公路改扩建工程路线设计技术研究

2021-12-06康东兴

运输经理世界 2021年14期

文/康东兴

1 前言

我国公路交通建设取得了世界瞩目的成就，但早年修建的既有公路车道较少，且通过勘察发现部分区域结构破损严重，为了使公路能够满足时代需求，我们要对既有公路进行改扩建。但公路改扩建较为复杂，需要在充分考虑原有结构的基础上进行设计，并制定符合发展需求的改造方案，为远期的发展与改造预留衔接口，由此我们要对路线设计技术加大关注力度。

2 公路改扩建工程路线设计的相应原则

2.1 科学选择路线走向

科学选择路线走向是设计的基础工作，在改扩建设计过程中设计人员必须结合原有方案合理设计以及当前需求拟订方案，保护自然生态环境、风景名胜区，同时要求改扩建后与周围环境保持协调。将公路改扩建工程与地方规划紧密联系起来，科学选择改扩建的路线走向，设计人员在设计过程中应充分考虑路线布设的各项因素，可结合分离式路基形式最大限度地保护原有地貌，进而提高改扩建的有效性[1]。

2.2 综合考虑路线设计

我国改扩建工程较为复杂，在线路设计过程中需要从平面、纵断面、横断面三个不同方面加以分析，考虑原有道路的各项条件及自然环境的约束，工作人员需对平纵横三大要素进行科学整合，同时必须时刻遵循因地制宜这一基本原则，配合相关施工技术完成建设，在原有公路的基础上不断优化，保证公路改扩建后的道路能够满足人们对道路功能的需求。

2.3 着重关注设计难点

高速公路改扩建会受原公路结构与线形影响，因此在线路设计中工作人员需要关注核心问题，如交通拥堵、事故率、通达性等，在确定分级化的路线的基础上制定方案，设计全新的线路，从而解决上述问题。同时，改扩建路线设应考虑经济效益与社会效益，为了减少对环境和生态的不利影响，工作人员需要仔细甄别其使用性能，妥善拆除处置或另行选址建造，实现线路与周边环境的协调发展，确保改扩建线形满足实际需求。

3 高速公路改扩建的路线设计优化要点

3.1 工程概况

泉南线泉州至三明段高速公路为双向四车道，主线分段采用不同设计速度的高速公路标准，设计速度为100km/h，路基宽度33.5m，设计速度为80km/h。从近期运营情况来看，泉南线与莆永高速共线段的交通量较大，因此设计人员需优化线路设计，从而不断提升主干线泉南线的通行能力、服务水平，改善区域路网。

3.2 设计优化要点

3.2.1 平面的设计优化要点

该工程原公路的建设年代较久，工作人员针对公路改扩建工程的路线节点进行分段研究，在开展高速公路改扩建的路线设计前，仔细全面地分析原公路的设计图纸、道路运营后的养护维修状况以及建设条件变化情况，最终确定改建的设计方案，要求路基路段≤20cm。在执行过程中，左、右幅硬路肩外缘点进行了标准校核，明式构造物等主要控制点≤10cm，避免平面线形指标较低、小偏角、短直线等问题。同时，为了保证线型连续顺畅，还需利用左、右幅中央分隔带边缘点进行拟合，确保整体的施工质量[2]。

3.2.2 纵断面的设计优化要点

边坡点设计、坡率、坡长、视距等参数需要着重关注，上述工程针对原路紧密结合原路的纵坡情况进行设计，并在设计过程中进行了相应地取舍，采取填挖的方式不断优化，保证路线的纵坡尽量平缓，同时结合实际采取措施，保障车辆的行驶安全，增加铺设厚度，减少颠簸。

3.2.3 横断面设计优化要点

我国高速公路改扩建的新标准中取消了中央分隔带宽度指标，加大了选取指标的自由性。上述工程针对原路的左右两侧进行对称加宽，保证新拓宽部分的平纵线形与原路保持一致。采用双侧加宽对横断面进行有效整合，重新建设公路两侧的排水防护，以此避免因加宽而影响后期车辆的实际运行质量。

4 公路改扩建工程路线设计技术的实际需求

工作人员为解决泉南线改扩建方案问题，结合交通量预测情况及通车后的运营情况，汲取省内高速公路改扩建经验，充分考虑现有道路交通节点、构造物情况、技术指标下，优先考虑“点对点”交通，维持泉南线现有走廊带不变[3]。

4.1 改扩建形式选择

当前我国现有的公路改扩建形式可分为拼宽和分离新增，全面综合考虑分析各方面因素，根据实际地形进行选择，上述工程优先使用两侧拼接的方法，并以此为整体建设的重点内容，保证了工程的最终质量效果。

4.2 全面了解工程

上述道路因交通拥堵而出现了区域交通经济瓶颈问题，加之人们对公路服务水平提升的需求正不断增加，因此改扩建设计要以方便交通、突破瓶颈为基础，上述工程在此基础上对线路安全问题加大了关注力度，设计中不断强调安全问题的重要性，由此根据工程项目实际情况设定方案，提高了最终的建设效果。

4.3 环境影响因素

路线设计是公路改扩建过程中的重点内容，为了解决设计过程中的各项难题，工作人员需要对高速公路改扩建工程进行分析，并在此基础上设计需要模拟周围的环境，综合各方面的因素，进行道路设计，进一步保障区域生态。

5 公路改扩建工程路线设计技术的实践应用

道路设计方案的各项因素之间存在相互依赖、相互影响的关系，道路设计方案应根据矛盾与要求权衡利弊，结合当地实际情况选择合适的方案实施，最终优化相关功能的实际应用。

5.1 布线时做到全面精细

上述工程根据公路改扩建的要求，在路线设计时工作人员要合理利用资源，充分考虑到公路两旁的环境，使改扩建路线设计方案不与公路周边的环境发生冲突，最终做到全面精细规划，为后续施工奠定基础。

5.2 结合原路线安全选线

上述工程因原公路的道路质量和服务水平无法满足人们的需求，而在线路设计后进行改扩建，使公路发挥良好的交通功能。在建设中，精确分析原公路的平面、纵断面后做出安全性评价，将原有公路方案作为路线设计的参考，包括平、纵、横沿线上的构造物，以此发挥原有道路结构的优势，保证设计拟合线性与实际路线契合。

5.3 深入考虑重点景区

由于公路改扩建工程的扩建后交通流量不断增大，因此工作人员在选线时要考虑不可破坏景区的自然环境，上述工程坚持文明选线，结合公路改扩建的多种经验，避开景区或者采取有效措施将伤害降到最小，以保护我国景区环境。

5.4 结合环境保护要求

当前公路线路设计应注重环境保护的理念，在改线时结合地区绿化要求，对年代久远的珍贵资源进行了避让，防止路线设计方案和环境保护发生冲突，避免改扩建对沿线环境造成的恶劣伤害，推动了地区的生态发展。

5.5 结合实际开展工作

改扩建路线标准应该在道路线形设计标准的范围之内，要考虑到设计能否解决交通拥堵的现象，确保设计方案满足人们对目前交通的需要。上述工程在开始工作之前对区域进行了分析，保证路线设计能够改善运输能力以及地区不会因为交通网络而受约束。

5.6 改扩建公路施工布局

公路建设是经济发展的基础，在改扩建过程中必须合理进行布局，同时实际施工中主要考虑项目规模，以旧道路的水平和垂直指标以及使用原理为基础，不断完善改扩建设计标准确定旧道路的坐标，另外结合当前自然条件因素确定施工手段，要求改扩建后功能符合预期要求。上述工程根据适当的线性指标，充分考虑地质情况及原有建设结构。规定开挖台阶宽度≥1m，消除既有路基边部压实可能施工不到位等隐患，并在此基础上确定防护形式和排水方法，提高公路改扩建的效果。

5.7 公路线性拟合设计

竖曲线和驾驶员行车安全的联系是十分紧密的，上述工程以原有构造物为基础，在改扩建的设计中遵循纵向道路结构特点，针对道路交叉或是路面分层情况，将设计线路与实现线路的误差不断缩小，并在设计完成之后进行全线审核，保证竖曲线大于或者等于3S 的行程。同时，为了保证整体路面的行车效果，路线设计中工作人员根据研究得出不同坡度下道路交通事故率的分析图，终采用二次分幅调坡的方式控制交通事故。