山區(qū)公路改建設(shè)計(jì)要點(diǎn)★

史 殿 瑞

(廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東 廣州 510640)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，山區(qū)公路改建已是近年來(lái)公路建設(shè)的主要投資所在。相比于平原地區(qū)公路，山區(qū)公路所在地形通常起伏較大，道路多高填深挖、多支擋結(jié)構(gòu)物；且山區(qū)公路多為當(dāng)?shù)匚ㄒ坏缆?，其改建過(guò)程對(duì)當(dāng)?shù)爻鲂羞\(yùn)輸影響較大[1,2]。通過(guò)對(duì)惠東縣高潭革命老區(qū)潮惠高速連接線項(xiàng)目全過(guò)程的參與研究，探討山區(qū)公路改建設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

1 工程概況

惠東縣高潭革命老區(qū)潮惠高速連接線項(xiàng)目位于惠東縣東北部山區(qū)，屬于蓮花山山脈的西南部，地形條件困難復(fù)雜，高差起伏大，地形地貌以丘陵、山谷、陡崖、陡坡為主。項(xiàng)目所在地雨量充沛，氣候溫暖，年均氣溫21.7 ℃，年平均降雨量達(dá)1 859.7 mm，全年降雨主要集中在4月～10月份，占全年降雨量的90.5%，夏季多暴雨，山體滑坡、崩塌和公路水毀頻發(fā)。

惠東縣高潭革命老區(qū)潮惠高速連接線為舊省道S242升級(jí)改造為國(guó)道G236的其中一段，全線采用雙向四車道一級(jí)公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，總長(zhǎng)10.825 km。設(shè)大橋115 m/1座、中橋330/6座、隧道388.5 m/1，觀景平臺(tái)兩處，主要平面交叉10處。本項(xiàng)目橋梁比例為4.11%，隧道比例為3.59%，總橋隧比為7.70%，設(shè)置涵洞31道。原省道S242為雙向兩車道三級(jí)公路。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 路線設(shè)計(jì)

2.1.1 路線平面設(shè)計(jì)

山區(qū)改建公路多服務(wù)于落后山區(qū)，其改建根本目的在于通過(guò)提升交通運(yùn)輸能力，帶動(dòng)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)，因此其平面選址首先應(yīng)符合地方規(guī)劃；其次山區(qū)公路路線平面設(shè)計(jì)其顯著特點(diǎn)為受地形條件限制，走廊帶通常較唯一，改建路線與舊路路線平面位置多有重合，為減少造價(jià)及節(jié)約用地等，在滿足工程條件及相關(guān)技術(shù)規(guī)范的前提下，平面設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能多地利用舊路[3,4]；同時(shí)路線應(yīng)注意避讓及維護(hù)山間河谷現(xiàn)狀，以減少后續(xù)路基專業(yè)防護(hù)設(shè)計(jì)壓力。因此項(xiàng)目山區(qū)改建公路路線平面設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)注意與沿線城鎮(zhèn)規(guī)劃、舊路及山間河谷的關(guān)系。

2.1.2 路線縱斷面設(shè)計(jì)

縱斷面設(shè)計(jì)在非鎮(zhèn)區(qū)段著重考慮跨越山川河谷及部分地方道路需要，在城鎮(zhèn)路段需注意符合地方政府規(guī)劃，尤其是當(dāng)改建項(xiàng)目作為地方干線公路時(shí)，其標(biāo)高直接影響沿線道路的接入接出，進(jìn)而影響改建項(xiàng)目的整體集散能力。

本項(xiàng)目路線整體按照以上平縱設(shè)計(jì)原則進(jìn)行布設(shè)，如K5+700～K9+150段路線設(shè)計(jì)其核心為鎮(zhèn)區(qū)段路線方案的設(shè)計(jì)，即如何處理改建公路路線與城鎮(zhèn)發(fā)展的關(guān)系。由于舊省道S242鎮(zhèn)區(qū)段兩側(cè)房屋建筑密集，難以擴(kuò)寬，設(shè)計(jì)階段提出K線和B線方案。K線方案K5+700后沿舊省道S242布線，后從鎮(zhèn)區(qū)西側(cè)穿過(guò)；B線方案K5+700后不再沿舊路布線，而是新選走廊帶，從鎮(zhèn)區(qū)東側(cè)穿過(guò)。實(shí)施階段通過(guò)分析對(duì)比，雖然B線路程較短，且拆遷較小，整體造價(jià)較低，但K線符合地方規(guī)劃、有利于城鎮(zhèn)發(fā)展建設(shè)，得到當(dāng)?shù)卣С帧Ｒ虼吮韭范巫罱K按K線方案設(shè)計(jì)及實(shí)施。且鎮(zhèn)區(qū)段K線整體縱斷面依據(jù)道路兩側(cè)地方規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖1)。

2.2 路基設(shè)計(jì)

2.2.1 填方路基設(shè)計(jì)

山區(qū)改建公路項(xiàng)目沿線地形通常起伏較大，高填及臨河路基較為常見(jiàn)，相交路網(wǎng)發(fā)達(dá)的平原地區(qū)，山區(qū)改建公路多作為當(dāng)?shù)匚ㄒ唤煌ㄖ鞲傻?，其?duì)路基的質(zhì)量和穩(wěn)定性有更高的要求。設(shè)計(jì)階段針對(duì)填方路基應(yīng)注意做好軟基及高液限土等不良地質(zhì)勘探工作，并考慮相較平原地區(qū)適當(dāng)加強(qiáng)處理措施。對(duì)于臨河路基，在平面設(shè)計(jì)階段即注意保障原河道寬度，路基設(shè)計(jì)階段需著重依據(jù)河道常水位高采取漿砌片石或混凝土護(hù)坡等防護(hù)手段，如圖2所示。

2.2.2 挖方路基設(shè)計(jì)

山區(qū)改建公路挖方路基數(shù)量較多，且規(guī)模基本為三級(jí)及三級(jí)以上高邊坡，其穩(wěn)定性對(duì)后續(xù)行車安全及道路運(yùn)營(yíng)影響較大。其設(shè)計(jì)核心理念在于“重勘探，抓動(dòng)態(tài)”。即設(shè)計(jì)前期，需加強(qiáng)地質(zhì)勘探，切實(shí)做到一坡多孔，并實(shí)施根據(jù)勘察情況適當(dāng)增加鉆孔，以為邊坡設(shè)計(jì)提供充足地質(zhì)資料依據(jù)。其次是整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中貫徹動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原則，施工過(guò)程中加強(qiáng)開(kāi)挖邊坡滑動(dòng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)分析各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告，通過(guò)建立受力模型，模擬驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性以指導(dǎo)是否需要變更邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案。

本項(xiàng)目LK2+320～LK2+420段左側(cè)路塹高邊坡，勘察設(shè)計(jì)階段根據(jù)鉆孔資料該坡地質(zhì)情況較好，邊坡分三級(jí)設(shè)坡，一級(jí)坡率1∶1.00，二、三級(jí)坡率為1∶1.25。一、二級(jí)坡面采用6 cm客土噴播防護(hù)，三級(jí)坡面采用三維網(wǎng)植草防護(hù)。施工開(kāi)挖后，揭露該邊坡巖性主要為強(qiáng)～中風(fēng)化砂礫巖，邊坡巖體擠壓構(gòu)造明顯，中部巖面交接處可見(jiàn)黑色夾層，受雨水侵蝕呈軟泥狀，并斜向貫通整個(gè)坡面。根據(jù)上述開(kāi)挖后地質(zhì)情況，調(diào)整設(shè)計(jì)方案為一級(jí)坡面采用錨索框梁加固；坡面防護(hù)由6 cm客土噴播變更為8 cm客土噴播，其余維持原設(shè)計(jì)不變，如圖3，圖4所示。調(diào)整后，該邊坡完工距今已有三年，期間該邊坡多次遭遇暴雨臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)降水極端天氣，但整體仍保持較好的穩(wěn)定性，道路運(yùn)營(yíng)正常。

2.3 平面交叉設(shè)計(jì)

山區(qū)公路作為當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)外聯(lián)系的紐帶，由于改建前等級(jí)較低，其沿線通常居民樓林立，各種出入口密集分布。改建后由于道路等級(jí)提升，沿線平面交叉需按規(guī)范要求進(jìn)行重新整合設(shè)計(jì)，如圖5所示。山區(qū)改建公路作為服務(wù)于地方發(fā)展的交通干道，其在保證自身集散功能的同時(shí)，更應(yīng)注重保障沿線居民生產(chǎn)生活需要。總的來(lái)說(shuō)，其設(shè)置思路是“慎開(kāi)口，多改路，沿舊道”。

慎開(kāi)口是指直接接入接出的平交口應(yīng)慎重設(shè)置，按規(guī)范中各設(shè)計(jì)速度對(duì)應(yīng)的間距進(jìn)行設(shè)置；多改路是指通過(guò)增設(shè)改路將原平交于公路的鄉(xiāng)村道路集中于某處平面交叉，再進(jìn)行出入主線；沿舊道是指改路在滿足地方通行需要的同時(shí)，要盡量沿現(xiàn)有道路布設(shè)，與主線改建不同，改路多為鄉(xiāng)村道路，指標(biāo)要求不高，盡量保留舊路或沿舊路布設(shè)能最大程度地減小對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活習(xí)慣的影響。

本項(xiàng)目全長(zhǎng)10.825 km，按照相關(guān)路線設(shè)計(jì)規(guī)范[3,4]，原設(shè)計(jì)全線僅共設(shè)置10處平交口，改路多達(dá)40條，其中有近15條施工階段按現(xiàn)狀舊路進(jìn)行了調(diào)整。通過(guò)以上平面交叉及改路設(shè)置基本滿足了本項(xiàng)目沿線居民生產(chǎn)生活需要。

2.4 交通組織設(shè)計(jì)

山區(qū)公路相對(duì)于平原地區(qū)公路通常具有唯一性，即大部分走廊帶通常只分布一條公路，需不間斷承擔(dān)運(yùn)送生活物資、生產(chǎn)資料、居民往來(lái)出行等任務(wù)。其改建過(guò)程對(duì)舊路的交通組織設(shè)計(jì)相對(duì)路網(wǎng)發(fā)達(dá)地區(qū)要求更高。根據(jù)近年來(lái)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，交通組織設(shè)計(jì)應(yīng)把握“安全、高效、經(jīng)濟(jì)”三項(xiàng)基本原則。

安全是交通組織設(shè)計(jì)的首要原則。通過(guò)另外修建通行便道、安裝護(hù)欄及其他交安設(shè)施、設(shè)置標(biāo)志標(biāo)線等舉措保證既有交通安全。高效是指交通組織設(shè)計(jì)不僅要滿足通行的基本目的，更要能保障當(dāng)?shù)厣?、生產(chǎn)運(yùn)輸效率不能明顯降低。經(jīng)濟(jì)是指交通組織設(shè)計(jì)要注意方法，不能一味通過(guò)加大投入來(lái)實(shí)現(xiàn)安全、高效的目標(biāo)，更要注意結(jié)合新舊路基位置關(guān)系，后期利用等因素統(tǒng)籌考慮，以降低工程造價(jià)。

惠東縣高潭革命老區(qū)潮惠高速連接線交通組織設(shè)計(jì)措施大體可分為三個(gè)階段：第一階段，先實(shí)施道路新建加寬部分，同時(shí)保證原有道路通車；第二階段，待新建加寬部分鋪至路面下面層瀝青混凝土后，封閉舊路及新建加寬路段中間部分進(jìn)行施工，并利用右幅新建加寬部分臨時(shí)通車，進(jìn)行中央分隔帶施工；第三階段，待舊路及中央分隔帶施工完成后，左幅道路開(kāi)放交通，維持通車，并對(duì)右幅道路上面層和中面層鋪筑，如圖6所示。通過(guò)以上措施，當(dāng)?shù)亟煌ㄔ诒卷?xiàng)目整個(gè)改建過(guò)程中均得到了安全、高效的保證，且通過(guò)新舊路基交換通行，減少了新修保通便道工程量。

3 結(jié)語(yǔ)

山區(qū)改建公路綜合性較強(qiáng)，相比平原地區(qū)公路改建項(xiàng)目，技術(shù)要求高，實(shí)施難度更大。本文結(jié)合惠東縣高潭革命老區(qū)潮惠高速連接線設(shè)計(jì)工程實(shí)例，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目路線設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、平面交叉設(shè)計(jì)及交通組織設(shè)計(jì)等四個(gè)方面的全過(guò)程研究，主要得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1)山區(qū)公路路線平縱設(shè)計(jì)均應(yīng)注意符合沿線重點(diǎn)城鎮(zhèn)既有規(guī)劃，并統(tǒng)籌考慮到后續(xù)橋梁、路基各專業(yè)設(shè)計(jì)工作，從路線方面盡量減小其他專業(yè)設(shè)計(jì)難度。

2)路基設(shè)計(jì)應(yīng)注意加強(qiáng)勘探工作，并在整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中貫徹動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原則。

3)平面交叉設(shè)計(jì)應(yīng)注意結(jié)合改路、新修便道等措施，在滿足相關(guān)規(guī)范從而交叉口相對(duì)較少的情況下，保證當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活的出行需要。

4)交通組織設(shè)計(jì)應(yīng)作為重要設(shè)計(jì)及施工內(nèi)容進(jìn)行專題研究，通過(guò)新舊路基結(jié)合、增設(shè)交安設(shè)施等手段保證改建公路周邊出行順暢。