改擴(kuò)建公路路線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

廖華

（四川恒德工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，四川成都 611130）

0 引言

就目前而言，公路路線的改擴(kuò)建過程容易受到外界環(huán)境因素以及地貌、地勢(shì)等方面的影響。同時(shí)，在改擴(kuò)建過程中需要使用到的施工技術(shù)難度較大，改擴(kuò)建方案設(shè)計(jì)過程較為復(fù)雜。改擴(kuò)建公路在一定程度上有著良好的積極作用，能夠促進(jìn)社會(huì)的快速發(fā)展，那么只有結(jié)合公路建設(shè)區(qū)的實(shí)際狀況，重視設(shè)計(jì)過程中的要點(diǎn)，建立科學(xué)合理的改擴(kuò)建方案，這樣才能提高公路改擴(kuò)建之后的質(zhì)量，為施工工作的順利開展打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。

1 公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)原則

（1）對(duì)于公路改擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)方案而言，其形式種類較多，主要分為單側(cè)拼接、雙側(cè)拼接、分離、混合加寬等。一般而言，雙側(cè)拼接和局部分離的形式多用于在平原微丘地區(qū)的公路。此外，建設(shè)在山嶺重丘的公路在改擴(kuò)建過程中可能涉及高填方、路基深挖、橋梁、隧道擴(kuò)建等工程，那么就需要采用單側(cè)加寬的形式，確保公路在改擴(kuò)建過程中能夠正常使用。

（2）對(duì)于公路路線改擴(kuò)建工程的總體布局而言，其要結(jié)合公路建設(shè)的區(qū)域，充分考慮公路原有的基礎(chǔ)和技術(shù)指標(biāo)，這樣才能建立科學(xué)合理的路線改造方案。

（3）無論是工程設(shè)計(jì)還是施工過程，相關(guān)人員都要重視安全問題。在路線改擴(kuò)建之前要對(duì)施工過程中可能存在的安全問題進(jìn)行預(yù)判，制定針對(duì)性的措施有效進(jìn)行預(yù)防，開展改建過程安全評(píng)價(jià)工作，為交通和施工安全提供保障。

（4）對(duì)于公路路線的改擴(kuò)建而言，如果其存在隧道，那么就要采用局部分離的形式進(jìn)行擴(kuò)建。此外，如果公路周圍存在許多大型建筑物，那么路線的改擴(kuò)建不能給周圍建筑物帶來不利影響，這樣才能確保在公路改擴(kuò)建完成以后，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

（5）如果需要改擴(kuò)建的公路存在繞行距離長(zhǎng)、質(zhì)量低、沖突大、容易發(fā)生安全事故等問題，那么就應(yīng)當(dāng)考慮重新開辟一條新的路線。

2 原有公路路線存在的問題

2.1 不良地質(zhì)、路基病害地段較多

對(duì)于原有的公路工程而言，其建設(shè)時(shí)間較早，加之使用年限較長(zhǎng)且沒有進(jìn)行良好的養(yǎng)護(hù)，那么就無法發(fā)揮公路工程的價(jià)值優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還會(huì)給公路自身的質(zhì)量造成不利影響。此外，由于原有的公路工程在建設(shè)過程中受當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)勘察設(shè)計(jì)技術(shù)的限制，那么較現(xiàn)在而言，部分公路路線的設(shè)計(jì)存在不合理、不科學(xué)的現(xiàn)象。

2.2 原有路線不能適應(yīng)交通運(yùn)輸新需求

對(duì)于傳統(tǒng)的公路設(shè)計(jì)和修筑過程而言，其主要考慮的內(nèi)容是城鎮(zhèn)的規(guī)劃與發(fā)展，然而，科學(xué)社會(huì)的不斷進(jìn)步促進(jìn)城市的發(fā)展進(jìn)程，這就使得原有的公路路線與當(dāng)下城市化進(jìn)程以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間產(chǎn)生一定的矛盾。同時(shí)，原有的公路也已經(jīng)無法承受現(xiàn)在巨大的交通運(yùn)輸需求和壓力，這就無法帶動(dòng)周圍城市的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。因此，只有結(jié)合公路建設(shè)區(qū)域的實(shí)際情況以及城市未來的發(fā)展目標(biāo)，對(duì)原有的公路路線進(jìn)行改擴(kuò)建，這樣才能推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，從而就能創(chuàng)造巨大的社會(huì)價(jià)值。

3 公路改擴(kuò)建路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 路線勘察

對(duì)于公路改擴(kuò)建工程而言，首先要掌握公路原有資料的內(nèi)容，然后才能判斷新擴(kuò)建的線路部分是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，在改擴(kuò)建公路路線之前，要按照左右兩幅的方式對(duì)公路進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)還要根據(jù)曲線的半徑將公路的縱向間距控制在10～25m范圍內(nèi)。在測(cè)量過程當(dāng)中，工作人員要選用精度較高的儀器進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)，利用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)設(shè)備不僅能夠提高數(shù)據(jù)檢測(cè)準(zhǔn)確性，還能給工作人員提供良好的便利。

3.2 安全評(píng)價(jià)

3.2.1 具體內(nèi)容

（1）對(duì)公路的擴(kuò)建路線是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)，重點(diǎn)對(duì)公路的超高、半徑、縱坡、視距、平縱組合等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)，確保其符合改建的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）采用先進(jìn)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)工具對(duì)公路交通事故多發(fā)的路段進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，重點(diǎn)分析事故多發(fā)的類型和產(chǎn)生的原因，同時(shí)還要制定針對(duì)性的措施降低后期公路使用過程中安全事故發(fā)生的可能性。

（3）在保證公路原有運(yùn)行速度的基礎(chǔ)上，提高后改擴(kuò)建部分公路速度指標(biāo)的協(xié)調(diào)性。

3.2.2 評(píng)價(jià)方法

公路的特殊路段存在較大可能性會(huì)影響行車的安全。因此，在公路路線改擴(kuò)建過程中，要對(duì)特殊路段的改建質(zhì)量和方案進(jìn)行嚴(yán)格的控制，利用貨車停車視距的方式對(duì)特殊困難路段進(jìn)行檢驗(yàn)。此外，如果部分路段存在長(zhǎng)坡和大坡，那么在改擴(kuò)建過程中要對(duì)其行駛的速度進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，這樣才能保證車輛行駛的安全。對(duì)于路段方案設(shè)計(jì)過程而言，將原有公路作為上行路線，新建的路段作為下行路線，提高避險(xiǎn)、爬坡等特殊車道布置的科學(xué)合理性，這樣才能制定出最佳的改擴(kuò)建方案。如果公路的超高大于6%的路段，那么就要充分考慮貨車的行駛速度，在此基礎(chǔ)上對(duì)改擴(kuò)建公路的超高進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這樣不僅能夠提高貨車行駛的安全性，還能為司機(jī)創(chuàng)造舒適的行車環(huán)境。

3.3 平面擬合

3.3.1 擬合原則

一般而言，技術(shù)人員在完成原有公路測(cè)量并制定好改擴(kuò)建方案以后，要對(duì)隧道和明式構(gòu)造物進(jìn)行擬合設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中要對(duì)數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行分析。對(duì)于采用雙側(cè)拼寬模式的路段而言，其在進(jìn)行擬合設(shè)計(jì)時(shí)要保證改建后的公路與原有公路存在相同的平面線形。此外，在對(duì)長(zhǎng)度較大的圓曲線段進(jìn)行擬合設(shè)計(jì)時(shí)，要采用多元復(fù)曲線擬合方法來提高擬合的精度，確保公路的擬合設(shè)計(jì)效果符合行業(yè)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。其中，技術(shù)人員在對(duì)多圓復(fù)曲線進(jìn)行擬合時(shí)，要將多圓復(fù)曲線分割成半徑不同但能相互連接的圓曲線，這樣就能提高擬合的準(zhǔn)確性。

在對(duì)復(fù)曲線進(jìn)行擬合時(shí)，要按照曲線的樁號(hào)和曲率分布圖像來設(shè)計(jì)長(zhǎng)度與半徑，設(shè)置過程中要對(duì)不同圓曲線進(jìn)行對(duì)比，確保每條復(fù)曲線的長(zhǎng)度和半徑都能滿足實(shí)際的特殊需求。此外，對(duì)于樁號(hào)和曲率分布圖像而言，首先要對(duì)圓曲線進(jìn)行測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)完成之后利用CAD 軟件進(jìn)行繪制，這樣就能得到準(zhǔn)確的曲線長(zhǎng)度與半徑，然后將樁號(hào)和測(cè)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)，這樣就能繪制完整的分布圖像。

3.3.2 精度評(píng)定

對(duì)于核心控制要素而言，從理論上講，其誤差不能超過10cm，而常規(guī)段的誤差要保持在10～20cm 范圍內(nèi)。此外，由于公路建設(shè)的區(qū)域存在較大的差異性，那么在實(shí)際改擴(kuò)建工程當(dāng)中可以根據(jù)實(shí)際的誤差標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。一般而言，如果公路存在軟基和施工誤差時(shí)，其在改擴(kuò)建過程中要將平面線形擬合的最大誤差控制在10cm。

3.4 縱面擬合

在公路改擴(kuò)建過程中進(jìn)行縱面擬合時(shí)，技術(shù)人員要從多個(gè)方面、多個(gè)角度對(duì)擬合的精度進(jìn)行考慮，這樣才能提高其與改造方案之間的協(xié)調(diào)性。一般而言，在對(duì)橋梁、隧道、路面、設(shè)施等方面進(jìn)行改擴(kuò)建時(shí)，技術(shù)人員要結(jié)合實(shí)際狀況進(jìn)行制定，這樣才能提高方案的合理性與經(jīng)濟(jì)性。此外，對(duì)于公路存在的軟基段而言，要在保持公路原有路基高程的基礎(chǔ)上適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，如果部分路段存在較強(qiáng)的特殊性和困難性，那么就要對(duì)其進(jìn)行綜合考慮。

3.4.1 擬合原則

一般而言，縱面擬合的原則與平面擬合原則之間存在一定的相似性，都要將隧道與明式構(gòu)造物作為控制核心，然后根據(jù)制定好的改擴(kuò)建方案，采用分段和分幅的形式對(duì)路段進(jìn)行擬合設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中要對(duì)偏差進(jìn)行綜合分析。對(duì)于常規(guī)路段而言，其要在遵守填優(yōu)于挖原則的基礎(chǔ)上，確保擬合的線形符合相關(guān)規(guī)定要求。此外，對(duì)于特殊困難的路段而言，由于其容易受到構(gòu)造物、凈空或其他方面的限制，那么就無需對(duì)長(zhǎng)度最短的縱坡進(jìn)行控制，但要保證該段縱坡的豎曲線長(zhǎng)度大于三秒行程。

3.4.2 精度評(píng)定

對(duì)于核心控制點(diǎn)擬合過程中產(chǎn)生的精度偏差而言，技術(shù)人員要對(duì)其進(jìn)行充分的考慮，確保誤差在-3～3cm 范圍內(nèi)。在考慮誤差時(shí)，要根據(jù)不同公路規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。除此之外，在開展公路改擴(kuò)建施工工作之前，要對(duì)原有公路縱坡的高程進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，調(diào)整的過程要按照改擴(kuò)建方案和橋梁所需加鋪的厚度對(duì)公路的坡度進(jìn)行有效的控制，同時(shí)還要設(shè)置過渡段并進(jìn)行特殊處理，這樣才能降低車輛行駛過程中產(chǎn)生橋頭跳車的現(xiàn)象，為司機(jī)創(chuàng)造良好、舒適的行車環(huán)境。

3.5 線形設(shè)計(jì)

（1）在公路改擴(kuò)建安全評(píng)價(jià)工作完成以后，要在公路平縱組合的基礎(chǔ)上對(duì)公路的線形進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)事故多發(fā)路段要采取有效的防治措施。對(duì)于凹曲線底端排水性能較差的路段而言，在對(duì)橫坡與縱斷面進(jìn)行調(diào)整過程中要減少該路段的長(zhǎng)度。同向曲線和S 曲線要在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b警告標(biāo)志。除此之外，對(duì)于長(zhǎng)路段的下坡段和長(zhǎng)路段的彎道段而言，要在進(jìn)入下坡段和彎道段之前，在公路側(cè)設(shè)置警示標(biāo)志。

（2）對(duì)于公路改擴(kuò)建方案的制定而言，要充分發(fā)揮不同技術(shù)指標(biāo)的價(jià)值優(yōu)勢(shì)，確保新設(shè)置的公路路線與原有的公路之間能夠相互適應(yīng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于公路路線改擴(kuò)建工程而言，其涉及的專業(yè)領(lǐng)域范圍較廣，擁有較強(qiáng)的復(fù)雜性和系統(tǒng)性。因此，要在遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，對(duì)公路建設(shè)區(qū)域的狀況進(jìn)行實(shí)際勘測(cè)，這樣才能明確公路路線改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從而就能設(shè)計(jì)科學(xué)合理的改擴(kuò)建方案，提高施工過程的質(zhì)量和效率，為公路行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。