高杰

擴建工程的重點和難點.筆者結(jié)合國內(nèi)多個高速公路改擴建項目的工程經(jīng)驗,對改擴建工程中路線設(shè)計的主要技術(shù)問題進(jìn)行探討和商榷,為國內(nèi)同類工程設(shè)計提供借鑒和參考.

關(guān)鍵詞:高速公路;改擴建工程; 路線;設(shè)計; 探討

一、路線平面設(shè)計的主要內(nèi)容

（一）路線平面擬合設(shè)計

（1）擬合原則：根據(jù)老路左右幅實測資料，以明式構(gòu)造物和隧道等為主要控制要素進(jìn)行擬合設(shè)計，并進(jìn)行誤差分析。對于兩側(cè)拼接路段應(yīng)通過擬合設(shè)計，基本保持原路設(shè)計的平面線形； 對于長度較大的圓 曲線，設(shè)計中宜采用“多圓復(fù)曲線擬合法”減少擬合誤差； 擬擬合后的平面線形應(yīng)滿足規(guī)范要求。

（2）擬合精度評定：明式構(gòu)造物的擬合誤差需結(jié)合需應(yīng)力儲備，宜控制在－3~3㎝，并滿足結(jié)構(gòu)安全需要。誤差指標(biāo)可結(jié)合老路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)調(diào)整。

（3）優(yōu)化調(diào)整縱面線形的設(shè)計條件：現(xiàn)有縱面不能滿足現(xiàn)行規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及安全性評價建議縱面調(diào)整的路段。

（4）為進(jìn)一步提高路面施工控制精度和行車舒適性，在路面施工前一般需要對老路縱坡進(jìn)行二次分幅坡設(shè)計。調(diào)坡設(shè)計主要以路面施工技術(shù)方案和構(gòu)造特的橋面加輔層厚度為控制指標(biāo)； 為解決橋頭跳軍，橋頭路段需設(shè)置過渡橋。

（二）路線縱面擬合設(shè)計

（1）縱面擬合設(shè)計應(yīng)考慮與橋梁、路線交叉、路面設(shè)計、軟基處理、沿線設(shè)施改造方案等協(xié)調(diào)性，保證工程方案經(jīng)濟、合理； 軟基路段要盡可能維持現(xiàn)有路基高程 ；特殊困難路段應(yīng)進(jìn)行多方案分析論證。

（2）擬合原則：應(yīng)結(jié)合路面護建方案，以現(xiàn) 有明式構(gòu)選和隧道為控制點，進(jìn)行分幅、分段擬合設(shè)計，并進(jìn)行誤差分析。（與平面擬合誤差分析方法相似）。

（三）線形設(shè)計

（1）根據(jù)安全性評價建議，結(jié)合老路的平縱組合情況（如危險的曲線半徑、曲線線形銜接情況等），對原路的線形指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。對于原路線形組合不良或事故多發(fā)路段等重點或危險路段，應(yīng)提出補救措施。

對于凹形豎曲線底部排水不暢路段，應(yīng)對其縱斷面和橫坡設(shè)計進(jìn)行綜合調(diào)整，減少排水不暢路段長度；S形曲線以及同向曲線（含C形和卵形），宜增加設(shè)置線形誘導(dǎo)標(biāo)志； 長直線的下坡路段，宜增加設(shè)置警告和限速標(biāo)志；長直線的轉(zhuǎn)彎路段，宜增加設(shè)置線形誘導(dǎo)標(biāo)志和警告標(biāo)志等。

二、安全性評價及建議

（一）安全性評價主要內(nèi)容

安全性評價主要包括：老路線形設(shè)計指標(biāo)的符合性評價、事故多發(fā)路段分析評價、運行速度檢驗評價等。符合性評價重點檢驗其平面半徑、超高設(shè)置、縱坡、豎曲線、視距設(shè)置、平縱組合等技術(shù)指標(biāo)是否滿足擴建后的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；事故多發(fā)路段的分析評價主要是通過數(shù)理統(tǒng)計方法，評價老路的運營安全，分析事故多發(fā)原因，提出對策措施；運行速度檢驗評價則主要檢驗設(shè)計速度與采用的技術(shù)指標(biāo)的協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性。

（二）安全性評價建議

對于影響路線行車安全的線形不良路段（包括平、縱面以及平縱線形組合等），應(yīng)嚴(yán)格控制，徹底改善，并采用貨車停車視距對特殊困難路段進(jìn)行檢驗。

對于有連續(xù)長、大坡的路段，改擴建時應(yīng)進(jìn)行運行速度檢驗，盡量提高其運營安全性。方案設(shè)計時可考慮利用原有公路作為上行線，另新建半幅作為下行線，并對爬坡車道、應(yīng)急辟險車道的設(shè)置進(jìn)行研究，并進(jìn)行多方案比選。

三、工程案例

（一）局部壓縮中央分隔帶寬度

安徽合寧高速鐵路設(shè)計期間，依據(jù)當(dāng)時（2002年）的高速公路建設(shè)規(guī)劃，按合寧高速公路擴建為六車道的凈空要求進(jìn)行了店。但由于近年來交通經(jīng)濟發(fā)展迅速，合寧高 速公路大隴段需按八車道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴建。

（二）貴遵公路改擴建工程核挑箐路段設(shè)計方案

貴陽至遵義公路九佐至南白段為山區(qū)二級汽車專用公路改擴建高速公路，具有交能量大、地形條件復(fù)雜、新老公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)跨度大的特點。

核桃箐路段（K81-K86）老路平曲線半徑為300、310、372、340m平面線形較順適、協(xié)調(diào)性較好；但老路縱面為連續(xù)2.3Km平均5.5%的長大縱坡。

四、平縱組合設(shè)計要點有：

①平曲線與豎曲線應(yīng)相重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線，即所謂的“平包縱”；②平縱曲線的關(guān)徑大小應(yīng)保持平衡。平縱曲線的均是指平曲線半徑大時，豎曲線半徑也許相應(yīng)的增長。③合成縱坡應(yīng)控制在0.5%－8.0之間，應(yīng)注意避免急坡和陡坡組合的線形。④凸形豎曲線頂部和凹形豎曲線底部，不得插入小半徑平曲線；⑤一個平曲線的縱面線表不應(yīng)反復(fù)凹凸，避免出現(xiàn)使駕駛員視沉中斷的線形，如駝峰、暗凹、跳躍等；⑥小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互得疊，以免駕駛員既要換檔又要轉(zhuǎn)動方向盤，造成操作緊張而引起事故；⑦避免長直線上插入凹形豎曲線；⑧平縱配合離不開橫斷面設(shè)計。

五、路線平面設(shè)計主要按以下原則進(jìn)行設(shè)計；

①通過實測道路中心線，初步擬合出老路中心線的平面現(xiàn)狀；②平面線形技術(shù)指標(biāo)必須與選用的計算行車速度標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)；③一般路段路中心線不變；④受上跨主線分離式立交橋凈寬限制路段，路中心線不變；⑤互通路段主線向匝道改建工程量最小的一段偏移；⑥受房屋、鐵路、河流或其它大型構(gòu)造物限制的路段，主線向不受限制或受限制的一段加寬；⑦在不大量增加工程量的情況下，盡可能采用較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

六、詳細(xì)調(diào)查舊路的建設(shè)年代，舊路結(jié)構(gòu)組成，舊路養(yǎng)護和維修檔案，路面排水情況，地下水位情況，水毀情況，養(yǎng)護部門的意見和沿線居民的建議；現(xiàn)狀舊路的彎沉值，舊路的表面狀況； 在路線縱斷圖上分段標(biāo)出哪些是新建地段，哪些是補強地段，標(biāo)出控制點高程；路線拉坡時還應(yīng)考慮舊路的橫坡度和超高。

結(jié)語

高速公路改擴建工程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，路線設(shè)計方案則是改擴建工程的靈魂。筆者在總結(jié)國內(nèi)多條高速公路改擴建工程的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，深入分析了改擴建工程路線設(shè)計原則、設(shè)計內(nèi)容以及設(shè)計要點，提出了“多圓復(fù)曲線擬合法”來減小平面擬合誤差，同時結(jié)合工程實例對局部特殊困難路段的靈活設(shè)計時行分析探討，具有良好的工程實際意義。

參考文獻(xiàn)

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[4] 中交第二公路勘察設(shè)計研究院.滬寧高速公路江蘇段擴建工程論文集[M],北京:人民交通出版社2008.