孟令洲

（周口市公路勘察設(shè)計院有限公司，河南 周口 466002）

公路路線設(shè)計的合理性對于該區(qū)域后期的發(fā)展極為重要，部分公路的建設(shè)時間比較早，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代交通運行的實際需求。為了推動相關(guān)區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展，相關(guān)部門則需要結(jié)合實際情況，對原有的公路路線進行合理改擴建，改善其自身的交通運行能力，緩解交通擁堵的情況。而在改擴建的過程中，相關(guān)設(shè)計者需要明確改擴建的要點，對公路的通行能力、路面情況等多方面進行全面的了解，根據(jù)具體需求，采用合理的方式，對其進行有效設(shè)計，使其能夠滿足相關(guān)區(qū)域的交通運輸需求，以此提高公路的實際效用。

1 舊有公路路線存在的問題

1.1 舊線城鎮(zhèn)街道較為密集

早期的公路路線設(shè)計施工，會受到當(dāng)下經(jīng)濟形式、城鎮(zhèn)發(fā)展需求等多方面的影響，部分公路線路都是圍繞整個城鎮(zhèn)進行設(shè)計以及布線的，由于城鎮(zhèn)自身的經(jīng)濟水平較低，發(fā)展需求相對較小，就使得相鄰城鎮(zhèn)、村莊之間的路段間距相對較短，密集度也比較高。而隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，改革開放進程的深入推進，城鎮(zhèn)以及鄉(xiāng)村之間的建設(shè)需求逐漸提高，結(jié)合實際情況制定出來的城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村規(guī)劃方案，會對舊有公路路線產(chǎn)生較大的影響，而且城鎮(zhèn)自身的規(guī)劃建設(shè)也會被公路路線所限制。在這種情況下，若想解決該問題，相關(guān)單位就需要對舊有公路路線進行科學(xué)設(shè)計，同時也要對城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展情況予以充分考慮，以此設(shè)計出科學(xué)合理的公路路線改擴建方案[1]。

1.2 舊有公路路線存在各種問題

不少公路投入使用的時間比較長，由于這一類型的公路的建設(shè)時間比較早，當(dāng)時勘察設(shè)計的物質(zhì)條件較為有限，且技術(shù)水平比較低，對于后期的發(fā)展設(shè)想缺乏全面性，或者是受到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟水平的限制，使得公路工程的建設(shè)質(zhì)量存在問題，對于一些地質(zhì)條件沒有做好有效的處理，導(dǎo)致其影響持續(xù)不斷，進而對公路工程的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，尤其是處于不良地帶且年久失修的公路路段，產(chǎn)生了各種路基病害。這不僅會降低公路的質(zhì)量，也會給交通運輸造成不便，進而影響到交通運輸?shù)陌踩?。另外，早期的公路還存在路線設(shè)計不科學(xué)的情況，也是因為受到經(jīng)濟條件、設(shè)計思想等因素的影響，設(shè)計出來的路線影響交通效率，部分公路也比較窄，很容易造成交通擁堵的情況。上述這些問題會增加公路路線改擴建的難度，影響設(shè)計工作的順利開展[2]。

1.3 舊有公路橋梁工程問題

大中型的橋梁在交通運輸中有著樞紐作用，在當(dāng)前的公路改擴建工作中，對這類工程的改建設(shè)計占據(jù)著相對較大的比例。就實際情況來看，部分橋梁在結(jié)構(gòu)、承載力、標(biāo)高等方面存在問題，難以滿足現(xiàn)代交通運輸?shù)木唧w需求，若只是采用簡單的維護方式，很難改善其現(xiàn)狀，以至于只能放棄對該工程的使用。因此，在擴建設(shè)計過程中，通常不會涉及到橋梁對布線的影響。如果橋梁本身的結(jié)構(gòu)、承載力以及標(biāo)高等符合改建后的要求，則需要從多個方面對其實際能力予以考量，比如橋梁寬度，若是橋梁寬度不達標(biāo)，則可以采用加寬、分離式路基等多種方式，將橋梁當(dāng)作公路路基中的一部分進行整改。在這種情況下，這種類型的橋梁則會對擴建公路的線位產(chǎn)生一定的影響，在具體改建中，進行公路路線定線時，則要加強對橋梁與路線位差關(guān)系的重視，不能僅考慮線位、線形，同時還要提高對橋梁維護的重視程度[2]。

2 改擴建公路路線設(shè)計原則分析

改擴建公路路線的設(shè)計存在一定的難度，而且在具體的設(shè)計過程中，會涉及到多方面的因素，這就需要相關(guān)設(shè)計單位對多方面的因素進行綜合考量，同時還要嚴(yán)格遵循多項設(shè)計原則，以此提升改擴建公路路線設(shè)計的質(zhì)量，并根據(jù)原則對后期施工進行有效指導(dǎo)。

主要原則如下：①科學(xué)設(shè)計的原則。在具體的設(shè)計過程中，要對原有公路工程的實際利用價值予以充分考慮，并對公路本身的平面線位進行準(zhǔn)確擬合分析，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計出科學(xué)合理的加寬距離，選用合適的加寬技術(shù)手段，使得原有公路路線與改擴建之后的公路路線在平面線形保持統(tǒng)一。另外，在對縱斷面設(shè)計時，需要對擬合的公路縱坡予以合理調(diào)整，這樣也能夠在一定程度上將路面凸起、暗凹等問題予以消除，進而避免積水問題的出現(xiàn)。②保護環(huán)境的原則。在開展改擴建公路路線的設(shè)計工作時，應(yīng)該提高對路線走廊帶位的重視，確保其能夠與周圍的環(huán)境景觀相適應(yīng)，并且要對周圍生態(tài)環(huán)境進行有效保護，以防改擴建路線對周邊環(huán)境造成破壞，對公路工程及周邊居民生活產(chǎn)生不良影響。③因地制宜的原則。在對原有公路進行改擴建時，應(yīng)該對該現(xiàn)場的地形地質(zhì)進行全面勘察，對城鎮(zhèn)規(guī)劃、路網(wǎng)分布等予以明確，結(jié)合實地情況，采用合適的設(shè)計技術(shù)手段，在保證原有功能不變的基礎(chǔ)上，考慮到具體的設(shè)計需求及原有公路的具體路線分布情況，對公路路線改擴建進行合理設(shè)計。

3 公路路線改擴建設(shè)計的要點分析

3.1 直線設(shè)計要點

在對公路路線進行改擴建設(shè)計時，需要確保線的連續(xù)性以及完整性，保證直線長度不能過短，將其控制在50V以下即可。在一些要求車輛行駛速度快的公路路段，設(shè)計者需要使得同向曲線在車輛行駛速度的6倍以下，且直線要保持適當(dāng)?shù)拈L度，避免出現(xiàn)過短的情況。但是，如果公路路段要求車輛行駛速度在40 km/h 以下，就可以不必使用上述方式。如果同向曲線沒有達到6V，可以采用形式多樣的回旋曲線，比如C 形、凸形等。

3.2 橫斷面設(shè)計要點

若是改擴建公路線路存在超高問題，則可以將相關(guān)構(gòu)造物明式當(dāng)作橫坡的核心控制點，借此在較大程度上提高改擴建公路路線設(shè)計的科學(xué)性和安全性，以防公路在雨季產(chǎn)生積水問題。若是在拼接路段使用了舊有公路的路段，在對其橫斷面進行設(shè)計時，相關(guān)設(shè)計者則要對路面橫坡的大小進行嚴(yán)格檢查，將其與改擴建的路段進行仔細(xì)對比，如果二者之間的差距在0.5%以下浮動，就不需要對橫坡進行調(diào)整；如果二者差距的上下浮動超出0.5%，則要根據(jù)實際情況，對公路路段進行科學(xué)調(diào)整。

3.3 圓曲線設(shè)計要點

3.3.1 明確最小的圓曲線及最小的圓曲線半徑

在對改擴建公路路線進行設(shè)計的過程中，不管公路平面的轉(zhuǎn)角多大，都要對其圓曲線進行科學(xué)設(shè)置。在改建公路時，需要盡可能地使用原有的公路路線，因此，圓曲線半徑一般都相對較小，不過在設(shè)計時，也不能過小，以防車輛駕駛員在駕駛車輛的過程中，要承受比較大的加速度，影響行駛的安全性。在設(shè)計最小圓曲線半徑時，應(yīng)使其達到公路改擴建設(shè)計的相關(guān)規(guī)范要求。但是，公路路線的改擴建會受到多種因素的影響，為了確保車輛行駛的安全性，相關(guān)設(shè)計者要保證圓曲線半徑不低于設(shè)計時速的極限數(shù)值。比如，在具體的改擴建設(shè)計過程中，若是圓曲線半徑在9 000 m 以上，視線則會集中在300～600 m 的范圍內(nèi)，獲得的視覺效果與直線效果大致相同。所以，在設(shè)計時，還要防止圓曲線半徑過大，同時要保證圓曲線的最大半徑不得超出10 000 m。相關(guān)設(shè)計者可以參考如表1 所示的圓曲線最小半徑“一般值”的橫向力系數(shù)和超高值，對公路路線的圓曲線半徑進行科學(xué)設(shè)計。

表1 圓曲線最小半徑“一般值”的橫向力系數(shù)和超高值

3.3.2 圓曲線長度以及平曲線長度的設(shè)計要點

在《公路線路設(shè)計規(guī)范》之中，并沒有對公路路線圓曲線的長度予以明確規(guī)定，不過，在具體的設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計者則要從對行車有利的方面著手，保證圓曲線本身的長度能夠達到3 s 設(shè)計車速通行的行程要求。在對公路路線改擴建進行設(shè)計時，設(shè)計者還需要做到因地制宜，確保圓曲線長度符合公路路線的改擴建要求。另外，相關(guān)設(shè)計者要結(jié)合相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范要求，對平曲線的最小長度予以合理控制，使其要在緩和曲線長度的2 倍及以上。

此外，若是對農(nóng)村的一些公路路段改擴建進行設(shè)計，相關(guān)設(shè)計者則要確保該公路的平面設(shè)計深度能夠滿足公路設(shè)計平曲線的有關(guān)要求，也就是說，要使得整個公路路線的平面最小半徑大于15 m。若是平曲線的半徑低于150 m，相關(guān)設(shè)計者則要在公路路線曲線上設(shè)置相應(yīng)的超高設(shè)施。通常情況下，要使最大超高橫坡度低于6%；若是公路路段中會出現(xiàn)一些速度相對較慢的農(nóng)機，也可以不進行標(biāo)高的設(shè)置。如果公路路段的路拱坡度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實際超高橫值，設(shè)計者則要設(shè)置出與路拱坡度相同的超高。若公路路線的平曲線半徑處在60 m 及以下，相關(guān)設(shè)計者則要對曲線內(nèi)側(cè)進行加寬處理；若公路路線平曲線要求加寬以及要求設(shè)置標(biāo)高，則要在該公路路段的平曲線兩側(cè)進行緩沖區(qū)的科學(xué)設(shè)置，通常情況下，則要使其長度在10 m 以上。

3.3.3 緩和曲線的設(shè)計要點

相關(guān)設(shè)計者在公路改擴建設(shè)計工作中對緩和曲線進行設(shè)計時，需要對汽車方向盤操作、離線加速度變化率、超高緩率等多方面所需的長度予以充分考慮，而且相關(guān)設(shè)計者要確保這些方面都能夠達到相應(yīng)的設(shè)計要求與效果。

3.4 縱斷面的設(shè)計要點

在對公路縱斷面進行設(shè)計時，要保證其與公路路線豎曲線、縱坡等設(shè)計要求相符合，要對縱坡進行嚴(yán)格的控制，最大縱坡不得超出7%。對于一些人蓄力車比較多或者是穿過村鎮(zhèn)的公路路線，則要使其最大縱坡在5%及以下；若是一些公路路段存在橫向排水不暢的情況，或者是一些長路塹路段，設(shè)計者則要將其縱坡設(shè)計在0.3%及以上；針對路線連續(xù)長為5 000 m 的路段，設(shè)計者則要確保該路段的平均縱坡不超出5.5%。

4 改擴建公路路線設(shè)計的注意事項

4.1 做到環(huán)保選線

近幾年，中國環(huán)保理念的提出及深入，使得各行業(yè)的環(huán)保意識逐漸增強，在開展改擴建公路路線設(shè)計工作時，也需要做到環(huán)保，始終堅持環(huán)保原則，對公路沿線的環(huán)境景觀進行有效保護。在具體的公路改擴建設(shè)計工作中，相關(guān)單位應(yīng)該按照綠色公路這一設(shè)計理念進行改擴建設(shè)計，避免改擴建路線與公路沿線的自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生沖突，站在環(huán)保理念的基礎(chǔ)上，對線路進行科學(xué)選擇與有效設(shè)計，提高設(shè)計方案的環(huán)保性，避免對沿線生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞。

4.2 把握路面設(shè)計要點

對路面進行科學(xué)合理的設(shè)計，能夠在較大程度上提高改擴建公路的有效性，能夠保障車輛行駛的安全性和舒適性，而且針對公路的改擴建設(shè)計工作，也提出了相應(yīng)的要求，要求該公路路線的安全性、穩(wěn)定性得以提升。在對路面進行加鋪設(shè)計時，應(yīng)該對原路面的特點予以明確，制定出合適的設(shè)計措施，保障原有公路的功能，同時增強擴建后公路工程的功能。另外，對于新舊路面之間的黏結(jié)性也要予以重視，避免汽車在行駛過程中因為急剎車而產(chǎn)生極大的剪切應(yīng)力，影響車輛行駛的安全性，在選擇層間黏結(jié)材料時，應(yīng)該保證材料的質(zhì)量。

5 總結(jié)

對公路進行合理改擴建，能夠在較大程度上發(fā)揮出公路本身的實際效用，提高交通運輸?shù)男逝c安全。因此，相關(guān)單位應(yīng)該提高對公路改擴建的重視程度，而且要結(jié)合具體情況，針對公路本身存在的問題，制定出科學(xué)合理的設(shè)計改建方案，并將其有效應(yīng)用到公路改建工作之中，借此提高公路的通行能力，保障其自身的安全與質(zhì)量。