公路整改扩建路线的设计要点

杨 莹

引言

现如今的公路交通设施设计逐步完善，设计建设极为紧密的交通网络体系，为我国经济建设发展奠定了基础。原先设计建设的公路体系等级基础相对较低，综合运输效率低上，无法充分满足现阶段的交通运输基本要求，再加上原有公路施工质量不高，在后续的使用运行过程中逐步出现多种病害问题，为此建设部门需要采取一系列的措施开展维护修养工作。公路整改扩建工作的开展，可满足现阶段的交通运输需求，为人们的日常生活提供便利，因此相关部门及企业需重视公路路线整改扩的合理设计，有效适应社会以及汽车运输需求。

1 公路改扩建原因

1.1 原有公路路线设计无法满足交通运输需求

最早的公路工程建设开始于1980年，但由于受到当时经济水平以及施工技术水平的制约，设计施工的公路路面较为窄小，再加上当时城市化建设发展水平并不高，因此道路规划并不完善。但随着城镇规划工作的逐步推行，原有设计的公路路线已无法满足城市发展进程，并与社会经济发展趋势产生一定的矛盾，原设计的公路路面已无法承受现阶段的交通运输需求，加剧城市道路交通拥挤情况，无法带动周边城市经济的进一步发展。为此开展公路路线的改扩建工作，才能有效解决道路交通拥堵核心问题，带动交通运输行业的健康发展，确保人们日常出行的生命健康安全。

1.2 原有公路设计应用存在较多的地质、路基病害地段

每一条设计施工的公路都有着一定的使用寿命，但大多数原有公路施工项目都无法达到预期的使用寿命，这是由于原有公路工程建设时间相对较早，应用年限相对较长但在具体使用过程中未能开展有效的养护工作，导致最初修建的道路一直面临各种各样的质量问题，严重影响道路应用质量。原有公路施工技术受到当时勘测设计技术的影响，无法对施工路段的地质因素全面性分析，导致设计的公路路线存在不合理情况，在长期使用过程中形成了极为严重的地质问题。

2 公路改扩建路线设计基本原则

第一，公路改扩建工作开展施工的最终目的在于满足不同群体的公路需求，在改扩建工作具体开展过程中，部分路基以及线性等要素会对公路改扩建工作产生较大性约束，为了满足公路项目设计建设的多项需求，设计人员需要将公路改扩建设计与公路的原有设计功能、形式相互协调，最大程度降低对城市整体规划布局的影响，在建设符合社会发展的公路体系的同时还要最大程度保留满足人们日常生活需求的建筑物。

第二，公路改扩建设计过程中，对于无法满足社会发展发展需求的构造物需重新进行选址设计。在公路改扩建设计项目设计阶段，对于改建路线的平纵横设计可选择以三者沿线分布的构造物作为基本参考数据，实现原有公路线路与设计公路线性的最大程度贴合。

第三，在改扩建公路设计过程中，需要相关资源综合性利用，最大程度避免拆迁活动的开展。此外，需要对公路周边环境进行调控管理，确保公路改扩建设计过程中能够应用地理环境要素以及自然环境要素，降低公路改扩建设计方案与周边环境的冲突性，同时需要加强对周边环境污染问题的控制力度。

第四，改扩建公路具体施工过程中极易受到施工区域的地形条件影响，因此山区公路线性设计施工相对较差，改扩建公路施工团队常常需要重新选择施工路线。为了在最短时间连接原有设计公路路线与改扩建公路路线，需要在原有设计线路的基础上提升公路线性的设计等级。为此公路施工人员需要不断提升自身的专业技能水平、丰富自身的理论知识结构，对当地的施工路线地形全面熟悉，最大程度确保公路改建工作高效的开展进程。

第五，山区区域的公路设计存在复杂构造困难的特征，由于山区区域常常存在岩堆、岩体滑坡现象，在这种环境上开展公路的改扩建工作，专业人员的设计施工难度相对较高，为此相关勘测人员以及设计人员在公路改建工作开展期间，需充分认识到公路改扩建存在的问题，科学合理设计公路的改扩建线路，实现原路线设计与线路线设计的有效配合，提升公路改建质量的最大程度提升。

3 公路改扩建设计要点

3.1 公路平曲线设计

公路改扩建路线设计工作的开展过程中，平曲线公路的设计极为重要。通常情况上，公路设计人员在确定公路曲线半径时，无论是航测定线、实地顶线还是纸上顶线的设计，都需要充分考虑路线交点实际情况，在综合多种因素的前提上，对圆曲线半径进行确定。公路设计工作开展过程中，公路设计人员为了确保公路应用质量满足后续使用标准，常常采用较大的圆曲线半径，确保行驶技术生疏的驾驶人员能够安全经过公路路段。倘若公路设计人员未能做好公路曲线平滑度的协调工作，将会给行驶人员的生命安全造成危险，因此针对曲线半径相对较小的公路路线，在设计过程中可采取大曲线半径来降低交通事故发展几率，提升公路驾驶人员的安全保障性。

3.2 公路直线设计

公路改扩建路线设计过程中设计应用范围最广的路线设计就是直线公路设计。常言道“两点之间直线最短”，因此在施工区地势较为平坦并未有较大物障碍的区域，设计人员常常采用直线公路设计方案，而笔直平坦的行驶公路也会给驾驶人员留上良好的行驶印象，在具体行驶过程中不会出现弯道撞车或是曲线行驶路线难驾驶的问题，但长期的公路直线驾驶，车辆驾驶人员极易产生直线驾驶惯性，一旦前方出现转弯路段时，驾驶人员倘若注意力不集中，极易出现车辆颠覆、倾斜的问题，为此相关工作人员在进行改扩建公路的直线路段设计过程中，需要避免出现直线公路工程建设过长的问题，确保过往车辆人员的生命安全。

3.3 公路纵断面设计

改扩建公路在进行纵断面设计期间，公路改扩建设计人员需先对施工区域的地方岩土质量以及原有地质环境进行全面分析，继而确定改扩建公路的道路等级，确定改扩建公路的最大承载力。与此同时，改扩建公路设计人员需要对原由公路的承载环境进行检测分析，确定公路路面以及公路基础是否具备继续应用的可能性，继而确定符合实际情况的高效改扩建公路设计方案。纵断面设计的最终目的在于，改扩建公路设计人员需要根据施工区域公路运输要求，确定设计道路高差、路面沉降系数、基土环境以及路基承载面，同时需要借助图纸说明对公路的基层处理方案进行完善。具体到改扩建公路的纵断面设计过程中，需派遣专业的测量工作人员在施工现场对现有公路的高程进行精准测量，确定是否存在明显破损情况，同时在明确原有路面沉降数值后对原有地上基础状况进行判定，最终确保相应的改扩建道路设计方案，降低公路地上基础沉降系数。如在进行改扩建设计过程中，设计工作人员发现原有公路路面以及地上基础设计未能满足道路正常运行需求，设计施工人员在将原有路面材料回收加工后，对原有路基系统进行刨除，根据施工路段的公路承载力要求以及公路施工宽度要求对公路基础环境进行优化设计，将加工后的路面材料重新进行摊铺，确保改扩建后的公路设计施工满足基本要求，有效降低改扩建公路施工项目的施工成本。

3.4 公路横断面设计

在进行改扩建公路的横断面设计过程中，需要结合公路改造区域的具体地貌情况开展设计工作。公路的横断面设计较为简单，对于平缓区域的公路横断面设计主要采取全铺式的设计方方案，对于较为陡峭的施工区域，主要采取半填半挖断的路基设计方案。在进行改扩建设计过程中，常应用的设计方案为路面拼接方案，因此施工人员需要加强对横坡情况的核查力度，在确保原有公路路面横坡设计未能存在相应变化的前提上，将路面拼接区域的误差控制在合理施工范围内，最大程度提升改扩建公路的施工安全性。

3.5 线性设计调研

高速公路线性设计工作的开展主要是为了确保道路行驶安全性以及车辆行驶的稳定性，因此在改扩建公路开展过程中需要对原有公路的运行状况进行调查分析，对于施工线路中存在的问题进行细化分析，对于重点交通路段、事故频发路段等区域进行实地勘测设计，对原有设计资料进行重新规划，整合交通运行问题发生的主要原因。在改扩建公路线性设计过程中，需要对各项因素进行综合分析、有效调控，最大程度优化改扩建公路的线性设计方案。

3.6 平面拟合设计

技术人员在做好原有公路测量、制定公路改扩建计划后，需要对隧道以及明式构造物开展拟合设计环节，对平面拟合设计工作开展过程中存在的数据误差进行分析。对于双侧拼宽模式的路段施工区域，在开展平面拟合设计过程中，需要确保改扩建公路设计平面线形与原有公路平面线形相吻合。在进行长度较大圆曲线段拟合设计过程中，则采用多元复曲线拟合设计方法强化路线拟合设计精确度，确保改扩建后的公路拟合设计效果满足公路行业施工标准。如公路改扩建设计技术人员进行多圆复曲线拟合设计时，可将其分割成为不同半径但能够相互连接的圆曲线，继而有效提升拟合路线的准确性。

平面拟合设计精度评定环节，需要将精度误差控制在10cm以内，由于不同区域的公路建设环境存在一定的差异性，因此可在公路改扩建工作具体开展过程中，根据实际误差标准对测量误差范围进行调整。

3.7 纵面拟合设计

在公路改扩建项目开展过程中，技术人员需要开展纵面拟合工作，通过开展多角度、多方面的精度拟合，有效提升改扩建方案开展的协调性。公路改扩建工作的开展需要结合公路实际情况进行，只有这样才能提供改扩建公路施工设计方案的合理性与经济性。纵面拟合设计原则与平面拟合原则存在一定的相似性，都是以改扩建方案为基础，以隧道以及明式构造物作为拟合控制中心，与原有公路设计路线进行分段、分幅式的拟合设计，在具体工作开展期间，需要对综合拟合偏差数据原因进行综合性分析。常规性施工路段需要遵循填优于挖的施工原则，确保设计的纵面拟合线性满足施工标准，而特殊施工路段则极易受到构造物或是其他方面的影响，在设计人员需要保证改短纵坡路段的竖曲线长度高于三秒行程。

4 公路改扩建路线设计要素

4.1 改线设计过程中需做好环境保护工作

在社会发展进程中，人们的思想观念也有以往的重品质转变成重环境的环保理念，因此在进行公路改扩建路线设计工作中，需要坚持环境保护理念，确保公路周边的生态环境平衡。在公路改扩建路线设计期间需重点保护当地区域的针对资源以及历史人文景观，避免改扩建路线设计方案与环境保护理念产生矛盾，降低改扩建路线设计对周边生态环境带来的负面影响。

4.2 公路选线期间需深入考虑当地环境

第一，公路改扩建工作完成后，当地区域的交通流量将大幅度增加，部分区域的公路设计路线会途经当地景区，对自然景区的生态环境造成影响。因此在公路选线环节中，最大程度降低对自然景区环境的污染，避免对自然景区造成不可修复性的破坏。为此在公路改扩建方案选择时，需要结合前人的公路施工经验，最大程度降低对自然景区的生态损害，保护景区环境的生态性与美观性。

第二，选择安全性改扩建设计路线。倘若原有的公路路线的道路设计服务质量已无法满足人们的正常交通出行需求，改扩建公路项目设计人员需要对原有公路的平面、纵面以及断面进行综合性分析，在现有公路建设施工标准技术上，重新选择公路施工路线，充分发挥改扩建公路施工的交通功能，有效保证路上行人的道路行驶安全。

4.3 公路布线环节需做到全面精细规划

现阶段常用的公路扩宽方法为单侧加宽技术、双侧加宽技术以及混合加宽技术，公路扩宽方式的选择在施工条件的制约上并未有明显性差异。通常情况上二级公路及二级以上的公路主要采取单侧扩宽的施工方案，而高等级公路则选择双侧扩宽的施工方案。在道路扩宽工作开展过程中，需要根据实际情况选择道路扩建手段，考虑影响道路施工的制约天剑，确保公路布线计划设计的科学合理性。

5 结束语

在国民经济发展水平不断提升的背景上，改扩建公路施工项目只增不减，为此需要妥善解决改扩建公路施工过程中存在的问题，优化公路改扩建工作开展质量，以发展的眼光设计改扩建路线施工项目。为此设计工作人员需要做好改扩建公路的横断面、纵断面以及平曲线的设计工作，做好改扩建路线的平面、纵面拟合工作，提升改扩建公路的设计施工质量，有效满足国民经济发展以及人们日常生活的需求。