综合考虑多个方面选择加宽方式，并实行加宽。

（二）改线和新建不符合标准的路段

因山区有非常复杂的地形，所以在进行平面线形设计时，应重点放在直线曲线设计上，次要重点放在直线设计上，科学地对曲线样式进行选择。为了确保选线灵活度，可对线元积木法以及相关设计软件进行应用，这样不仅可使平曲线增加美感，还可统一周边环境，同时能够使挡土墙和土石方工程量减少[3]。

三、纵断面设计

在设计纵断面的线性时，应确保同平面现形保持统一，符合相关的设计规范，达到相关的设计要求。而在设计平纵组合时，要重视对应的竖曲线以及平曲线的关系，确保线形组合符合相关标准。

第一，当旧路纵坡同改建标准相符时，为了确保旧路的路面强度得以科学利用，一般而言考虑的是调整。首先，路段纵断面的设计线应吻合旧路标高，确保达到相关标准规范。其次，在这一基础上，应同补强层厚度保持一致，这样不仅可使路面结构的强度要求得以满足，还可避免开挖，实现环保节能。

第二，一旦原来的公路坡段表现出连续起伏时、超出规范极限值时，应同平面改建相结合，实行局部的改线。如旧路只在短范围内出现频繁的纵坡起伏，超出极限，那么无需动平面，只要降坡，同时应采取措施减轻起伏，对填挖进行调整。第三，路段线新建时，进行纵断面设计时，最大纵坡坡长和最小坡长以及最大纵坡等纵断面的控制指标，不应随意地对极限值进行采用。当有充分的条件时，应为今后提升公路等级以及公路养护保留一定的技术空间。第四，路线需对回头曲线进行设置时，应同相关技术要相结合将路段纵坡确定下来，然后从两端顺坡。一般情况下，可在回头曲线的路段下方对竖曲线进行设置。第五，应考虑平交口范围两侧接线盒纵坡要求。而在设计公路交叉时，一般在长度一定的水平坡段进行设计，山区较为艰险的路段应小于百分之五，两侧接线的纵坡应比百分之三小。

四、平纵组合设计

在使汽车力学以及运动学要求得以满足的基础上，确保心理视觉的舒适度以及环境的统一协调性得以满足，同时保证一定排水条件，从而实现安全舒适的汽车行驶，这就是平纵的线性组合。

路线不仅确保纵线性以及平线形达到相关的要求和规范，要应重视纵线形以及平线形的联合设计。特别是对山区的道路设计来讲。首先，应在驾驶安全得以保障的基础上，确保景观的协调性和良好的视觉性、均衡的指标以及连续的线性。其次，为了获得驾驶人员舒适以及安全的行车体验，可借助道路的仿真模拟对平纵的组合图形进行检测，再次，要保持纵线指标以及平线指标的协调和均衡性，不能满足于单一的纵断面指标以及平面指标达到相关的要求和规范。

在组合设计平纵线形时，应防止以下几种组合出现：第一，在长直线上对陡坡或较短长度、半径偏小的竖凹形曲线进行设置。第二，在竖曲线或者同竖曲线接近的底部以及顶部设置半径小平曲线的终点、起点。第三，陡坡重合于急弯。第四，驾驶员视线中不时出现跳跃和暗色凹、断背和驼峰、折曲和长直线。第四，凹形竖曲线底部以及凸形竖曲线顶部重合于反向平曲线拐点。第五，半径小的竖曲线重叠于缓和曲线。

五、横断面设计

第一，要按照地形条件和交通量以及设计车速将公路横断面部分尺寸以及组成形式确定下来，在使交通的通行能力和安全得以保障的基础上，确保用地减少，最大化的发挥出社会效益以及经济效益。第二，设计好纵断面以及平面定线之后，应检查横断面，重点放在半填半挖路段以及高填方路段的检查上，并对竖曲线半径以及纵坡坡度进行调整，控制好挖方深度以及填方的高度。第三，将路基的排水设计做好，将截水沟设置到坡顶的沿路线方向性，避免路面直接地流入雨水。第四，在改建和扩建山区公路时，难免要破坏原有的山体，对边坡的稳定性产生影响，所以在路基的边坡应将防护设计的工作做好，综合考虑工程地质遗迹边坡破坏形式，科学进行防护。第五，应用横净距法以及包络线的绘制方式，检测曲线内侧暗弯，清除视距障碍物。