周福胜
（上海市政工程设计研究总院集团佛山斯美设计院有限公司 广东 佛山 528200）
【摘 要】论文依托某二级公路“二改一”工程，论述了改扩建项目道路平面线形设计原则、纵横断面线形设计方法及设计要点，为今后类似工程提供参考。
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关键词 道路工程；改扩建工程；路线设计；平面线形
1. 公路改扩建路线设计原则?
公路改扩建项目，在进行路线设计时，应该遵循如下原则：?
（1）充分考虑老路的利用，准确拟合道路平面线位，合理选择加宽方式，基本保持旧路的平面线形；?
（2）路线走廊带应与周围环境、景观相协调，并满足过客饱览沿线风景的需求，重视保护自然生态环境和著名风景名胜区；?
（3）注重道路与周围自然环境的融合，不刻意追求高标准，灵活地选用技术指标；?
（4）旧有路基在加宽极为困难的情况下，应遵循因地制宜的原则，灵活地采用分离式路基形式；?
（5）路线的布设应充分考虑城镇规划、路网规划、水利规划等因素，把公路建设与地方规划紧密结合起来；?
（6）在旧路加宽拆迁量大，穿越城镇和居民密集等对社会影响较大的地方，提出改线方案，并充分论证；?
（7）最大程度保护原路两侧绿化树，珍惜绿树资源，在线形指标允许的情况下，将绿树布设于扩建后的中分带、侧分带或者路基外缘；?
（8）纵断面设计应对拟合的纵坡进行优化调整，消除凸起和暗凹路段，满足洪水位及灌溉要求，过镇段避免设计标高过大而影响附件居民出行。同时，纵断面设计方案应利于老路资源的利用。
2. 路线设计研究?
2.1 方案比选因素。
改扩建工程路线平面设计充分考虑老路的利用，准确拟合原路平面线位，基本保持旧路的平面线形，对于存在技术难点的关键路段，提出分离扩建或改线方案，并充分论证。在进行方案比选时，应考虑地形地貌条件、路线长度及路线线形指标、工程数量及造价、行车安全及服务水平、拆迁量及用地影响、保通及交通组织与管理难度、景观及环境影响、对规划客运站的影响、地方政府意见等。?
2.2 纵断面设计研究。
相比于新建公路，旧路改扩建纵断面设计受较多因素制约，需综合考虑原路纵坡、桥梁、路面改造方案、路面沉降等因素，在精确拟合原路纵坡的前提下，对拟合纵坡进行适当上抬及优化，使纵坡值及竖曲线满足规范要求。总结国内高速公路改扩建工程纵断面设计方法，一般设计步骤如下：?
（1）依据实测高程数据，使用计算机软件对原路纵断面进行拟合，拟合精度需满足设计要求。?
（2）依据拟建公路等级对应的规范值，对拟合纵断面的坡度、坡长、平均纵坡、竖曲线半径及长度、平纵组合情况等进行评价，作为原路纵断面优化的重要依据。?
（3）对原路路面进行检测评价，基于评价数据及预测交通量分段计算路面最小加铺厚度，并以此为依据对拟合纵坡进行分段抬高。对于大桥等构造物应尽量在本阶段控制设计标高，尽量保持原有设计高程。?
（4）确定各路段的最小抬高值，并以此为依据对原路纵坡进行抬高。对于不满足技术指标及平纵组合不良路段，以及特大桥、大桥桥头、沉陷深长等路段进行优化调整。?
（5）在完成纵坡设计后，基于拟合的竖曲线，完成竖曲线设置，应注意平竖曲线大小均衡，且满足平包纵要求。?
（6）对全线的纵断面进行检验。纵断面设计完成后，应检验其各项指标是否满足规范要求；检验加铺厚度是否满足结构补强要求；检验运行速度协调性情况。
再调整。对于局部不符合检验标准的路段进行调整，直至合格为止。?
2.3 横断面设计研究。?
（1）路基标准横断面设计首先需要对交通量调查结果进行分析整理，得出各种车型构成，其次，作为景区旅游公路，要为旅客提供安全、舒适的行车环境。项目非机动车比例较大，混行交通安全隐患大，故设置非机动车道，使汽车、摩托车（拖拉机）与自行车（行人）分道行驶，充分保障行车安全。例如：根据交通量预测分析，设计年限内一个车道上的累计标准轴载（100KN）作用次数为2.332234×107次，属重交通等级。为充分提升道路通行能力、安全服务能力及满足远期扩改建需要，将横断面确定为宽32m的双向四车道。具体布设形式如下：2.5m自行车道+1.0m侧分带+3m硬路肩+2×3.75m机动车道+0.5m路缘带+3m中央分隔带+0.5m路缘带+2×3.75m机动车道+3m硬路肩+1.0m侧分带+2.5m自行车道=32m。?
（2）关于横断面扩容的设计考虑。首先，扩容方案应利于老路资源利用；其次，景区旅游道路扩容设计保通要求高；最后，扩容方案应利于原路绿树资源保护。原路按二级公路标准建设，无中分带，无立交，且桥梁位于改线路段，扩容设计中不考虑以上因素对扩容方案的影响。
3. 公路改扩建工程路线设计要点?
不同于常规的道路路线设计，公路改扩建工程路线设计较特殊。一是路线设计除需考虑经济性、安全性、舒适性等常规因素外，还需重点考虑环境保护、景观打造等因素。二是路线布设受原有公路限制，路线设计需综合考虑保通难度、地方规划、老路利用等因素。路线设计应充分借鉴其他类似项目经验，紧密结合项目的特点开展路线线形设计。总结下来，包括以下要点：?
3.1 注重沿线环境保护，环保选线；?
（1）伴随着环境保护理念的提升，国内已建设出一批与自然环境和谐共生的优秀作品。如川九路路线设计坚持“不破坏就是最大的保护”的环保理念，较完整地保护了沿线生态环境；云南思小路坚持“安全、舒适、环保”的设计理念，路线设计与自然环境取得了高度和谐。湖北神宜路围绕“近自然绿道”的建设目标，路线设计契合了绿色公路的建设要求；贵州凯雷路改扩建工程路线设计坚持“地质、地形、环保和安全选线”原则，最大程度保护了沿线生态环境。?
（2）因此，公路改扩建路线设计应充分保护沿线生态环境，尤其是年代久远的稀树资源，具有丰厚的历史价值及景观价值，当路线方案与环境保护相冲突时，应首先考虑保护生态环境。具体说来，该项目注重沿线环境保护，坚持环保选线，对重点景区、重大山体、河流水源资源、原路绿树资源等进行重点保护，最大程度避免了道路改扩建对沿线环境造成伤害。?
3.2 减小对重点景区的干扰，文明选线；?
（1）改扩建项目扩建后交通流量增大，如路线穿越景区，会对景区环境造成不同程度的破坏。首先，道路建设需占用景区用地，人工修造的道路与自然景观往往难以取得和谐统一，破坏了自然景观的整体性，影响游客的视觉效果。如大理东环海公路路线设计，从天镜阁景点内部通过，将原来仅为一跨的玉虹桥景观扩建为两跨，对景点内部山体进行不利切割，未能有效地保护景区环境。其次，道路建设会给景区环境带来一定的污染，如施工期间产生的施工污染，运营期间过路行车产生噪音、尾气、垃圾等污染。因此，应确保公路线位位于重点景区控制线范围之外，从而避免对景区环境造成不可修复性的破坏。?
（2）参照已有的公路建设经验，当公路建设对景区造成不利影响时，一般选择绕避景区或采取有效措施最大程度减小对景区的破坏。当原路路线或改线路线经过景区时，应重点考虑对景区的干扰程度，坚持文明选线，尽量选择对景区影响较小的路线方案。?
3.3 选择合理的扩宽方式，精心布线；?
3.3.1 公路扩宽方式一般包括单侧加宽、两侧加宽、分离加宽、混合加宽4种。公路扩容方案设计需结合其制约因素，分析各方案的利弊，制定合理的扩宽方案。基于旧路改扩建扩容方案设计中常见的制约因素，分析高等级公路与二级及以下公路宜采用的扩容方式。?
（1）保通工程；对于各等级公路，单侧扩宽方案对原路交通影响较小，利于施工期间交通组织。?
（2）路线、排水设计；对于各等级公路，双侧扩宽方案不用调整路线中心线，排水可顺从原路路拱横坡，路线、排水设计均较简单。?
（3）原路防护、排水设施利用；对于各等级公路，进行单侧扩宽，不扩宽侧的防护、排水沟等设施可保留利用。?
（4）路基拼接；对于各等级公路，选择单侧扩宽方案，新老路基拼接技术风险小，尤其对于二级及以下公路，双侧拼接宽度不足易导致压实不足，引发纵向裂缝。?
（5）施工便利性；对于各等级公路，单侧扩宽方案施工面较大，有利于机械规模化施工。?
（6）中分带；对于高等级公路，双侧扩宽方案能充分利用原中分带排水、管线等资源，宜优先采用。对于二级及以下公路，双侧扩宽方案需开挖原路新建中分带，宜优先选择单侧扩宽方案。?
（7）桥梁、立交；对于高等级公路，选择双侧扩宽方案，对上跨桥梁净空影响较小，主线桥拼宽较容易，也便于施工；匝道通过调整半径，可与立交顺畅衔接，工程量较小。对于二级及以下公路，上跨桥、立交较少，基本不考虑此因素。?
3.3.2 由上述分析可知，高等级公路与二级及以下公路在各种制约条件下宜采用的扩容方式大同小异，对于二级及以下公路改扩建工程，单侧扩宽方案优势明显，而对于高等级公路，需重点考虑中分带及桥梁、立交的影响，双侧扩宽方案较有优势。除双侧扩宽方案和单侧扩宽方案外，分离式扩宽方案存在交通组织容易、施工技术风险低、地形适应性强等优点，但新增用地较多，工程造价较高，一般用于沿原路改扩建受限的情况。二级及以下公路改扩建工程，单侧扩建具有较明显的优势，总体宜选择单侧扩建方式，具体路段该选择何种扩建方式，还需结合其制约条件进行精心布线。?
3.4 改善原路线形，安全选线；
当原路的服务水平满足不了日益增长的交通需求时，需对原有公路进行改扩建，从而提高道路的服务水平，使之继续发挥良好的运输功能。对于改扩建工程中的提级升等道路，因早期建设等级较低，且所依据的设计规范不完善，需特别注意其老路线形指标，应满足现行规范要求，充分保障行车安全。如国内已实施的贵遵高速、云南昭通至会泽高速公路改扩建工程，均由二级公路改扩建为高速公路，在对原路平纵进行精确拟合后，对其平纵指标进行安全性评价，在此基础上依据高速公路建设标准进行调线优化。
4. 结语?
论文针对公路改扩建工程路线设计展开研究，结合国内类似项目实施经验总结其设计要点。因改扩建项目平面路线设计制约因素甚多，较一般路线设计复杂，论文分析了方案比选中考虑的一般因素和重点因素，研究了其如何进行方案决策；总结了国内公路改扩建工程的纵断面设计方法，研究了其纵断面设计的具体内容及方法；对标准横断面及横断面扩容方案设计进行了研究；结合国内类似项目的建设经验，分析总结了公路改扩建项目路线设计要点。
［文章编号］1006-7619（2015）06-10-807
［作者简介］ (周福胜（1981.12-），男，籍贯：广东佛山人，职称：工程师，工作单位：上海市政工程设计研究总院集团佛山斯美设计院有限公司。)