白洪才

(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司)

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，各地原先建設(shè)的國(guó)、省道已逐漸不適應(yīng)車(chē)輛快速通行、短時(shí)到達(dá)的目的地的要求，曾經(jīng)在省際交通運(yùn)輸中占重要地位的國(guó)道已逐步被高速公路所取代，而高速公路又不現(xiàn)實(shí)，因此，改建現(xiàn)有國(guó)、省道使符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求變得越來(lái)越重要。

1 改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)原則

(1)改擴(kuò)建總體方案有單側(cè)拼接、單側(cè)分離、兩側(cè)拼接、兩側(cè)分離、混合加寬等多種形式。平原微丘區(qū)高速公路一般采用“兩側(cè)拼接、局部分離”擴(kuò)建方案，如滬寧高速和沈大高速擴(kuò)建工程;而對(duì)于山嶺重丘區(qū)高速公路常采用“單側(cè)加寬”擴(kuò)建方案，如連霍高速鄭州至洛陽(yáng)段擴(kuò)建工程。

(2)根據(jù)總體布局方案，在充分調(diào)查、分析和研究老路的基礎(chǔ)上，遵照充分利用原有工程原則，合理運(yùn)用平、縱、橫主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行路線綜合設(shè)計(jì)。

(3)在改擴(kuò)建中需對(duì)公路的安全性予以優(yōu)先考慮，進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)和擴(kuò)建對(duì)策研究，確保交通安全。

(4)對(duì)于隧道路段，一般采用局部分離擴(kuò)建模式;對(duì)于大橋、特大橋、隧道、樞紐互通等大型構(gòu)造物所處的路段，路線擴(kuò)建方案由該類(lèi)大型構(gòu)造物的擴(kuò)建方式所決定，并應(yīng)進(jìn)行多方案論證比選;原路擴(kuò)建后的產(chǎn)、縱、橫主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。

(5)對(duì)于老路繞行距離較長(zhǎng)、標(biāo)準(zhǔn)較低、與地方城市(鎮(zhèn))發(fā)展規(guī)劃沖突較大、交通事故多發(fā)段落、高填深挖路基段、受電站、水壩、水庫(kù)等因素影響的路段，需另辟新線(或局部分離新線)與老路原位改建方案進(jìn)行論證比選，擇優(yōu)選用。

2 道路改建設(shè)計(jì)

2.1 道路改建平面線型設(shè)計(jì)

由于道路原平面線型施工放樣均采用老方法(偏角法、切線支距法)，且近年來(lái)經(jīng)過(guò)多次維修改建，平面線形已與原設(shè)計(jì)圖紙有所偏差，故必須重新采集有關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)新采集的數(shù)據(jù)資料充分利用老路，確定路基的加寬側(cè)。

改建工程我們采用了GPS技術(shù)，布置了GPS點(diǎn)，進(jìn)行平面控制。利用全站儀測(cè)量公路的平面坐標(biāo)及路兩側(cè)的地物、地貌和平面坐標(biāo)，將采集的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，利用有關(guān)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行線形擬合設(shè)計(jì)，確定路線平面線形，并結(jié)合地形、地物對(duì)平面線形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.2 路面設(shè)計(jì)

本路段瀝青路面已重新鋪筑，大部分路段路面較好，為適應(yīng)一級(jí)路重交通量要求，本次設(shè)計(jì)對(duì)原有的路面進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。為預(yù)防新老基層與老路面底基層、基層結(jié)合處砌臺(tái)階，并在基層頂面鋪設(shè)土工格柵，然后撒封層鋪筑瀝青面層，根據(jù)調(diào)查資料計(jì)算，合理確定了新、老路路面結(jié)構(gòu)形式。

2.3 縱斷面設(shè)計(jì)

新建路面為瀝青混凝土路面，綜合調(diào)查資料及各種因素計(jì)算，瀝青路面設(shè)計(jì)厚度取9cm，根據(jù)路線中心的位置，路線縱斷面設(shè)計(jì)需按以下兩種情況考慮:(1)中心線在老路中心的，拉坡時(shí)主要考慮在原路面上輔筑9cm瀝青路面; (2)中心線偏移至一側(cè)的，拉坡時(shí)主要考慮在原路上鋪筑瀝青碎石混凝土路拱調(diào)整層與9cm瀝青路面。

2.4 高速道路橫斷面設(shè)計(jì)

路面設(shè)計(jì)。高速道路交通量大，車(chē)速高，為了方便超車(chē)和小汽車(chē)與大型客貨車(chē)分道行駛，當(dāng)年平均日交通量為10000～30000輛時(shí)，高速公路至少要配備4車(chē)道、6車(chē)道和8車(chē)道分別適用于年平均日交通量20000～45000輛和40000～70000輛，每車(chē)道寬度一般可采用3.5～3.75m。在互通式立交處、服務(wù)區(qū)等設(shè)變速車(chē)道。當(dāng)縱坡大于4%時(shí)，應(yīng)為載重車(chē)輛加設(shè)爬坡車(chē)道，爬坡車(chē)道、加速車(chē)道和減速車(chē)道的寬度均可用3m。

2.5 路基設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)應(yīng)力應(yīng)充分利用老路資源，合理用地，避免大填大挖。在優(yōu)選平面線形的基礎(chǔ)上選擇合理的路基加寬側(cè)，應(yīng)結(jié)合公路沿線的材料分布和地質(zhì)狀況，選擇適宜的路基填料，盡量降低公路造價(jià)，詳細(xì)調(diào)查沿線的大河及農(nóng)田灌溉水系，綜合考慮路基排水設(shè)計(jì)、合理設(shè)置橋涵位置，達(dá)到公路改建后沿線河流暢通、農(nóng)田灌溉水系完整。

3 路基的斷面尺寸設(shè)計(jì)

3.1 路基寬度

路基寬度為路肩外邊緣之間的寬度，一般包括路肩、路面、中間帶、變速車(chē)道等。路面供機(jī)動(dòng)車(chē)行使，路肩為保護(hù)路面穩(wěn)定，并兼供錯(cuò)車(chē)、臨時(shí)停車(chē)、行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)通行。高速公路和一級(jí)公路均設(shè)中間帶，路面寬度根據(jù)設(shè)計(jì)通行能力及交通量大小而定，一般每個(gè)車(chē)道寬度為3.50～3.75m。路肩寬度由公路等級(jí)和混合交通情況而定，最小每側(cè)為0.5m，有條件時(shí)力爭(zhēng)不小于1.0m，技術(shù)等級(jí)高的公路及城鎮(zhèn)近郊的一般公路，路肩寬度盡可能增大，一般取1～3m，并輔筑硬質(zhì)面層，提高路肩利用效率，以保證路面行車(chē)不受干擾。各級(jí)公路路基寬度為行車(chē)道寬度與路肩寬度之和，當(dāng)設(shè)有中間帶、加(減)速車(chē)道、爬坡車(chē)道、緊急停車(chē)帶、錯(cuò)車(chē)道等時(shí)，應(yīng)計(jì)入這些部分的寬度。公路路基寬度按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG－2003)或有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 路基高度

路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開(kāi)挖深度，是路基設(shè)計(jì)標(biāo)高和原地面標(biāo)高之差。

新建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高為路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高、加寬地段，則為設(shè)置超高、加寬前的路基邊緣標(biāo)高;改建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高可以與新建公路相同，也可以采用路中線標(biāo)高。設(shè)有中央分隔帶的高速公路、一級(jí)公路，其路基設(shè)計(jì)標(biāo)高為中央分隔帶的高速公路、一級(jí)公路，其路基設(shè)計(jì)標(biāo)高為中央分隔帶。

由于原地面沿橫斷面方向往往是傾斜的，因此在路基寬度范圍內(nèi)，兩側(cè)的高差常有差別，路基高度是指路基中心線處設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面標(biāo)高之差。路基兩側(cè)邊坡的高度是指填方坡腳或挖方坡頂與路基邊緣的相對(duì)高差。所以，路基高度有中心高度與邊坡高度之分。

路基的填挖高度，是在路線縱橫面設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮路線縱坡要求，路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)等因素確定的。從路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求出發(fā)，路基上部土層應(yīng)處于干燥或中濕狀態(tài)，路基高度應(yīng)根據(jù)臨界高度并結(jié)合公路沿線具體條件和排水及防護(hù)措施確定路堤的最小填土高度。

4 橋涵設(shè)計(jì)處理

4.1 涵泂的設(shè)計(jì)

為方便施工，加快施工進(jìn)度，本工程所設(shè)涵洞主要有圓管涵和蓋板涵兩種。原有石拱涵加寬，以大于原排水?dāng)嗝鏋樵瓌t，墩臺(tái)身與原涵一致或增大孔徑取消墩身，采用圓管涵和蓋板涵形式加寬。

根據(jù)外業(yè)涵洞調(diào)查結(jié)果及水力計(jì)算，老路涵洞可分為兩類(lèi):一類(lèi)為孔徑較小，升級(jí)后路幅增寬，不能滿足排水要求，且容易堵塞，疏通困難，這類(lèi)涵洞不能利用，須全部拆除，在原址或附近增大孔徑新建;另一類(lèi)為孔徑較大，能滿足排水要求，這類(lèi)涵洞采取一端或兩端接長(zhǎng)的方法處理，新老涵洞連接處采用瀝青麻絮或其他防水材料進(jìn)行堵塞。

4.2 橋梁的設(shè)計(jì)

全線橋梁盡量利用，老橋荷載等級(jí)仍按原等級(jí)，即汽車(chē)－20級(jí)，掛車(chē)－100。為此，在平面定線時(shí)，主要按單側(cè)單獨(dú)新建一幅橋梁的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(1)新橋的設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目的一座大橋由于在勘測(cè)調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)橋梁板底已有明顯的裂縫，橋梁墩身已有不同程度的損害，通過(guò)技術(shù)方案比較，本著“安全第一，質(zhì)量?jī)?yōu)先”的原則，最終確定此橋拆除重建，以中證道路建成后的通車(chē)安全。原橋?yàn)?1孔10m鋼筯混凝土現(xiàn)澆板橋，此次設(shè)計(jì)考慮現(xiàn)在的施工工藝及施工水平，上部結(jié)構(gòu)采用空心板橋，橋板采用先張法預(yù)制;下部結(jié)構(gòu)在勘測(cè)中發(fā)現(xiàn)地基承載力好，橋墩采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，柱式墩身，橋臺(tái)采用U型臺(tái)基礎(chǔ)。

(2)老橋的加固設(shè)計(jì)

對(duì)老橋根據(jù)實(shí)際情況，采取橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。在梁頂上加輔一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達(dá)到增大主梁有效高度和抗壓截面強(qiáng)度、改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達(dá)到提高橋梁的承載能力的目的。待橋面輔裝等附屬工程完成后，對(duì)加固后橋梁進(jìn)行荷載實(shí)驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)荷載后，再投入使用。

4.3 交通安全設(shè)施及附屬工程

本路按C級(jí)標(biāo)準(zhǔn)配置，包括公路標(biāo)志、標(biāo)線、護(hù)欄、輪廓標(biāo)、道口樁、示警樁、里程碑、百米樁、公路界碑。大中橋路側(cè)采用墻式混凝土護(hù)欄，全線的路基排水統(tǒng)一考慮，避免對(duì)所在地區(qū)造成新的污染。在公路沿線兩側(cè)適當(dāng)種植灌木和喬木，特別是在靠近村鎮(zhèn)的路段盡量加大綠化密度，以美化環(huán)境，衰減噪音。

5 結(jié)束語(yǔ)

老路升級(jí)改建能迅速改善當(dāng)?shù)毓肪W(wǎng)功能，符合建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求。根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展情況，改建時(shí)利用老路，不僅有利于節(jié)約國(guó)家土地資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約大量的資金，而且還能取得很好的社會(huì)效益。

［1］ 中華人民共和國(guó)交通部.公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01－2003)［S］.人民交通出版社，2004.

［2］ 中華人民共和國(guó)交通部.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD62－2004)［S］.人民交通出版社，2004.

［3］ 中華人民共和國(guó)交通部.公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD61－2005)［S］.人民交通出版社，2005.

［4］ 中華人民共和國(guó)交通部.公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD30－2004)［S］.人民交通出版社，2005.

［5］ 馬偉杰.岳宋明.淺談路基的斷面尺寸設(shè)計(jì)［J］.