顏 暉

（六安市公路管理局舒城分局，安徽 舒城 231300）

1 改建前的路況及地理環(huán)境簡介

105國道安徽舒城五顯至姚河段長34 km，綿延于皖西南的山嶺重丘區(qū)，道路形成于20世紀(jì)50年代，由沿線地方政府發(fā)動民工建勤完成，基本上是利用原有的山間簡易公路略加改造而成。路基平均寬度7 m，路面平均寬度6 m。平曲線最小半徑不到20 m，最大縱坡達10.6%。無緩和曲線、無超高、加寬等必要的處理。至于平縱線形組合及視距等要求更是無從談起。隨著交通量持續(xù)增長、車速的日益加快及人們對行車舒適度的要求不斷提高，這樣的路線線形根本不能滿足要求。

該路段所處的山區(qū)地形復(fù)雜、山高坡陡、溝深谷窄，路線平縱橫3方面都受到約束：在地質(zhì)方面，土層薄、巖層厚、地質(zhì)構(gòu)造變化多，影響線位布設(shè)；在氣候方面，暴雨多、山洪急、溪流水位變化幅度大；人居方面，該路段經(jīng)過5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，民房大多沿路貼路而建，諸多的不利因素使得路基的拓寬、線形的改善成為改建工作的難點，這也是山區(qū)道路改建普遍存在的問題。

2 改建方案

2.1 改建標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計速度40 km/h（位于地形、地質(zhì)等自然件復(fù)雜的山區(qū)），路基寬12 m，路面寬9 m。橋梁拓寬至與路基同寬。

2.2 改建原則

結(jié)合該路段的實際情況，考慮到資金、占地、拆遷、水利等因素，對平面線形的改善，我們必須本著以下幾個主導(dǎo)思想進行工作：

（1）盡量利用老路基進行拓寬，不做大的改線，減少占地面積，尤其是耕地面積。

（2）盡可能不占河道、不改河道，不破壞已有的水利設(shè)施，滿足山區(qū)汛期泄洪的需要。

（3）盡量減少拆遷不屬于違章建筑的民宅，尤其是建成時間較短的樓房。

（4）大中橋只要技術(shù)狀況良好、滿足洪水水位要求都盡量予以利用，只做加寬處理。

（5）改建公路，當(dāng)利用現(xiàn)有公路的局部路段受條件限制時，對《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）中的個別技術(shù)指標(biāo)，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，可做合理變動，適當(dāng)降低要求。

（6）當(dāng)幾種方案的技術(shù)條件相差無幾時，以經(jīng)濟者優(yōu)先。

2.3 改建實例

2.3.1 受橋位影響的線形改善

該路段原有的橋梁全部與河流正交，路隨橋走，加之兩側(cè)地形、地物的影響，橋頭的轉(zhuǎn)角都過大，交點到橋頭的直線距離又過短，平曲線半徑普遍達不到要求。根據(jù)實際情況，我們做了不同的處理。主要方法是在加寬路基的允許范圍內(nèi)盡量減小轉(zhuǎn)角，增大交點至橋頭的直線距離，還可在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)降低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以達到要求。如果這幾方面都不能達到目的，而橋又必須利用不宜改線時，可在橋頭作類似平面交叉處理。

以K50＋250～K50＋600段（大河沿橋南側(cè)橋頭，改建前樁號）為例，JD11處（見圖1）：原彎道是一個不規(guī)則曲線，先在橋頭有一個短直線構(gòu)成的小偏角 4°36′19″，接著是一個偏角為65°9′18″，半徑為相當(dāng)于35 m的不規(guī)則圓曲線。從交點到橋頭的直線距離只有44.6 m。不僅曲線半徑過小，沒有緩和段而且有部分應(yīng)屬曲線的范圍落在了直線橋梁上，給行車造成很大的安全隱患。大河沿橋長145 m，技術(shù)狀況為二級。這樣的大橋原則上必須加以利用。且彎道后的直線段路基左側(cè)為耕地，右側(cè)為河道，如進行橋頭改線，則勢必穿過居民集中地，造成大量拆遷，所以原路基也不宜廢棄。經(jīng)過反復(fù)比較，我們采用了這樣的方法：

圖1

先確定橋梁加寬方案，按路線線形改善的趨勢和便于加寬施工的原則，確定在上游單側(cè)加寬，這樣從橋頭到JD11的路段也應(yīng)在路左單側(cè)加寬，把過了JD11后的路段定在路右單側(cè)加寬，這樣原有的兩個轉(zhuǎn)角合并成一個新大轉(zhuǎn)角66°37′23″。這樣，轉(zhuǎn)角雖然沒有減小，但交點到橋頭的直線距離增加到了52.68 m，當(dāng)采用半徑R＝60 m，緩和曲線長L＝35 m時，經(jīng)計算切線長T＝57.49 m。這樣從直緩點（ZH）起仍有4.81 m的緩和曲線落在橋上?？紤]到這是利用老路進行改建，極限最小半徑可以降至50 m，此時切線長也減小至51.03 m，這樣就不必在橋頭做曲線處理。既不占用河道又有利于橋梁加寬的設(shè)計與施工。

2.3.2 曲線間的直線距離達不到標(biāo)準(zhǔn)的線形改善

從行車順適的角度出發(fā)，當(dāng)計算行車速度≤40 km/h時，同向曲線間的最小直線長度（以 m計）以不小于計算行車速度（km/h）的數(shù)值的6倍為宜；反向曲線間的最小長度（以m計）以不小于計算行車速度（km/h）的數(shù)值的2倍為宜。而在山嶺重丘區(qū)的特殊困難地段，同向曲線間的最小直線長度（以m計）可降至計算行車速度（km/h）的2.5倍。

由于地形復(fù)雜，路段中的連續(xù)彎道很普遍，曲線間的直線距離基本都達不到標(biāo)準(zhǔn)，且以反向曲線間的直線距離過短尤為平繁。這種情況對行車極為不利，如加上較大的縱坡，則往往是交通事故的易發(fā)地段。我們因地制宜，采取了以下3種解決方法。第一：將兩個彎道合并成一個彎道；第二：縮短交點間直線段的長度，讓兩個平曲線直接相連；第三：將相鄰的兩個交點分別向不同的方向延伸，增加交點間的直線長度。前兩種方法較多地用于兩個同向曲線間，如果利用這種方法對兩個反向曲線進行改善，第一種方法一般都伴有小范圍的改線；第二種方法要使兩個反向曲線直接相連，根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，平曲線的半徑必須達到不設(shè)超高的最小半徑，即600 m，對于地形復(fù)雜多變的山區(qū)道路，采用600 m的大半徑幾乎是不可能的；第三種方法對同向及反向曲線都適用，更適合用于兩反向曲線的改善，此種情況下對兩交點間的直線，可以通過在原路中線的不同側(cè)加寬，改變原有的方位角，同時減小相鄰兩交點的轉(zhuǎn)角，改善線形，使其達到標(biāo)準(zhǔn)。

以K42＋410～K42＋840段（改建前樁號）為例（見圖2）：滑水河橋的兩岸，原交點（JD2）處的曲線與交點（JD2′）處的曲線間的直線距離為41 m，即為滑水河橋的長度。遠(yuǎn)遠(yuǎn)達不到2倍的計算行車速度80 m的要求?；訕蛳凳皹颍ㄓ?0年代，設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低，主拱圈已出現(xiàn)較大的裂縫，兩側(cè)橋臺也有不同程度的損壞，屬危橋，必須拆除重建。原交點（JD3）與交點（JD2）的距離為315.8 m，此處的彎道半徑為48 m，也達不到標(biāo)準(zhǔn)。

如果增大JD2與JD2′兩處彎道半徑，使兩反向曲線直接相連，那么新建的滑水河橋必然是包含兩個反向曲線的曲線橋，這會給橋梁的設(shè)計與施工帶來不小的麻煩。如果增加JD2與JD2′之間直線段的長度，僅把交點間的直線向兩端延伸，會增大兩個轉(zhuǎn)角，顯然是不可取的。只有在向兩端延伸的同時改變交點間直線的方位角，減小兩個轉(zhuǎn)角，在同樣標(biāo)準(zhǔn)的最小半徑下縮短曲線長增加直線長。這樣，新建的滑水河橋位應(yīng)在老橋的上游（即路右），而上游的河道明顯寬于下游，又是改正交為斜交，這樣就會大大增加新建橋梁的工程量，增加造價，也會使拓寬的路基占用路右側(cè)河道，影響山區(qū)雨季的泄洪，對路基本身也不利。而且很可能會造成JD2′與JD3兩個平曲線之間的直線距離過短。

考慮到滑水河橋下游的河道較窄，原路基左側(cè)又是一處荒廢的坡地，落差不大且沒有植被，我們采取小范圍的改線，讓JD2直接與JD3相連，減少一個轉(zhuǎn)角。那么新建的滑水河橋，雖然與河道斜交，但在下游，不會明顯增加工程量（新橋斜長50 m，老橋長41 m），避免占用河道。交點JD3處的轉(zhuǎn)角也由原來的 75°01′52″減小至 62°56′02″，當(dāng)采用極限最小半徑 60 m時，經(jīng)計算JD2與JD3處兩個同向曲線間的直線距離為252 m（大于6倍的計算行車速度240 m）。

圖2

2.3.3 小轉(zhuǎn)角的不規(guī)則線形改善

公路的平面線形應(yīng)該是以直線、圓曲線、緩和曲線等組成的規(guī)則線形。而該路段中的小轉(zhuǎn)角基本未設(shè)置曲線，是以折線取而代之，這種折線不利于行車。當(dāng)公轉(zhuǎn)角非常小時（等于或小于7 °），曲線長將被看成比實際的小，易使駕駛員對公路產(chǎn)生急彎的錯覺。這種傾向在轉(zhuǎn)角越小時越明顯。對于這種小轉(zhuǎn)角，如果不能取直，就要采用較長的平曲線，保證外距有一定的長度，使之產(chǎn)生公路是順適轉(zhuǎn)彎的感覺。

《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：當(dāng)路線轉(zhuǎn)角等于或小于 7 °時，山嶺重丘區(qū)的二級公路應(yīng)設(shè)置長度不小于500/θ的平曲線，受地形及其他特殊情況限制時，平曲線長度可減至70 m。

圖3

以K47＋430～K47＋600段為例：JD6處（見圖3），轉(zhuǎn)角α＝6°51′47″，小于7 °。為了充分利用老路基，我們采用最小平曲線長度70 m為控制指標(biāo)。因為插入緩和曲線，圓曲線的中心角將減小，減小后的中心角為α－2β（β＝L/2R，L為曲線長，R為半徑），而一段緩和曲線的最小長度L＝35 m，所以，這時圓曲線的長度為0。圓曲線的中心角也為0（即α－2β＝0）。此時兩段緩和曲線在彎道中央直接相連，形成一條連續(xù)的緩和曲線。總曲線長70 m，達到路線設(shè)計規(guī)范的要求。

3 結(jié)束語

本文只是根據(jù)G105（原S317線）舒城五顯至姚河段的實際改建情況，介紹了山區(qū)低等級道路平面線形改善的幾種方法。不同路段所處的地理位置不同、地形地貌不同，改建標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)有路況都是千差萬別的，要本著從實際出發(fā)的原則綜合考慮，反復(fù)比較，以期用最簡便的方法和最小的投資在滿足技術(shù)規(guī)范的前提下得到最大的回報。