淺談低等級公路改造平縱面設(shè)計體會

鄭剛　李國棟

摘 要：近年來，國家加大了對呂梁山片區(qū)區(qū)域發(fā)展和扶貧攻堅的支持力度，一大批低等級公路改造項目應(yīng)運而生。結(jié)合近兩三年扶貧項目的工作實踐，分析了興縣鄉(xiāng)道河兒上至肖家洼段公路改造工程的前期、外業(yè)階段和業(yè)設(shè)計階段路線平縱方面的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：平面設(shè)計；縱面設(shè)計；特困地區(qū)；改造工程

中圖分類號：U412.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.100

1 工程實例

1.1 項目名稱

山西省集中連片特困地區(qū)（呂梁山片區(qū)）興縣鄉(xiāng)道河兒上至肖家洼段公路改造工程。

1.2 項目背景

為了貫徹落實中央扶貧開發(fā)工作會議精神和《中國農(nóng)村扶貧開發(fā)綱要（2011—2020年）》，使交通建設(shè)更好地服務(wù)于扶貧開發(fā)工作，交通運輸部將集中連片特困地區(qū)交通發(fā)展作為行業(yè)的發(fā)展重點和支持重點。原有道路經(jīng)過長時間使用且缺少養(yǎng)護，道路坑槽較多；缺少排水和安全防護設(shè)施，水毀嚴重，給村民的出行帶來不便，嚴重制約了當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。

1.3 項目起終點和主要控制點

本項目起點接縣城至圪洞公路，位于興縣蔚汾鎮(zhèn)河兒上村，路線利用舊路經(jīng)賀家坪、樹林、楊塔上、郝家灣和墕頭，終點位于肖家洼，接安康煤炭專用公路，路線全長11.271 km。

主要控制點為河兒上村、賀家坪、樹林、楊塔上、郝家灣、墕頭和肖家洼。項目位于山西市呂梁市興縣南部，是沿線群眾生產(chǎn)、生活的唯一通道。

1.4 技術(shù)標準

全線采用四級公路標準改建，設(shè)計速度為20 km/h。路基寬6.5 m，車道寬2×3.0 m，土路肩為2×0.25 m。橋涵設(shè)計汽車荷載等級采用公路二級標準。

1.5 項目的自然條件

興縣位于山西省西部，西隔黃河與陜西相望，隸屬于呂梁市。項目區(qū)屬中溫帶、北暖溫帶大陸性半干旱氣候區(qū)，具有春季干燥、多風；夏季炎熱、雨量集中；秋季涼爽、濕潤，秋雨多于春雨；冬季寒冷、干燥，雨雪偏少的氣候特征。年平均氣溫8～9 ℃，年均降水量為450～500 mm。

1.6 地質(zhì)概況

本段所處地貌單元為山間溝谷。主要由新生界第四系中更新統(tǒng)沖洪積物（Q2al+pl）、上更新統(tǒng)風積物（Q3eol）、沖洪積物（Q3al+pl）、全新統(tǒng)沖洪積物（Q4 al+pl）、第三系（N2）、中生界和三疊系劉家溝組（T1L）組成，水文地質(zhì)類型為碎屑巖類裂隙水和松散巖類孔隙水。

2 項目前期準備階段

在項目前期，應(yīng)熟悉工程資料，組織測量人員對舊路走廊測設(shè)，并依據(jù)測量資料進行前期平縱設(shè)計。

2.1 熟悉項目

熟悉項目背景、交通量預(yù)測、技術(shù)標準、路線走向、主要控制點、建設(shè)規(guī)模和投資估算等內(nèi)容，做到心中有數(shù)。

2.2 控制點的測量和舊路走廊的測繪

應(yīng)在全線布設(shè)控制點，進行平面、高程控制的測量；對沿線舊路、建筑物和相交道路進行平面、高程測量，并作為布線時的依據(jù)。

2.3 前期平縱設(shè)計

依據(jù)測量的地物，對路線平面、縱面進行舊路擬合設(shè)計，大致了解舊路平縱指標情況，從而為外業(yè)實地定線作鋪墊。

3 項目外業(yè)勘測階段

在外業(yè)階段，通過實地踏勘和調(diào)查，對平縱面線位進行初步控制。在路線方案布設(shè)的過程中，對可能實施的方案進行比選，并與業(yè)主實地溝通。

3.1 實地平面控制

通過實地踏勘，選出中線控制點，并進行實地測量，同時，記錄每個點位的實際情況，將每個中線控制點串聯(lián)起來，利用緯地軟件進行擬合設(shè)計，以初步完成公路的中線設(shè)計。

3.2 方案選擇和溝通業(yè)主

在實地定線過程中，可在以下3段路線方案布設(shè)時提出比選方案，并與業(yè)主及時溝通：①K2+000～K2+400段位于賀家坪過村路段，舊路路基寬度為4.5～6.0 m，舊路兩側(cè)緊鄰房屋，按單側(cè)加寬布線，拆遷一側(cè)房屋約300 m2，對村民的生產(chǎn)、生活將產(chǎn)生很大的影響。因此，我方提出在村西利用水泥路加寬布線，水泥路右側(cè)緊鄰馬尾溝，將增加約300 m的防護工程。與業(yè)主實地溝通后，按原舊路加寬方案實施。②K4+000～K4+300段舊路左側(cè)為石質(zhì)邊坡，巖石風化、破碎嚴重，且常有石塊落入路基，影響車輛和行人安全。實地與業(yè)主溝通后，拓寬舊路右側(cè)，通過加大圓曲線半徑局部改線保證道路的安全、通暢。③K8+760～K9+575段位于肖家洼過村路段，該段舊路有2處極限半徑為15 m的路段，平面線型指標差。車輛會車時，由于原舊路寬度不足，且視線較差，造成車輛無法正常通行，同時，該段緊靠肖家洼小學，行車干擾大，安全性低，給村民的生活和出行帶來了困難。結(jié)合實際情況，提出了在盡量少占用耕地的前提下，在村西靠河溝側(cè)布線的方案。實地與業(yè)主溝通后，業(yè)主要求對兩個方案進行比較，擇優(yōu)選取。

3.3 縱斷面調(diào)查和初步設(shè)計

通過實地踏勘，對路線起點、終點、交叉口位置、過村路段和特殊路基段等影響縱坡設(shè)計的控制點和段落進行調(diào)查，結(jié)合路面補強方案和橋涵利用情況對路線縱面進行初步設(shè)計。

4 項目內(nèi)業(yè)設(shè)計階段

各專業(yè)組整理好方案后，與總工程師和專業(yè)負責人進行了溝通，確定了項目總體設(shè)計思路和路線布設(shè)原則，對路線平縱面進行了優(yōu)化設(shè)計。

4.1 舊路基本概況

4.1.1 平面

原有舊路等級低，彎道較多，最小半徑為15.0 m的有2處，舊路平面指標基本滿足四級公路標準。

4.1.2 縱面

原有舊路縱坡起伏較大，全線有8處縱坡大于7%的路段。其中，有一處超標，縱坡為10.3%.舊路縱面指標基本滿足四級公路標準。

4.1.3 路基寬度

原有舊路K0+000～K9+900段的寬度為4.0～6.0 m不等，K9+900～K11+300段的寬度為8.5 m，且該段利用了安康煤炭道路。過村路段彎道無加寬，其他路段均有加寬。

4.1.4 安全設(shè)施

原有舊路全線無安全設(shè)施。

4.2 項目總體設(shè)計思路和路線布設(shè)原則

在滿足四級公路設(shè)計標準的情況下盡量利用舊路，不追求高指標、高標準，根據(jù)實際情況對部分路段進行改線；對舊路縱面指標不達標的路段進行必要的優(yōu)化，并對舊路面進行補強設(shè)計。在危險彎道、長陡下坡交叉口前后視距不良的路段，通過清除路側(cè)障礙、開挖視距臺、設(shè)置必要的交通安全預(yù)告牌和限速標志設(shè)施等措施消除不安全因素，以提高公路的行使條件和服務(wù)水平。

路線布設(shè)原則有以下2點：①盡可能地利用舊路工程，降低造價；盡可能地選用占地面積最小的改建方案，以節(jié)約用地；既要防止過分遷就原有公路忽視的標準，又要避免片面追求高標準，大量廢棄原有公路的方式。一般路段根據(jù)實際情況采取單側(cè)加寬的方式，過村路段以少拆遷方式控制路線。②對于舊路縱面指標不達標的路段，應(yīng)進行必要的優(yōu)化。一般路段標高以路面補強方案和橋涵利用情況確定，過村路段標高以路面補強方案與排水方案綜合確定。

4.3 路線平面、縱斷面的設(shè)計思路

4.3.1 路線平面設(shè)計

拓寬改建段設(shè)計路線以利用舊路為原則，拓寬一側(cè)路基；過村路段以少拆遷控制路線；局部路段通過裁彎取直、加大平曲線半徑等措施改善行車條件；K1+300～K1+500利用舊路段，該段下穿岢臨高速，設(shè)計路線時控制路基不侵占橋墩，同時，保證該段不挖舊路左側(cè)邊坡；K9+900～K11+300段利用安康煤炭專用公路，舊路寬度為8.5 m，平面設(shè)計完全利用舊路。

K8+760～K9+575段位于肖家洼過村路段，肖家洼小學路段平面指標較差，車輛無法正常通行，因此，在外業(yè)勘測設(shè)計階段中，提出了繞村方案，業(yè)主要求對過村方案與繞村方案進行比較。過村方案順舊路布線，里程為0.815 km；繞村方案在K9+000處與舊路分支，沿河岸布線，在經(jīng)過肖家洼小學后與舊路相接。過村方案投資小、占地面積小，缺點是平面指標低、視線較差、靠近村莊和行車干擾大；繞村方案的平面指標較高、行車舒適、行車干擾較小，缺點是投資較高、占地面積大。通過對平面指標和工程量綜合對比，與業(yè)主溝通后確定選用繞村方案。

4.3.2 路線縱斷面設(shè)計

一般路段標高通過路面補強方案與橋涵利用情況綜合確定，過村路段標高通過路面補強方案與排水方案綜合確定。K0+000～K0+305段為過村路段，兩側(cè)房屋較多，排水設(shè)施較完善，以舊路作為控制標高進行控制；K0+300～K0+600段為過村路段，原路損壞嚴重，舊路縱坡為10.3%，無法滿足標準要求，因此，對此段采用縱坡9.0%的優(yōu)化設(shè)計，以滿足標準要求。

K4+000～K4+300段為改線段，縱坡設(shè)計以前后銜接路段的設(shè)計高程和坡度進行控制；K9+000～K9+400段為改線段，縱坡設(shè)計以K9+279處通道所需最低標高控制，同時，以前后銜接路段的設(shè)計高程和坡度進行控制。

由于舊路低洼路段排水不暢，易造成路基翻漿，導(dǎo)致路面嚴重損壞?？v坡設(shè)計以路基處于中濕狀態(tài)下的最低高度控制路基設(shè)計高度。

5 結(jié)束語

以上為筆者對扶貧改造項目的設(shè)計體會，主要涉及項目平縱面設(shè)計思路、設(shè)計原則和各個階段工作內(nèi)容。平縱面設(shè)計是公路工程重要組成部分，在路線方案布設(shè)過程中，與公路其他專業(yè)緊密相關(guān)，應(yīng)與業(yè)主和相關(guān)部門緊密溝通，這就要求路線設(shè)計人員要具有較高的綜合素質(zhì)和較強的溝通能力。

〔編輯：張思楠〕