公路整改擴建路線的設計要點

楊 瑩

引言

現(xiàn)如今的公路交通設施設計逐步完善，設計建設極為緊密的交通網(wǎng)絡體系，為我國經(jīng)濟建設發(fā)展奠定了基礎。原先設計建設的公路體系等級基礎相對較低，綜合運輸效率低上，無法充分滿足現(xiàn)階段的交通運輸基本要求，再加上原有公路施工質(zhì)量不高，在后續(xù)的使用運行過程中逐步出現(xiàn)多種病害問題，為此建設部門需要采取一系列的措施開展維護修養(yǎng)工作。公路整改擴建工作的開展，可滿足現(xiàn)階段的交通運輸需求，為人們的日常生活提供便利，因此相關(guān)部門及企業(yè)需重視公路路線整改擴的合理設計，有效適應社會以及汽車運輸需求。

1 公路改擴建原因

1.1 原有公路路線設計無法滿足交通運輸需求

最早的公路工程建設開始于1980年，但由于受到當時經(jīng)濟水平以及施工技術(shù)水平的制約，設計施工的公路路面較為窄小，再加上當時城市化建設發(fā)展水平并不高，因此道路規(guī)劃并不完善。但隨著城鎮(zhèn)規(guī)劃工作的逐步推行，原有設計的公路路線已無法滿足城市發(fā)展進程，并與社會經(jīng)濟發(fā)展趨勢產(chǎn)生一定的矛盾，原設計的公路路面已無法承受現(xiàn)階段的交通運輸需求，加劇城市道路交通擁擠情況，無法帶動周邊城市經(jīng)濟的進一步發(fā)展。為此開展公路路線的改擴建工作，才能有效解決道路交通擁堵核心問題，帶動交通運輸行業(yè)的健康發(fā)展，確保人們?nèi)粘３鲂械纳】蛋踩?/p>

1.2 原有公路設計應用存在較多的地質(zhì)、路基病害地段

每一條設計施工的公路都有著一定的使用壽命，但大多數(shù)原有公路施工項目都無法達到預期的使用壽命，這是由于原有公路工程建設時間相對較早，應用年限相對較長但在具體使用過程中未能開展有效的養(yǎng)護工作，導致最初修建的道路一直面臨各種各樣的質(zhì)量問題，嚴重影響道路應用質(zhì)量。原有公路施工技術(shù)受到當時勘測設計技術(shù)的影響，無法對施工路段的地質(zhì)因素全面性分析，導致設計的公路路線存在不合理情況，在長期使用過程中形成了極為嚴重的地質(zhì)問題。

2 公路改擴建路線設計基本原則

第一，公路改擴建工作開展施工的最終目的在于滿足不同群體的公路需求，在改擴建工作具體開展過程中，部分路基以及線性等要素會對公路改擴建工作產(chǎn)生較大性約束，為了滿足公路項目設計建設的多項需求，設計人員需要將公路改擴建設計與公路的原有設計功能、形式相互協(xié)調(diào)，最大程度降低對城市整體規(guī)劃布局的影響，在建設符合社會發(fā)展的公路體系的同時還要最大程度保留滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枨蟮慕ㄖ铩?/p>

第二，公路改擴建設計過程中，對于無法滿足社會發(fā)展發(fā)展需求的構(gòu)造物需重新進行選址設計。在公路改擴建設計項目設計階段，對于改建路線的平縱橫設計可選擇以三者沿線分布的構(gòu)造物作為基本參考數(shù)據(jù)，實現(xiàn)原有公路線路與設計公路線性的最大程度貼合。

第三，在改擴建公路設計過程中，需要相關(guān)資源綜合性利用，最大程度避免拆遷活動的開展。此外，需要對公路周邊環(huán)境進行調(diào)控管理，確保公路改擴建設計過程中能夠應用地理環(huán)境要素以及自然環(huán)境要素，降低公路改擴建設計方案與周邊環(huán)境的沖突性，同時需要加強對周邊環(huán)境污染問題的控制力度。

第四，改擴建公路具體施工過程中極易受到施工區(qū)域的地形條件影響，因此山區(qū)公路線性設計施工相對較差，改擴建公路施工團隊常常需要重新選擇施工路線。為了在最短時間連接原有設計公路路線與改擴建公路路線，需要在原有設計線路的基礎上提升公路線性的設計等級。為此公路施工人員需要不斷提升自身的專業(yè)技能水平、豐富自身的理論知識結(jié)構(gòu)，對當?shù)氐氖┕ぢ肪€地形全面熟悉，最大程度確保公路改建工作高效的開展進程。

第五，山區(qū)區(qū)域的公路設計存在復雜構(gòu)造困難的特征，由于山區(qū)區(qū)域常常存在巖堆、巖體滑坡現(xiàn)象，在這種環(huán)境上開展公路的改擴建工作，專業(yè)人員的設計施工難度相對較高，為此相關(guān)勘測人員以及設計人員在公路改建工作開展期間，需充分認識到公路改擴建存在的問題，科學合理設計公路的改擴建線路，實現(xiàn)原路線設計與線路線設計的有效配合，提升公路改建質(zhì)量的最大程度提升。

3 公路改擴建設計要點

3.1 公路平曲線設計

公路改擴建路線設計工作的開展過程中，平曲線公路的設計極為重要。通常情況上，公路設計人員在確定公路曲線半徑時，無論是航測定線、實地頂線還是紙上頂線的設計，都需要充分考慮路線交點實際情況，在綜合多種因素的前提上，對圓曲線半徑進行確定。公路設計工作開展過程中，公路設計人員為了確保公路應用質(zhì)量滿足后續(xù)使用標準，常常采用較大的圓曲線半徑，確保行駛技術(shù)生疏的駕駛?cè)藛T能夠安全經(jīng)過公路路段。倘若公路設計人員未能做好公路曲線平滑度的協(xié)調(diào)工作，將會給行駛?cè)藛T的生命安全造成危險，因此針對曲線半徑相對較小的公路路線，在設計過程中可采取大曲線半徑來降低交通事故發(fā)展幾率，提升公路駕駛?cè)藛T的安全保障性。

3.2 公路直線設計

公路改擴建路線設計過程中設計應用范圍最廣的路線設計就是直線公路設計。常言道“兩點之間直線最短”，因此在施工區(qū)地勢較為平坦并未有較大物障礙的區(qū)域，設計人員常常采用直線公路設計方案，而筆直平坦的行駛公路也會給駕駛?cè)藛T留上良好的行駛印象，在具體行駛過程中不會出現(xiàn)彎道撞車或是曲線行駛路線難駕駛的問題，但長期的公路直線駕駛，車輛駕駛?cè)藛T極易產(chǎn)生直線駕駛慣性，一旦前方出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎路段時，駕駛?cè)藛T倘若注意力不集中，極易出現(xiàn)車輛顛覆、傾斜的問題，為此相關(guān)工作人員在進行改擴建公路的直線路段設計過程中，需要避免出現(xiàn)直線公路工程建設過長的問題，確保過往車輛人員的生命安全。

3.3 公路縱斷面設計

改擴建公路在進行縱斷面設計期間，公路改擴建設計人員需先對施工區(qū)域的地方巖土質(zhì)量以及原有地質(zhì)環(huán)境進行全面分析，繼而確定改擴建公路的道路等級，確定改擴建公路的最大承載力。與此同時，改擴建公路設計人員需要對原由公路的承載環(huán)境進行檢測分析，確定公路路面以及公路基礎是否具備繼續(xù)應用的可能性，繼而確定符合實際情況的高效改擴建公路設計方案?？v斷面設計的最終目的在于，改擴建公路設計人員需要根據(jù)施工區(qū)域公路運輸要求，確定設計道路高差、路面沉降系數(shù)、基土環(huán)境以及路基承載面，同時需要借助圖紙說明對公路的基層處理方案進行完善。具體到改擴建公路的縱斷面設計過程中，需派遣專業(yè)的測量工作人員在施工現(xiàn)場對現(xiàn)有公路的高程進行精準測量，確定是否存在明顯破損情況，同時在明確原有路面沉降數(shù)值后對原有地上基礎狀況進行判定，最終確保相應的改擴建道路設計方案，降低公路地上基礎沉降系數(shù)。如在進行改擴建設計過程中，設計工作人員發(fā)現(xiàn)原有公路路面以及地上基礎設計未能滿足道路正常運行需求，設計施工人員在將原有路面材料回收加工后，對原有路基系統(tǒng)進行刨除，根據(jù)施工路段的公路承載力要求以及公路施工寬度要求對公路基礎環(huán)境進行優(yōu)化設計，將加工后的路面材料重新進行攤鋪，確保改擴建后的公路設計施工滿足基本要求，有效降低改擴建公路施工項目的施工成本。

3.4 公路橫斷面設計

在進行改擴建公路的橫斷面設計過程中，需要結(jié)合公路改造區(qū)域的具體地貌情況開展設計工作。公路的橫斷面設計較為簡單，對于平緩區(qū)域的公路橫斷面設計主要采取全鋪式的設計方方案，對于較為陡峭的施工區(qū)域，主要采取半填半挖斷的路基設計方案。在進行改擴建設計過程中，常應用的設計方案為路面拼接方案，因此施工人員需要加強對橫坡情況的核查力度，在確保原有公路路面橫坡設計未能存在相應變化的前提上，將路面拼接區(qū)域的誤差控制在合理施工范圍內(nèi)，最大程度提升改擴建公路的施工安全性。

3.5 線性設計調(diào)研

高速公路線性設計工作的開展主要是為了確保道路行駛安全性以及車輛行駛的穩(wěn)定性，因此在改擴建公路開展過程中需要對原有公路的運行狀況進行調(diào)查分析，對于施工線路中存在的問題進行細化分析，對于重點交通路段、事故頻發(fā)路段等區(qū)域進行實地勘測設計，對原有設計資料進行重新規(guī)劃，整合交通運行問題發(fā)生的主要原因。在改擴建公路線性設計過程中，需要對各項因素進行綜合分析、有效調(diào)控，最大程度優(yōu)化改擴建公路的線性設計方案。

3.6 平面擬合設計

技術(shù)人員在做好原有公路測量、制定公路改擴建計劃后，需要對隧道以及明式構(gòu)造物開展擬合設計環(huán)節(jié)，對平面擬合設計工作開展過程中存在的數(shù)據(jù)誤差進行分析。對于雙側(cè)拼寬模式的路段施工區(qū)域，在開展平面擬合設計過程中，需要確保改擴建公路設計平面線形與原有公路平面線形相吻合。在進行長度較大圓曲線段擬合設計過程中，則采用多元復曲線擬合設計方法強化路線擬合設計精確度，確保改擴建后的公路擬合設計效果滿足公路行業(yè)施工標準。如公路改擴建設計技術(shù)人員進行多圓復曲線擬合設計時，可將其分割成為不同半徑但能夠相互連接的圓曲線，繼而有效提升擬合路線的準確性。

平面擬合設計精度評定環(huán)節(jié)，需要將精度誤差控制在10cm以內(nèi)，由于不同區(qū)域的公路建設環(huán)境存在一定的差異性，因此可在公路改擴建工作具體開展過程中，根據(jù)實際誤差標準對測量誤差范圍進行調(diào)整。

3.7 縱面擬合設計

在公路改擴建項目開展過程中，技術(shù)人員需要開展縱面擬合工作，通過開展多角度、多方面的精度擬合，有效提升改擴建方案開展的協(xié)調(diào)性。公路改擴建工作的開展需要結(jié)合公路實際情況進行，只有這樣才能提供改擴建公路施工設計方案的合理性與經(jīng)濟性。縱面擬合設計原則與平面擬合原則存在一定的相似性，都是以改擴建方案為基礎，以隧道以及明式構(gòu)造物作為擬合控制中心，與原有公路設計路線進行分段、分幅式的擬合設計，在具體工作開展期間，需要對綜合擬合偏差數(shù)據(jù)原因進行綜合性分析。常規(guī)性施工路段需要遵循填優(yōu)于挖的施工原則，確保設計的縱面擬合線性滿足施工標準，而特殊施工路段則極易受到構(gòu)造物或是其他方面的影響，在設計人員需要保證改短縱坡路段的豎曲線長度高于三秒行程。

4 公路改擴建路線設計要素

4.1 改線設計過程中需做好環(huán)境保護工作

在社會發(fā)展進程中，人們的思想觀念也有以往的重品質(zhì)轉(zhuǎn)變成重環(huán)境的環(huán)保理念，因此在進行公路改擴建路線設計工作中，需要堅持環(huán)境保護理念，確保公路周邊的生態(tài)環(huán)境平衡。在公路改擴建路線設計期間需重點保護當?shù)貐^(qū)域的針對資源以及歷史人文景觀，避免改擴建路線設計方案與環(huán)境保護理念產(chǎn)生矛盾，降低改擴建路線設計對周邊生態(tài)環(huán)境帶來的負面影響。

4.2 公路選線期間需深入考慮當?shù)丨h(huán)境

第一，公路改擴建工作完成后，當?shù)貐^(qū)域的交通流量將大幅度增加，部分區(qū)域的公路設計路線會途經(jīng)當?shù)鼐皡^(qū)，對自然景區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成影響。因此在公路選線環(huán)節(jié)中，最大程度降低對自然景區(qū)環(huán)境的污染，避免對自然景區(qū)造成不可修復性的破壞。為此在公路改擴建方案選擇時，需要結(jié)合前人的公路施工經(jīng)驗，最大程度降低對自然景區(qū)的生態(tài)損害，保護景區(qū)環(huán)境的生態(tài)性與美觀性。

第二，選擇安全性改擴建設計路線。倘若原有的公路路線的道路設計服務質(zhì)量已無法滿足人們的正常交通出行需求，改擴建公路項目設計人員需要對原有公路的平面、縱面以及斷面進行綜合性分析，在現(xiàn)有公路建設施工標準技術(shù)上，重新選擇公路施工路線，充分發(fā)揮改擴建公路施工的交通功能，有效保證路上行人的道路行駛安全。

4.3 公路布線環(huán)節(jié)需做到全面精細規(guī)劃

現(xiàn)階段常用的公路擴寬方法為單側(cè)加寬技術(shù)、雙側(cè)加寬技術(shù)以及混合加寬技術(shù)，公路擴寬方式的選擇在施工條件的制約上并未有明顯性差異。通常情況上二級公路及二級以上的公路主要采取單側(cè)擴寬的施工方案，而高等級公路則選擇雙側(cè)擴寬的施工方案。在道路擴寬工作開展過程中，需要根據(jù)實際情況選擇道路擴建手段，考慮影響道路施工的制約天劍，確保公路布線計劃設計的科學合理性。

5 結(jié)束語

在國民經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提升的背景上，改擴建公路施工項目只增不減，為此需要妥善解決改擴建公路施工過程中存在的問題，優(yōu)化公路改擴建工作開展質(zhì)量，以發(fā)展的眼光設計改擴建路線施工項目。為此設計工作人員需要做好改擴建公路的橫斷面、縱斷面以及平曲線的設計工作，做好改擴建路線的平面、縱面擬合工作，提升改擴建公路的設計施工質(zhì)量，有效滿足國民經(jīng)濟發(fā)展以及人們?nèi)粘Ｉ畹男枨蟆?/p>