夏穎林，吳徐華，何安生

（中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410014）

0 前 言

根據(jù)交通運(yùn)輸部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2020年末，全國(guó)公路總里程達(dá)到519.81萬km，其中二級(jí)及以上公路里程為70.24萬km，占比僅為13.5%，四級(jí)公路里程為378.42萬km，占比最大，達(dá)到公路總里程的72.8%。盡管全國(guó)公路總里程已經(jīng)位居世界前列，但高等級(jí)公路占比較少，主要以四級(jí)路為主。隨著“十三五”期間經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，低等級(jí)公路的服務(wù)水平能力難以與日益增長(zhǎng)的交通量相匹配，公路改擴(kuò)建項(xiàng)目已成為我國(guó)公路建設(shè)的重要任務(wù)之一。交通運(yùn)輸部于2014年頒布了JTG／TL11—2014《高速公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)細(xì)則》用于指導(dǎo)高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目，各省、自治區(qū)也針對(duì)當(dāng)?shù)匦枨罅?xí)慣陸續(xù)出臺(tái)了地方標(biāo)準(zhǔn)。但受技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、老路使用狀況、氣候分區(qū)、地形地質(zhì)、環(huán)境敏感點(diǎn)、交通量分布及地方習(xí)慣等因素的影響，不同公路改擴(kuò)建項(xiàng)目之間差異較大，工程實(shí)踐中經(jīng)常因設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施困難，頻繁設(shè)計(jì)變更。2020年全國(guó)公路里程分技術(shù)等級(jí)構(gòu)成見圖1。

圖1 2020年全國(guó)公路里程分技術(shù)等級(jí)構(gòu)成

國(guó)內(nèi)外對(duì)于公路改擴(kuò)建項(xiàng)目路線總體設(shè)計(jì)思路已有一定研究，但普遍側(cè)重于高等級(jí)公路路線線形研究。趙文明等依托一級(jí)公路工程實(shí)踐，探討了公路改擴(kuò)建的現(xiàn)狀問題，提出了公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)思路［1］。長(zhǎng)安大學(xué)的王楠系統(tǒng)對(duì)比了改擴(kuò)建高速公路與新建高速公路的區(qū)別，表述了高速公路改擴(kuò)建標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的理念［2］。侯鋒等將山區(qū)公路劃分成數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段，并用運(yùn)行速度檢查平縱指標(biāo)［3］。何宇道等通過對(duì)典型公路改擴(kuò)建項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)研究，探討路線總體在公路改擴(kuò)建項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)思路［4］。李世緯從某高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目出發(fā)，系統(tǒng)提出了路基路面評(píng)價(jià)、改擴(kuò)建基本原則［5］。

綜上，公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的研究已成為行業(yè)熱點(diǎn)。本文依托工程實(shí)踐，針對(duì)山區(qū)典型二級(jí)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目進(jìn)行剖析研究，對(duì)路線總體設(shè)計(jì)思路進(jìn)行探討。

1 項(xiàng)目概況

某項(xiàng)目位于廣西崇左市境內(nèi)，該項(xiàng)目將某瀑布景區(qū)與鄰近高速、口岸等有機(jī)聯(lián)系起來，是游客進(jìn)出景區(qū)和沿線居民出行的重要交通走廊。作為直接服務(wù)于景區(qū)及沿線居民出行的旅游公路，其建設(shè)對(duì)加強(qiáng)區(qū)域?qū)ν饨涣鳌⒏纳蒲鼐€居民出行條件和促進(jìn)旅游資源開發(fā)利用具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

作為典型公路改擴(kuò)建項(xiàng)目，既有道路公路等級(jí)為三級(jí)公路，路基寬度約7.5m，路面寬約6.5m，為瀝青混凝土路面。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，大部分路基整體穩(wěn)定，未出現(xiàn)明顯失穩(wěn)現(xiàn)象。經(jīng)多年運(yùn)營(yíng)使用，地基沉降幾近完成，全線路基基本可以利用。

2 公路改擴(kuò)建路線總體設(shè)計(jì)思路

（1）因地制宜，合理采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。游客中心是項(xiàng)目景區(qū)的前沿站，外來游客車輛需在游客中心停車，乘坐景區(qū)大巴前往景區(qū)。故根據(jù)項(xiàng)目需求劃分為不同路段，分段采用不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目各路段交通量預(yù)測(cè)結(jié)果見表1。

表1 各路段交通量預(yù)測(cè)結(jié)果 單位：pcu／d

根據(jù)項(xiàng)目的功能定位、路網(wǎng)規(guī)劃、沿線地形、地質(zhì)、交通量預(yù)測(cè)結(jié)果、通行能力分析和服務(wù)水平評(píng)價(jià)結(jié)果，并充分考慮項(xiàng)目所在地區(qū)的綜合運(yùn)輸體系和遠(yuǎn)期發(fā)展等，結(jié)合現(xiàn)狀因地制宜，靈活設(shè)計(jì)，避免大填大挖，減少對(duì)環(huán)境的破壞。

（2）靈活選用平縱指標(biāo)，采用運(yùn)行速度檢驗(yàn)行車安全。為節(jié)約土地資源，公路改擴(kuò)建項(xiàng)目路線布設(shè)時(shí)應(yīng)盡量采用利用老路的原則。但通常公路改擴(kuò)建項(xiàng)目原有老路線形指標(biāo)難以滿足改擴(kuò)建后的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如何協(xié)調(diào)路線平縱指標(biāo)與工程造價(jià)間的矛盾成為公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的重點(diǎn)。

由于項(xiàng)目位于中越邊境附近，沿線環(huán)境敏感因素多，局部路段加寬難度大。盲目追求高平縱指標(biāo)，勢(shì)必造成工程實(shí)施困難、拆遷規(guī)模增大、工程造價(jià)提升等一系列問題。為解決上述問題，受地形、地質(zhì)等條件限制的特殊困難路段，在滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，應(yīng)盡可能擬合老路，采用較低的平縱指標(biāo)，與地形相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。同時(shí)采用運(yùn)行速度方法，對(duì)平縱線形組合設(shè)計(jì)、技術(shù)指標(biāo)的協(xié)調(diào)性和一致性、視距以及路線視覺連續(xù)性等進(jìn)行檢驗(yàn)，依此優(yōu)化線形設(shè)計(jì)、調(diào)整技術(shù)指標(biāo)、完善交通工程與安全設(shè)施。

（3）強(qiáng)調(diào)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案對(duì)縱斷面的指導(dǎo)作用。公路改擴(kuò)建項(xiàng)目中，采用何種路面加鋪方案對(duì)縱斷面設(shè)計(jì)有重要影響。

以本項(xiàng)目為例，改擴(kuò)建后原有的路面承載能力已不能完全適應(yīng)后續(xù)增長(zhǎng)的交通量水平，需對(duì)本項(xiàng)目改建路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。采用檢測(cè)報(bào)告中各路段舊路頂面綜合回彈模量作為舊路頂面加鋪基層厚度的計(jì)算依據(jù)。通過計(jì)算分析，保證與新建路面結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，將加鋪厚度統(tǒng)一定為30cm。在加鋪前對(duì)老路路面病害進(jìn)行處治，處治后方可加鋪。對(duì)標(biāo)高不足的部位采用水泥穩(wěn)定碎石或級(jí)配碎石進(jìn)行調(diào)平。由于面層厚度11cm，故縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，原則上按照保證不低于原舊路標(biāo)高30＋11＝41cm進(jìn)行控制。本項(xiàng)目縱斷面設(shè)計(jì)如圖2所示，縱斷面設(shè)計(jì)高程嚴(yán)格高于地面高程41cm以上，即“寧填勿挖”的縱斷面設(shè)計(jì)思路，確保項(xiàng)目路面加鋪方案穩(wěn)定實(shí)施。

圖2 縱斷面設(shè)計(jì)

此外，對(duì)于設(shè)計(jì)標(biāo)高受沿線構(gòu)造物、排水、凈空、房屋建筑等因素控制，不能抬高41cm的路段，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際和平縱設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)，確保縱斷面設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行。

（4）結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際需要，加寬方案選擇。對(duì)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目，通常加寬方式有分離式加寬和沿老路加寬2種方式。

分離式加寬，即采用分離式路基方案新建通道。該加寬方式受老路路基影響較小，設(shè)計(jì)靈活，適用于走廊帶比較寬松、受地形地貌影響較小的高等級(jí)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目。

沿老路加寬即在老路的基礎(chǔ)上進(jìn)行加寬，可分為兩側(cè)加寬、單側(cè)加寬、混合加寬等加寬方式。兩側(cè)加寬即在老路線形基本維持不變的前提下，對(duì)道路兩側(cè)進(jìn)行加寬。該加寬方式可以保留老路的中央分隔帶等設(shè)施，對(duì)兩側(cè)用地干擾較少，適用于道路兩側(cè)房屋較為密集且有富余加寬空間的城鎮(zhèn)路段。但該加寬方式通常需拆除原有結(jié)構(gòu)物，對(duì)舊構(gòu)造物利用率低，新舊路基之間存在兩處縱向搭接，易產(chǎn)生縱向裂縫，且工作面小，施工難度較大，同時(shí)不利于保通方案設(shè)計(jì)。

單側(cè)加寬方式，即維持一側(cè)路基邊線不變，僅對(duì)路基單側(cè)進(jìn)行加寬。該加寬方式可以保留一側(cè)的構(gòu)造物及附屬設(shè)施，舊構(gòu)造物利用率高，工作面小，施工難度較小，對(duì)保通方案設(shè)計(jì)有利，適用于公路一側(cè)加寬受限而另外一側(cè)加寬空間較富余的道路。但單側(cè)加寬需調(diào)整中央分隔帶位置，改遷綠化帶管線及排水等設(shè)施，在橋梁隧道路段單側(cè)加寬施工難度大，不利于路線擬合。

混合加寬方式即結(jié)合單側(cè)加寬和兩側(cè)加寬方式，靈活調(diào)整平面線位對(duì)老路進(jìn)行擬合設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目為二級(jí)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目，不設(shè)置中央分隔帶，老路的現(xiàn)狀構(gòu)造物使用狀況良好，為減少施工難度，降低對(duì)現(xiàn)狀交通的干擾，故采用單側(cè)加寬的方式。

（5）做好保通設(shè)計(jì)，減少對(duì)原有交通的干擾。對(duì)于未完全控制出入的等級(jí)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目，保通設(shè)計(jì)尤為重要。項(xiàng)目地處交通繁忙的景區(qū)至鎮(zhèn)區(qū)的道路上，故在施工過程中要保證旅游車輛通車順暢。路基施工考慮半幅通車、半幅封閉施工的方式進(jìn)行，同時(shí)文明施工以滿足環(huán)境要求。

由于工程施工沿線通行車輛及行人較多，施工方應(yīng)做專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)和保通設(shè)計(jì)，并注意采取必要的安全防護(hù)措施，設(shè)置安全標(biāo)識(shí)，確保來往車輛和行人安全，必要時(shí)應(yīng)請(qǐng)有關(guān)方采取交通管制措施以確保安全。

（6）加強(qiáng)舊路調(diào)查，合理利用沿線現(xiàn)狀構(gòu)造物。改擴(kuò)建路基設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)既有路基進(jìn)行充分調(diào)查、合理評(píng)價(jià)，保證改擴(kuò)建公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并滿足使用功能。

對(duì)既有支擋結(jié)構(gòu)物應(yīng)少擾動(dòng)，并充分利用。無明顯損害、且強(qiáng)度及穩(wěn)定性滿足改建要求時(shí)，宜全部利用；部分損壞或不能滿足改建要求時(shí)，宜加固利用、改建或拆除重建。對(duì)既有支擋結(jié)構(gòu)物加固利用時(shí)，應(yīng)確保新老混凝土或砌體緊密連接，形成整體，并進(jìn)行支擋結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性計(jì)算，以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

3 結(jié) 論

改擴(kuò)建工程的核心點(diǎn)在于滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，合理控制工程規(guī)模。以典型改擴(kuò)建二級(jí)公路工程為例，在充分調(diào)查了走廊帶內(nèi)舊路現(xiàn)狀及建設(shè)條件后，探討了路線總體設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)要點(diǎn)時(shí)應(yīng)掌握應(yīng)地制宜、靈活選用平縱指標(biāo)等設(shè)計(jì)要點(diǎn)，可為類似工程項(xiàng)目提供工程參考，以便充分發(fā)揮公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，提高服務(wù)水平。