公路工程中改擴建公路路線以及路面路基設(shè)計的探析

姚怡彤

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團有限公司，甘肅 蘭州 730070）

對過去經(jīng)驗的分析表明，公路改建擴建具有兩個重要的層次意義，首先是現(xiàn)有公路的改建和擴建，實現(xiàn)原有公路的升級以及改善原有路線的線性和技術(shù)指標。第二是通過擴建現(xiàn)有的公路，加快設(shè)計或增加車道以及使用擴建和改造來提高交通容量來實現(xiàn)緩解交通壓力的目標。由于已經(jīng)確定了改建和擴建道路的方向，因此不存在諸如在平面上選擇路線圖之類的問題，但是需要局部優(yōu)化。因此，與新建項目相比，道路的改建和擴建存在更多的平面約束[1]。設(shè)計人員必須靈活使用曲線來調(diào)整工作，使設(shè)計符合滿足公路標準和規(guī)格要求，達到投資降低的目的，還可以為垂直和水平截面的組合提供可靠的依據(jù)基礎(chǔ)。

1 設(shè)計要點

在運輸領(lǐng)域，公路是對經(jīng)濟和環(huán)境產(chǎn)生重大影響的運輸手段，具有更多的設(shè)施，大量的投資，較高的技術(shù)要求和廣泛的特性。這需要合理的布局和設(shè)計，無論是新建的還是改建擴建的工程。在充分考慮項目規(guī)模和設(shè)計標準的前提下，項目的總體設(shè)計必須首先執(zhí)行良好的總體布局，并在不同學(xué)科之間進行協(xié)調(diào)與合作。要考慮的因素是公路的功能和自然因素，需要從中綜合分析并確認各種因素使公路和自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[2]，執(zhí)行各種功能以實現(xiàn)系統(tǒng)化，從而使公路與自然環(huán)境很好地融合在一起。

1.1 路線設(shè)計

在路徑設(shè)計過程中，必須考慮以下幾點：首先，舊道路的水平和垂直指標以及使用原理；第二，通過實際測量確定舊道路的坐標以及水平和垂直路線，并將其與原始設(shè)計進行比較；第三，根據(jù)適當?shù)木€性指標，將描述實施計劃以及重建實施計劃；第四，將水平和垂直指標與舊道路相關(guān)指標進行比較；第五，確定新道路走廊帶。

1.2 路基路面設(shè)計

在路基和路面的設(shè)計中必須考慮以下幾點：首先，原始舊路的組成和使用的基本原理，其次是舊路的實際狀態(tài)和測試結(jié)果報告，第三舊路的防護形式和排水方法以及實際使用；第四，舊路面的使用及試驗結(jié)果報告；第五，新路的路基和路面排水形式與舊道路之間的關(guān)系；第六，舊路拓寬和路基處理方案。

2 改擴建舊公路的原因

2.1 街道過于密集

中國的公路工程大規(guī)模建設(shè)始于1980年代，當時由于經(jīng)濟水平和施工技術(shù)的限制，公路路面設(shè)計過于狹窄。同時，當時的城市化建設(shè)并不那么引人注目，并且城市相對較小，因此城市規(guī)劃和交通管理部門對城市規(guī)劃和高速公路建設(shè)的看法不一，沒有高瞻遠矚性，因此街道設(shè)計過于密集。隨著近代城市化的發(fā)展，過于密集的道路嚴重阻礙了交通，許多車輛加劇了道路交通擁堵的核心問題，甚至導(dǎo)致道路交通事故，威脅著人們的生命安全。

2.2 不良地質(zhì)病害多

每條公路都有一定的使用壽命，但實際上大多數(shù)公路項目都達不到預(yù)期的使用壽命。就我國而言，最初修建的舊道路一直面臨著各種質(zhì)量問題，特別是路基，這些問題直接影響著道路的繼續(xù)使用。相比現(xiàn)代公路的建設(shè)技術(shù)而言，原來舊的公路在材料、施工設(shè)備、施工工程技術(shù)等方面都有所不同。技術(shù)人員缺乏對工程設(shè)計的全面而實際的調(diào)查，無法全面分析地質(zhì)因素，在長期運行過程中，導(dǎo)致道路形成了嚴重的地質(zhì)問題，僅靠簡單的改建就無法正確解決該問題。

2.3 橋梁質(zhì)量存在問題

橋梁是現(xiàn)代道路運輸系統(tǒng)的重要樞紐，在正確引導(dǎo)和分散流量方面發(fā)揮著最重要的作用。舊公路的問題就是，早期的橋梁的基本結(jié)構(gòu)和改造工程的質(zhì)量不能有效地滿足當代社會的交通需求，長時間的超載操作會導(dǎo)致裂縫和停滯問題出現(xiàn)。如果再次進行改建或搭支架，則不可能從根本上解決問題，另一方面，浪費時間和不必要的資金，而且還無法保證安全和避免可能出現(xiàn)的風(fēng)險。

2.4 服務(wù)水平低

中國第一批大規(guī)模建設(shè)舊高速公路已有30多年的歷史，長期使用不可避免地會在整個公路上造成嚴重破壞及病害。車輛的安全性、可靠性和舒適性無法得到保證。因此，科學(xué)的改建和擴建舊公路非常重要。

3 路線及路基路面設(shè)計的應(yīng)用

3.1 改擴建工程路線數(shù)據(jù)收集

改建和擴展項目需要各種準備工作。首先，要對原來的道路建設(shè)圖紙、竣工圖及其他相關(guān)數(shù)據(jù)進行詳細的總結(jié)和分析。第二，及時組織各種信息材料，構(gòu)建完整的項目文檔系統(tǒng)，以方便存檔和以后的構(gòu)建[3]。

3.2 改擴建方案選擇及分析

（1）在制定道路改擴建計劃之前，為了確保該計劃的準確性，需要檢查原始路面的狀況，分析原始道路上的交通狀況，研究修路的可能性并制定計劃。在實施相關(guān)技術(shù)之前，需要查閱公路建設(shè)標準和設(shè)計規(guī)范。對于特殊路段，必須考慮行駛速度等因素，并且為了確保系統(tǒng)的科學(xué)性能和效率，可以選擇區(qū)域重建設(shè)計。（2）改擴建設(shè)計應(yīng)建立舊路改擴建的標準，目前提出了三種方法。1.設(shè)計線路為M線，通過加寬原始道路的兩側(cè)進行獨特設(shè)計；2.可以被視為A+M線方式，主要是將左側(cè)的原始路面轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗蛩能嚨繟線設(shè)計；3.可以視為B+M線方案，并且右側(cè)的原始路面轉(zhuǎn)換為單向四車道M線，左側(cè)是建為一條單獨的單向四車道B線。根據(jù)以上分析得出結(jié)論：計劃1.它們可以最大程度地利用現(xiàn)有資源，充分利用原始路面工程，并節(jié)省材料和時間。但是，由于工程附近橋梁保護結(jié)構(gòu)眾多，路基受地形和地質(zhì)條件的影響不夠穩(wěn)定，不利于工程安全。計劃2.由于項目規(guī)模小，可以減少成本和環(huán)境影響。計劃3.較低的坡度斜率較低，因此選擇了新建的左坡分離式路基。為了達到防洪和救災(zāi)的目的，必須在附近建造大量的立交橋，但是這種方法造價相對昂貴，因此可以按計劃2作為參考設(shè)計。

3.3 路基加寬設(shè)計

在擴建道路的建設(shè)中，最重要的是新舊路基的擴展和拼接。如果將路基不合理地進行加寬，將導(dǎo)致路基的沉降，并且在公路路基的表面會出現(xiàn)垂直裂縫，這將嚴重影響工程項目的質(zhì)量，危害交通安全。首先，根據(jù)路面荷載和路面狀況設(shè)計原始路基，經(jīng)過反復(fù)的自重應(yīng)力和其他影響后，原始基礎(chǔ)的整合和沉降基本完成，但對于新路基而言，沉降尚未完成，必須嚴格遵守新建路面基礎(chǔ)的過程沉降，避免造成拼接的影響效果。此時，可以選擇多種合并方法，如排水固結(jié)方法和強夯方法等進行處理。其次，可以進行臺階開挖施工以確保拼接的質(zhì)量，必須對原始地面坡度進行良好處理并以臺階形式開挖，并且樓梯寬度必須控制在2m以內(nèi)。

4 結(jié)語

從以上分析可以看出，與新建道路項目相比，改擴建項目存在更多的制約因素，作為項目設(shè)計者，有必要充分了解和調(diào)整舊道路的實際情況以獲得新道路路線、路基和路面可以與舊道路相協(xié)調(diào)，以滿足預(yù)期的設(shè)計和規(guī)格要求。