改扩建公路路线设计关键要素探析

洪玉川

陕西省交通规划设计研究院有限公司 陕西省 西安市 710065

摘要：近年来，我国的公路工程建设有了很大进展，公路的改扩建工程也越来越受到重视。改扩建公路路基路面设计，是提升公路功能价值、使用价值、社会价值的重要举措。本文就改扩建公路线路设计进行研究，以供参考。

关键词：改扩建；公路；路线；设计；关键要素

引言

在受到汽车荷载影响因素之下老旧路面就会出现裂缝、辙等病害问题，同时路基也会出现下沉等现象，给车辆通行的安全造成一定的影响。因此需要对公路工程进行改建以及扩建，在改扩建项目开展阶段设计环节作为非常关键的一项环节，必须要考虑到新旧路面路基的设计标准，从而调整设计方案提高两者的结合点。因此对改扩建公路路基路面设计要点进行分析，掌握出更为科学有效的设计方法，才能够提升公路工程的建设效果。

1改扩建公路路线设计的必要性

1.1保证交通安全，提高道路服务水平

养护工作越来越频繁，现有车道已不能满足各类应急需求。遇到特殊情况，就会出现严重堵塞，这就需要进行相应的改扩建工作，通过对路线进行科学设计，确保行车条件的安全性，避免车辆之间产生干扰，这样在遭遇突发性问题时，就可以有更多的交通组织空间，从而提高道路服务水平，保证交通安全，这就意味着改扩建公路路线设计非常必要。

1.2能够保证车辆行驶的安全性

公路的建立与使用遭受外界环境的作用，也会导致工程项目总体品质的难题。必须的管理与保养是保障公路正常运转的重要阶段，无安全防护的公路路基土会产生一定程度的形变，危害路面的稳定。当需要改造或改扩建的公路上，山体滑坡和路基损坏高发。除开超重，别的地质环境要素会引起公路工程项目的难题。比如在环境条件中，地质构造也会引起路面的基础沉降。公路长期用后，地质环境环境的作用很有可能会损害路基的平面度，这为安全驾驶产生隐性的风险性。

1.3延长公路寿命

应重点关注以下几个方面:(1)路基自身的强度。(2)路基的稳定性。对于公路来说，路基强度影响着公路的最大负荷车流量和公路运输量，只有这方面处理达到既定的要求，公路的运行才能稳定高效地推进。但是，如果路基强度无法达到既定的要求，相应的公路的承载力即会因此大大削弱，公路出现质量问题或是病害的情况也就比较常见。借助于科学合理的针对公路路基路面的优化设计，即能切实地提升路基的强度，公路的运行也能得到最大程度地保障。

3改扩建公路路线设计

3.1曲线设计

（1）缓和曲线设计要点。在缓和曲线设计过程中，既要考虑线性美学，又要分析车辆方向盘操作所需长度，还需明确车辆行车视觉等方面，通过综合化分析，才能提高缓和曲线设计的合理性，从而提高设计方案的整体质量。这就意味着，缓和曲线优化设计可以让驾驶人员在平稳转弯过程中有更多的操作空间，从而规避因线路连接过于生硬或者涉及长度和角度的不足，对行车安全产生的影响。（2）确定最小圆曲线半径。在公路平面中，无论有多大转角，都要注重圆曲线设计的合理性。在设计时，需对原有路线进行最大化利用，设计相对比较小的圆曲线半径，然而，其值也不能太小，不然道路行车时，驾驶人员会承受太大的加速度。在实践中，设计最小圆曲线半径时，只需满足公路改扩建相关要求和规范，但由于诸多因素的限制，要提高道路行车安全，还要保证圆曲线半径值比设计时速的极限值更小。（3）对圆曲线与平曲线长度进行科学设计。在实际设计期间，应综合考虑曲线设计中不同路段设计的要求和规定，提高道路行车安全性，实现路线规划的科学性，从而提高道路设计质量。还应注意，设计长度不宜过长，否则，占地面积会变大，造成建设资源严重浪费。

3.2纵断面设计

在山区道路的设计中，降低路基的高度，提高路基的安全性，可以达到不同的净空高度的目的。山区普通道路的主要交通流量为中小型客车，其冲坡性能普遍良好，但由于车辆技术状况不佳，例如制动等容易出现故障，故纵坡不宜太长，太长则不利车辆运行质量，也不利与地形相结合，会增加工程量，也不利于排水设计，一般公路缓和坡段可按3%，长度＞100m设计即可，充分利用大纵坡在满足坡长限制的条件下去克服高差以争取高程。一般而言，根据地势、排水条件等因素，坡长应以最小坡长的2～4倍为宜。特别是在有缓坡的条件下，可以达到5倍以上。纵坡越小，展线的距离越长，绕线长，挡墙工程量越多，工程造价越高。因此，在工程措施、建设费用、运营成本、技术标准等诸多因素的综合考虑下，对公路纵坡的规划设计有一定的参考价值。随着汽车技术水平的提高，车辆的动态特性得到了提高，因此，车辆的纵向坡度也可以相应地提高。目前，我国四级山地公路的最高纵坡值是9%，但在规定的条件下，由于地形和其他特殊情况的限制，可以在经济技术上提高1%。根据山地公路的特性和大量的道路调研结果，为使地势更好，对自然环境造成的损害最小化，可以采用最大纵坡，在一些特殊的条件下，如距离较短、展线较难、需要绕线较长的山地公路，可以使最大纵坡增加1%～2%，但纵坡长度要按照现有技术规范来控制。

3.3优化路床、台背和特殊地基处理

(1)就引述的案例来说，多数路段为填方工程，通常应通过借土的方式进行路基的填补。而要想提升填筑的质量，一般可采用土粉细砂混合细粒土进行，细节方面的处理应确保严谨精细。需要注意的是，正式填筑之前应进行规范的测试，以确保与既定设计标准等的一致。如果出现不合规的情况，应及时更换材料，以切实地保障后续施工的稳定与高效。因此，相关的处理就应在分析工程现实需求的条件下进行，以选择与现实情况相符合的填筑材料。就引述的案例来说，路基路床设计中涉及到的石灰水泥土的比例为1∶6∶90，之所以这样设计，为的就是保障填筑施工的稳定与高效。在进行回填的过程中，应采用结合料进行填筑，且应根据前期所进行的测试，以对相关的处理进行优化，这样所达到的施工效果才会更为理想。具体来说，应通过采用6%的水泥土进行相应的处理，这样条件下的路基路面的承载力即能得到极大程度地提升。需要注意的是，填筑的厚度应控制在20cm以下，完成填筑7～10d后，还应进行无侧限抗压强度检测，以确保强度达到0．4MPa，只有达到这样的效果才可进行后续的处理。(2)对于公路桥梁路基和涵洞过道的设计来说，应重点关注回填土的具体设计，务必要保证相关处理符合既定的要求，这样即能切实地提升现实性的施工效率，以上结构的施工也能达到既定的效果。要想切实地提升路基路面的设计优化，通常应采用土工格栅和石灰土进行加固处理，这样条件下的施工效果比较理想，因此应重点关注。(3)就结构物层面来说，所进行的公路改建的设计应做好科学地处理，以基于前期所进行的地质的勘探完成对设计方案的优化。具体来说，应先做好换填层的优化处理，以在垫层法应用的条件下提升改建施工的效果。需要注意的是，采用传统设计方法的话，应基于原公路的设计经验对复合地基等进行调整，这样整个的设计效果即能得到切实地优化，而后续的施工也能得到最大程度的质量保障。

结语

综上所述，改扩建公路工程作为非常大型的一项工程，在项目开展阶段路基路面设计是否科学合理，对新旧工程的结合质量有着非常密切的联系。要想从根本上提高改扩建公路路线的设计水平，有关人员就要树立先进的观念，认识到改扩建公路路线设计的重要性，探析改扩建公路路线设计的关键要素，最大化地利用原有公路，保证资源得到有效利用，加快社会主义现代化建设步伐。

参考文献

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