改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

王放鳴

（浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州310006）

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，而原來(lái)一些城市的公路等級(jí)不夠、通暢能力不足已經(jīng)給交通運(yùn)輸業(yè)帶來(lái)極大的瓶頸。 為了滿足社會(huì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求， 這些舊的公路的擴(kuò)建項(xiàng)目已經(jīng)迫在眉睫、擺在議事日程上；在改擴(kuò)建工程上的目的功能上，能對(duì)舊公路改建能極大改善交通的狀況，能滿足現(xiàn)行的交通擁堵的要求；在改擴(kuò)建工程上經(jīng)濟(jì)運(yùn)行上，能利用有效的少量資金，發(fā)揮資金的效益和作用；但舊公路的改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)與新建公路存在有明顯的差異，他們的設(shè)計(jì)方法和考慮的問(wèn)題的角度是不同的。我們現(xiàn)對(duì)改建公路的路線設(shè)計(jì)的具體實(shí)施方法和手段做一個(gè)簡(jiǎn)單的論述。

1 原有公路路線存在的問(wèn)題

1.1 舊線城鎮(zhèn)街道密集間隔短

由于舊公路設(shè)計(jì)修筑時(shí)的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、修建目等各種原因，一些公路線路都是圍繞城鎮(zhèn)的發(fā)展而設(shè)計(jì)布線。 路段之間城鎮(zhèn)與城鎮(zhèn)、村莊與村莊之間間隔距離較短；隨著我們國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，隨著改革開(kāi)放進(jìn)程的加快，這些城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的規(guī)劃發(fā)展已經(jīng)對(duì)原有公路造成了確實(shí)影響。 基于此，為滿足需要，我們改建的線路的規(guī)劃和定位，需要與城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的經(jīng)濟(jì)規(guī)劃發(fā)展互為支撐相互協(xié)調(diào)，把對(duì)城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的影響降到最低點(diǎn)。

1.2 舊線不良地質(zhì)、路基病害地段較多

現(xiàn)有公路歷時(shí)很長(zhǎng)， 基于當(dāng)時(shí)勘察設(shè)計(jì)的設(shè)備物質(zhì)條件有限，加之對(duì)以后的發(fā)展設(shè)想不足，或基于一些經(jīng)濟(jì)條件的限制，多數(shù)在綜合考慮的角度不全，致使公路設(shè)計(jì)的地質(zhì)條件因素一項(xiàng)很少考慮或者存在遺漏考慮，從而給處于不良地帶、且使用年限較長(zhǎng)的一些公路路段帶來(lái)不利影響，這里主要是路基病害的發(fā)生。 路基病害的發(fā)生不僅給交通運(yùn)輸帶來(lái)不便，也給公路的維護(hù)、治理帶來(lái)很大的難題。從擴(kuò)建的角度上看，也對(duì)改建公路的路線設(shè)計(jì)造成不良的影響，對(duì)今后改擴(kuò)建工作帶來(lái)不利。

1.3 原有舊公路上大中型橋梁的影響

大中型橋梁起著交通的樞紐作用，而在目前的改建公路中，其占據(jù)相當(dāng)大的比例。同時(shí)有個(gè)別橋梁的結(jié)構(gòu)、承重力、標(biāo)高如果不能滿足現(xiàn)行交通運(yùn)輸，通過(guò)簡(jiǎn)單的維護(hù)手段往往不能奏效，而最終只能選擇放棄使用，所以擴(kuò)建設(shè)計(jì)往往不涉及橋梁對(duì)布線的影響。 若橋梁的結(jié)構(gòu)、承重力、標(biāo)高等均滿足改建后的要求，需要從多指標(biāo)上考核其實(shí)在的能力，如橋梁的寬度等。寬度達(dá)不到改建后的要求，兩種手段：一是，加寬；二是，使用分離式路基手段，將橋梁作為路基其中之一進(jìn)行再整改。 這樣，此類橋梁必將對(duì)擴(kuò)建公路的線位有著一定的影響，在實(shí)際，改建公路路線定線時(shí)，必須注意橋梁與路線位差關(guān)系，不能單方面考慮線位、線形，更不能輕視橋梁維護(hù)的難度和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的指標(biāo)，這方面工作將會(huì)很多。

2 平面設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原則

快捷高效的完成公路擴(kuò)建任務(wù)，保障交通能力的改善，是我們進(jìn)行公路改建設(shè)計(jì)的最終目的；從此可以看出，對(duì)擴(kuò)建公路的實(shí)施，首先第一步就是要做線路設(shè)計(jì)。線路設(shè)計(jì)當(dāng)中起到重大作用的是路線方案的選擇，方案的選擇可以說(shuō)是改擴(kuò)建成敗的關(guān)鍵。 通常在擴(kuò)建公路的平面設(shè)計(jì)當(dāng)中，原則是順勢(shì)而為，能直則直，能曲則曲，直圓配合，整體協(xié)調(diào)。而通常在擴(kuò)建公路的線性設(shè)計(jì)當(dāng)中，要根據(jù)其性能、標(biāo)準(zhǔn)盡可能因地制宜選擇設(shè)計(jì)構(gòu)思，避免設(shè)計(jì)線性的突變。

2.2 技術(shù)指標(biāo)的選用

2.2.1 直線

我們可以從相關(guān)資料中了解到：有些國(guó)家在相關(guān)設(shè)計(jì)中，對(duì)直線長(zhǎng)度控制在不超過(guò)20V； 有些國(guó)內(nèi)的專家學(xué)者根據(jù)中國(guó)的實(shí)際情況，建議直線長(zhǎng)度在50V 下。 但無(wú)論是那種情況和方式，為了保證線形連續(xù)性，直線都不宜過(guò)短，同向曲線宜不小于行車速度的6 倍；反向曲線以不小于2 倍行車速度為宜。特別說(shuō)明的是對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)速較低的改擴(kuò)建道路可以不受上述限制，如《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2006）中第28 頁(yè)所述“設(shè)計(jì)速度小于或等于40km/h 時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。 ”而《城市道路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 193-2012）中第21 頁(yè)所述“設(shè)計(jì)速度小于60km/h 時(shí)，可不受上述限制。 ”

對(duì)于不足6V 的同向曲線可采用其他手段加以修正：可將兩端曲線修正成為單一曲線進(jìn)行牽連； 將直線段變成半徑相當(dāng)大的圓曲線；運(yùn)用回旋線組合成卵型、凸型、C 型等曲線，以便于流暢。 對(duì)于長(zhǎng)度不足2V 反向曲線：合并成S 型曲線；調(diào)整兩端曲線要素使夾直線長(zhǎng)度達(dá)到2V，這兩種方法均很適宜。

2.2.2 圓曲線

（1）最小圓曲線半徑、最大圓曲線半徑

路線設(shè)計(jì)中，不論公路平面轉(zhuǎn)角大小，均應(yīng)設(shè)置圓曲線。對(duì)現(xiàn)有公路進(jìn)行改建，要盡可能的利用原有的公路路線，基于此圓曲線半徑一般都偏小。 但不能過(guò)于偏小，以防駕駛者與乘客承受的橫向加速度過(guò)大。 最小圓曲線半徑必須滿足設(shè)計(jì)規(guī)范中圓曲線最小半徑要求。 改建公路中受條件限制的情況時(shí)有發(fā)生，此時(shí)圓曲線半徑也必須大于等于相應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)速的極限值。 當(dāng)圓曲線半徑大于9000m 時(shí)， 視線集中的300-600m 范圍內(nèi)的視覺(jué)效果同直線沒(méi)有區(qū)別， 因此圓曲線半徑不宜過(guò)大。 其最大半徑值不宜超過(guò)10000m。

（2）圓曲線長(zhǎng)度、平曲線長(zhǎng)度

《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2006）對(duì)圓曲線長(zhǎng)度沒(méi)做定性要求，我們從有利于行車的角度上看，曲線長(zhǎng)度宜滿足3 秒的行程。在改建既有公路的過(guò)程中， 其長(zhǎng)度因地制宜。 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2006）規(guī)定：平曲線最小長(zhǎng)度不應(yīng)小于2 倍的緩和曲線長(zhǎng)，當(dāng)平面線形中偏角太小時(shí)，平曲線的長(zhǎng)度將被看成比實(shí)際的短，偏角越小越顯著。

（3）緩和曲線

緩和曲線長(zhǎng)度的因素主要有：操作汽車方向盤(pán)所需的長(zhǎng)度；離心加速度變化率所需的長(zhǎng)度；超高緩和率所需的長(zhǎng)度；視覺(jué)和線形美學(xué)所需的長(zhǎng)度。 這四個(gè)方面必須同時(shí)達(dá)到，只達(dá)到部分不算完美。

3 縱斷面設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)原則

路線拉坡設(shè)計(jì)需考慮新舊路橫坡度和超高的差異化，相差無(wú)幾可采用采用中線控制即可。 如果單側(cè)加寬，應(yīng)推算路中線標(biāo)高。 當(dāng)然，其中還有一些復(fù)雜的原因，需要根據(jù)實(shí)際情況，加以變通。改建平原微丘區(qū)現(xiàn)有公路，在利用部分平面時(shí)，還可以利用部分縱面。

3.2 技術(shù)指標(biāo)的選用

3.2.1 坡度、坡長(zhǎng)

在可利用地段設(shè)計(jì)的縱坡應(yīng)使現(xiàn)有路面成為改建后路面基層。實(shí)際采用的坡長(zhǎng)容易較短，不建議采用最小坡長(zhǎng)。

3.2.2 豎曲線半徑、長(zhǎng)度

視距要求所需決定豎曲線半徑極限最小值。采用大于一般最小半徑，有條件的地方采用滿足視距要求。

4 橫斷面設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)原則

橫斷面設(shè)計(jì)中，不過(guò)分強(qiáng)調(diào)其他指標(biāo)的完美性，結(jié)合地形地貌即可。 對(duì)于平原微丘區(qū)公路改造，采用全鋪式。 山嶺重丘區(qū)的邊坡根據(jù)地質(zhì)情況采用不同護(hù)面措施。 陡坡地段，路基設(shè)計(jì)避免采用半填半挖斷面。

4.2 設(shè)計(jì)方法

一般情況下， 平面選線是在1:2000 的地形圖上先定交點(diǎn)而后布線，由于地形圖的誤差不可避免，在紙上定的線放于現(xiàn)場(chǎng)，難以達(dá)到最大限度地利用現(xiàn)有公路。 我們建議先用全站儀測(cè)出路線中線的控制點(diǎn)，再進(jìn)行路線設(shè)計(jì)。

5 結(jié)語(yǔ)

改建公路的路線設(shè)計(jì)主要目的， 在于交通的暢通性和行車安全性指標(biāo)的達(dá)成。 改建公路路線的走向，布置以及控制點(diǎn)的以現(xiàn)有公路為基礎(chǔ)，最大限度利用原有公路進(jìn)行改建工作，以節(jié)省資源，便于維護(hù)。

［1］陳存財(cái).我國(guó)公路路線平面設(shè)計(jì)方法[J].黑龍江交通科技,2013，2.

［2］劉學(xué)成,姚建斐.舊路(二級(jí))改擴(kuò)建(一級(jí))路線方案布設(shè)的探討：以國(guó)道110 線興和—集寧段改擴(kuò)建為例[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2010，7.