改扩建公路路线设计要点探讨

孟令洲

（周口市公路勘察设计院有限公司，河南 周口 466002）

公路路线设计的合理性对于该区域后期的发展极为重要，部分公路的建设时间比较早，已经无法满足现代交通运行的实际需求。为了推动相关区域的经济发展，相关部门则需要结合实际情况，对原有的公路路线进行合理改扩建，改善其自身的交通运行能力，缓解交通拥堵的情况。而在改扩建的过程中，相关设计者需要明确改扩建的要点，对公路的通行能力、路面情况等多方面进行全面的了解，根据具体需求，采用合理的方式，对其进行有效设计，使其能够满足相关区域的交通运输需求，以此提高公路的实际效用。

1 旧有公路路线存在的问题

1.1 旧线城镇街道较为密集

早期的公路路线设计施工，会受到当下经济形式、城镇发展需求等多方面的影响，部分公路线路都是围绕整个城镇进行设计以及布线的，由于城镇自身的经济水平较低，发展需求相对较小，就使得相邻城镇、村庄之间的路段间距相对较短，密集度也比较高。而随着中国经济的不断发展，改革开放进程的深入推进，城镇以及乡村之间的建设需求逐渐提高，结合实际情况制定出来的城镇乡村规划方案，会对旧有公路路线产生较大的影响，而且城镇自身的规划建设也会被公路路线所限制。在这种情况下，若想解决该问题，相关单位就需要对旧有公路路线进行科学设计，同时也要对城镇乡村的经济建设发展情况予以充分考虑，以此设计出科学合理的公路路线改扩建方案[1]。

1.2 旧有公路路线存在各种问题

不少公路投入使用的时间比较长，由于这一类型的公路的建设时间比较早，当时勘察设计的物质条件较为有限，且技术水平比较低，对于后期的发展设想缺乏全面性，或者是受到当地经济水平的限制，使得公路工程的建设质量存在问题，对于一些地质条件没有做好有效的处理，导致其影响持续不断，进而对公路工程的建设质量产生不良影响，尤其是处于不良地带且年久失修的公路路段，产生了各种路基病害。这不仅会降低公路的质量，也会给交通运输造成不便，进而影响到交通运输的安全性。另外，早期的公路还存在路线设计不科学的情况，也是因为受到经济条件、设计思想等因素的影响，设计出来的路线影响交通效率，部分公路也比较窄，很容易造成交通拥堵的情况。上述这些问题会增加公路路线改扩建的难度，影响设计工作的顺利开展[2]。

1.3 旧有公路桥梁工程问题

大中型的桥梁在交通运输中有着枢纽作用，在当前的公路改扩建工作中，对这类工程的改建设计占据着相对较大的比例。就实际情况来看，部分桥梁在结构、承载力、标高等方面存在问题，难以满足现代交通运输的具体需求，若只是采用简单的维护方式，很难改善其现状，以至于只能放弃对该工程的使用。因此，在扩建设计过程中，通常不会涉及到桥梁对布线的影响。如果桥梁本身的结构、承载力以及标高等符合改建后的要求，则需要从多个方面对其实际能力予以考量，比如桥梁宽度，若是桥梁宽度不达标，则可以采用加宽、分离式路基等多种方式，将桥梁当作公路路基中的一部分进行整改。在这种情况下，这种类型的桥梁则会对扩建公路的线位产生一定的影响，在具体改建中，进行公路路线定线时，则要加强对桥梁与路线位差关系的重视，不能仅考虑线位、线形，同时还要提高对桥梁维护的重视程度[2]。

2 改扩建公路路线设计原则分析

改扩建公路路线的设计存在一定的难度，而且在具体的设计过程中，会涉及到多方面的因素，这就需要相关设计单位对多方面的因素进行综合考量，同时还要严格遵循多项设计原则，以此提升改扩建公路路线设计的质量，并根据原则对后期施工进行有效指导。

主要原则如下：①科学设计的原则。在具体的设计过程中，要对原有公路工程的实际利用价值予以充分考虑，并对公路本身的平面线位进行准确拟合分析，根据分析结果，设计出科学合理的加宽距离，选用合适的加宽技术手段，使得原有公路路线与改扩建之后的公路路线在平面线形保持统一。另外，在对纵断面设计时，需要对拟合的公路纵坡予以合理调整，这样也能够在一定程度上将路面凸起、暗凹等问题予以消除，进而避免积水问题的出现。②保护环境的原则。在开展改扩建公路路线的设计工作时，应该提高对路线走廊带位的重视，确保其能够与周围的环境景观相适应，并且要对周围生态环境进行有效保护，以防改扩建路线对周边环境造成破坏，对公路工程及周边居民生活产生不良影响。③因地制宜的原则。在对原有公路进行改扩建时，应该对该现场的地形地质进行全面勘察，对城镇规划、路网分布等予以明确，结合实地情况，采用合适的设计技术手段，在保证原有功能不变的基础上，考虑到具体的设计需求及原有公路的具体路线分布情况，对公路路线改扩建进行合理设计。

3 公路路线改扩建设计的要点分析

3.1 直线设计要点

在对公路路线进行改扩建设计时，需要确保线的连续性以及完整性，保证直线长度不能过短，将其控制在50V以下即可。在一些要求车辆行驶速度快的公路路段，设计者需要使得同向曲线在车辆行驶速度的6倍以下，且直线要保持适当的长度，避免出现过短的情况。但是，如果公路路段要求车辆行驶速度在40 km/h 以下，就可以不必使用上述方式。如果同向曲线没有达到6V，可以采用形式多样的回旋曲线，比如C 形、凸形等。

3.2 横断面设计要点

若是改扩建公路线路存在超高问题，则可以将相关构造物明式当作横坡的核心控制点，借此在较大程度上提高改扩建公路路线设计的科学性和安全性，以防公路在雨季产生积水问题。若是在拼接路段使用了旧有公路的路段，在对其横断面进行设计时，相关设计者则要对路面横坡的大小进行严格检查，将其与改扩建的路段进行仔细对比，如果二者之间的差距在0.5%以下浮动，就不需要对横坡进行调整；如果二者差距的上下浮动超出0.5%，则要根据实际情况，对公路路段进行科学调整。

3.3 圆曲线设计要点

3.3.1 明确最小的圆曲线及最小的圆曲线半径

在对改扩建公路路线进行设计的过程中，不管公路平面的转角多大，都要对其圆曲线进行科学设置。在改建公路时，需要尽可能地使用原有的公路路线，因此，圆曲线半径一般都相对较小，不过在设计时，也不能过小，以防车辆驾驶员在驾驶车辆的过程中，要承受比较大的加速度，影响行驶的安全性。在设计最小圆曲线半径时，应使其达到公路改扩建设计的相关规范要求。但是，公路路线的改扩建会受到多种因素的影响，为了确保车辆行驶的安全性，相关设计者要保证圆曲线半径不低于设计时速的极限数值。比如，在具体的改扩建设计过程中，若是圆曲线半径在9 000 m 以上，视线则会集中在300～600 m 的范围内，获得的视觉效果与直线效果大致相同。所以，在设计时，还要防止圆曲线半径过大，同时要保证圆曲线的最大半径不得超出10 000 m。相关设计者可以参考如表1 所示的圆曲线最小半径“一般值”的横向力系数和超高值，对公路路线的圆曲线半径进行科学设计。

表1 圆曲线最小半径“一般值”的横向力系数和超高值

3.3.2 圆曲线长度以及平曲线长度的设计要点

在《公路线路设计规范》之中，并没有对公路路线圆曲线的长度予以明确规定，不过，在具体的设计过程中，相关设计者则要从对行车有利的方面着手，保证圆曲线本身的长度能够达到3 s 设计车速通行的行程要求。在对公路路线改扩建进行设计时，设计者还需要做到因地制宜，确保圆曲线长度符合公路路线的改扩建要求。另外，相关设计者要结合相应的设计规范要求，对平曲线的最小长度予以合理控制，使其要在缓和曲线长度的2 倍及以上。

此外，若是对农村的一些公路路段改扩建进行设计，相关设计者则要确保该公路的平面设计深度能够满足公路设计平曲线的有关要求，也就是说，要使得整个公路路线的平面最小半径大于15 m。若是平曲线的半径低于150 m，相关设计者则要在公路路线曲线上设置相应的超高设施。通常情况下，要使最大超高横坡度低于6%；若是公路路段中会出现一些速度相对较慢的农机，也可以不进行标高的设置。如果公路路段的路拱坡度远远超出实际超高横值，设计者则要设置出与路拱坡度相同的超高。若公路路线的平曲线半径处在60 m 及以下，相关设计者则要对曲线内侧进行加宽处理；若公路路线平曲线要求加宽以及要求设置标高，则要在该公路路段的平曲线两侧进行缓冲区的科学设置，通常情况下，则要使其长度在10 m 以上。

3.3.3 缓和曲线的设计要点

相关设计者在公路改扩建设计工作中对缓和曲线进行设计时，需要对汽车方向盘操作、离线加速度变化率、超高缓率等多方面所需的长度予以充分考虑，而且相关设计者要确保这些方面都能够达到相应的设计要求与效果。

3.4 纵断面的设计要点

在对公路纵断面进行设计时，要保证其与公路路线竖曲线、纵坡等设计要求相符合，要对纵坡进行严格的控制，最大纵坡不得超出7%。对于一些人蓄力车比较多或者是穿过村镇的公路路线，则要使其最大纵坡在5%及以下；若是一些公路路段存在横向排水不畅的情况，或者是一些长路堑路段，设计者则要将其纵坡设计在0.3%及以上；针对路线连续长为5 000 m 的路段，设计者则要确保该路段的平均纵坡不超出5.5%。

4 改扩建公路路线设计的注意事项

4.1 做到环保选线

近几年，中国环保理念的提出及深入，使得各行业的环保意识逐渐增强，在开展改扩建公路路线设计工作时，也需要做到环保，始终坚持环保原则，对公路沿线的环境景观进行有效保护。在具体的公路改扩建设计工作中，相关单位应该按照绿色公路这一设计理念进行改扩建设计，避免改扩建路线与公路沿线的自然生态环境产生冲突，站在环保理念的基础上，对线路进行科学选择与有效设计，提高设计方案的环保性，避免对沿线生态环境产生破坏。

4.2 把握路面设计要点

对路面进行科学合理的设计，能够在较大程度上提高改扩建公路的有效性，能够保障车辆行驶的安全性和舒适性，而且针对公路的改扩建设计工作，也提出了相应的要求，要求该公路路线的安全性、稳定性得以提升。在对路面进行加铺设计时，应该对原路面的特点予以明确，制定出合适的设计措施，保障原有公路的功能，同时增强扩建后公路工程的功能。另外，对于新旧路面之间的黏结性也要予以重视，避免汽车在行驶过程中因为急刹车而产生极大的剪切应力，影响车辆行驶的安全性，在选择层间黏结材料时，应该保证材料的质量。

5 总结

对公路进行合理改扩建，能够在较大程度上发挥出公路本身的实际效用，提高交通运输的效率与安全。因此，相关单位应该提高对公路改扩建的重视程度，而且要结合具体情况，针对公路本身存在的问题，制定出科学合理的设计改建方案，并将其有效应用到公路改建工作之中，借此提高公路的通行能力，保障其自身的安全与质量。