关于改扩建道路路线设计思路

关于改扩建道路路线设计思路

敬洪林

中铁长江交通设计集团有限公司  重庆市渝北区401121

摘要：为解决公路改扩建过程中的路线设计问题，本文在介绍改扩建设计基本原则基础上，提出改扩建设计思路，内容包括平面拟合设计、纵面拟合设计与线形设计，以期为相关人员提供参考，保证改扩建公路路线设计合理性与可行性。

关键词：公路改扩建；改扩建设计；路线设计

    如今，为切实满足交通量不断增加的要求，很多路段面临改扩建，在公路改扩建过程中，路线设计作为重要内容，其设计质量和效果直接影响改扩建效果，因此必须对改扩建公路路线设计引起高度重视，在明确相关设计原则的基础上，确定相应的设计思路。

1改扩建设计基本原则

在公路的改扩建设计过程中，要严格遵循下列基本原则：

（1）常用改建方法包括单侧拼接改扩建、单侧分离改扩建、两侧拼接改扩建、两侧分离改扩建和混合加宽改扩建，对于处在平原微丘区中的公路，其改扩建以两侧拼接与局部分离两种方案为主，而处在山岭重丘区中的公路，为保证高填深挖段的安全性，并由于受到现场施工组织及保通要求等方面因素的影响，建议采用单侧加宽方案。

（2）以总体布局方案为依据，在做好前期旧路调研工作的基础上，严格遵循最大限度利用旧路的基本原则，对包含平面与横纵等在内的各项技术指标进行合理应用，以此对路线实施综合设计，保证设计成果的合理性。

（3）在实际的改扩建过程中要综合考虑公路行车安全性，做好安全性评价，并据此对扩建提出专门的对策，从根本上保证路段交通安全[1]。

（4）在存在隧道的部分，建议优先考虑局部分离方案；在有大型构造物存在的段落，其扩建方式的确定需要充分参考大型构造物类型，并采取多方案综合对比的方式；将原路扩建完成后，其所有技术指标都要与相关规范及标准要求完全相符。

（5）当旧路绕行距离相对较长、技术标准相对较低或和地方城市发展存在明显冲突时，以及针对事故多发路段，建议另辟新线，但要做好和原位改建之间的论证对比，以选择最佳的实施方案。

2改扩建路线设计思路

2.1平面拟合设计

以旧路两幅现有实测资料为依据，将隧道与明式构造物作为核心控制要素开展拟合设计，同时做好误差分析。在两侧拼接段应进行拟合设计，使旧路平面线形基本保持不变；在长度相对较大的圆曲线段，可通过多圆复曲线拟合来降低拟合误差；将平面线形完成拟合后，应与规范提出的有关要求完全相符。对于多圆复曲线拟合，实际上就是对拟合误差相对较大的各圆曲线进行分割，形成若干半径不同，但能实现迳相衔接的分段圆曲线，这样能有效提高拟合成果的精度[2]。

在整个复曲线当中，不同圆曲线段实际长度与半径需要以实测点位为依据通过绘制相应的分布图来分析和对比，并且要注意不同分段复曲线实际长度要满足相关规范提出的要求。其中，桩号和曲率之间的分布关系图可借助AutoCAD根据测点资料完成绘制，确定不同段落长度和曲率大小。

在拟合精度评定方面，对于路段范围内的明式构造物，其理论上应按照不超过10cm严格控制，而对于一般路基段，其应按照不超过10-20cm控制，具体的误差指标可根据旧路的各项技术标准进行适当调整。

以沪宁高速公路扩建工程为例进行分析，由于受到软基沉降和施工误差等因素的直接影响，设计中通过多圆复曲线拟合，将平面线形拟合完成后的偏差降低到10cm之内。尤其是在AK0+000~AK37+912.561段进行平面拟合设计过程中，1001对实测点位98.8%的拟合误差不超过10cm，最大误差小于15cm，取得了良好的效果。

2.2纵面拟合设计

在纵面拟合设计过程中要充分考核桥梁分布、路线交叉等的相互协调性，从根本上确保该方案合理性与经济性；尤其是在软基路段，应确保当前路基的实际高程，而在特殊困难段，则要做好多方案综合分析与论证[3]。

在纵面拟合应充分考虑路面扩建方案相关要求，将所有隧道及明式构造物作为主要控制点，通过对拟合设计的分段与分幅，做好误差分析，其具体方法和之前提出的平面拟合误差没有太大差别。在一般路段，应继续遵循宁填勿挖的基本原则，使拟合完成后的纵面线形依然能达到相关规范的要求。在净空与构造物限制较大的路段，虽然能不对最短坡长进行控制，但竖曲线的长度应达到3s行程以上。

对于拟合精度要求，明式构造物对应的拟合误差要根据应力储备控制，一般不能超过-3~+3cm，同时还要与结构安全要求相符，具体的误差指标可根据旧路各项技术标准进行必要的调整。对现有纵面无法满足相关技术规范与标准要求的路段需对其纵面线形各项设计条件进行必要的调整。为切实保证施工质量，达到理想的行车舒适性等指标，需要在路面施工开始前对旧路纵坡实施二次分幅调坡。在此过程中需要将路面技术方案及构造物加铺层层厚等作为主要控制指标。另外，为了从根本上解决桥头跳车问题，可考虑在桥头段增设过渡段[4]。

以沪宁高速公路公路扩建工程的CK72+996.024~CK118+430段为例进行分析，首先以现有实测资料为依据建立专门的地面模型，同时将各类明式构造物作为主要控制点开展纵面优化拟合，将现有桥梁桥面实际标高限制至±3cm之内

[5]。此外根据所在区域的沉降情况，对以下三个路段实施纵面调整，即适当抬高：CK96+100~CK96+600段，总里程约500m，将路基的实际标高抬升0-0.30m；CK107+950~CK109+800段，总里程约1850m，将既有大桥拆除后重新建设，在原有基础上抬升0-1.80m；CK118+100~CK118+430，总里程约330m，将路基的实际标高抬升0-0.50m。

2.3线形设计

结合安全性评价结果与建议，综合考虑旧路各种平纵组合情况，适当调整旧路线形指标。当旧路中存在线形组合不良等情况时，为防止形成危险路段，导致事故频发，应制定专门的补救措施。针对凹形竖曲线底部，由于其排水不畅，所以应综合调整纵断面及横坡，尽可能缩短这种路段的实际长度；对于S形和包含C形与卵形在内的同向曲线，应考虑增设线形诱导设施；在长度较大的直线下坡段，应增设相应的警告设施与限速设施；而在长度较大的转弯段，则要增设线形诱导设施与警告设施。另外，对新线而言，要灵活使用各类技术指标，确保新线和旧路线形标准之间达到连续和均衡，同时和沿线良好适应[6]。

3结语

    综上所述，改扩建是当前公路设施建设与发展的重点内容，要想保证改扩建顺利完成，并达到预期质量效果，需要以做好路线设计为前提，以上对改扩建公路的路线设计思路进行了初步分析与总结，旨在为实际的改扩建公路工程路线设计提供参考借鉴。

参考文献：

[1]张迎春.高速公路改扩建路线设计方法——以沈阳至海口国家高速公路水口至白沙段项目为例[J].工程技术研究,2021,6(18):218-219.

[2]严琦玮,顾春晓.关于公路工程中改扩建公路路线以及路面路基设计的思考[J].城市建筑,2020,17(21):166-167.

[3]姚怡彤.公路工程中改扩建公路路线以及路面路基设计的探析[J].甘肃科技,2020,36(09):100-101.

[4]谢昧思,杨年顺.山区农路改扩建工程回头曲线极限最小半径取值研究[J].国防交通工程与技术,2019,17(03):9-13.

[5]桂云海.公路工程中改扩建公路路线以及路面路基设计的探析[J].四川建材,2017,43(10):101-102.

[6]曾令钊.G211沿河黑獭至印江县城公路改扩建工程路线与路基路面设计分析[J].交通世界,2017(19):34-35.