改扩建道路的路线及路基路面设计

改扩建道路的路线及路基路面设计

冉茂源

辽宁乾成工程设计咨询有限公司辽宁沈阳110000

摘要：近些年来，随着我国经济的迅猛发展，国内的道路改扩建项目也随之越来越多，对于改扩建道路，其路线设计和路基路面设计除了要满足标准要求，还应与旧路良好协调，这就对设计人员提出了更高的要求。

关键词：改扩建道路；路线；路基路面；设计

引言

根据以往经验分析，公路改扩建涵盖两层意义，第一是对现有公路改扩建，实现原有公路等级提升，通过提高原有路线的线形指标与技术指标，进行行车条件改善；第二是扩容现有公路，提升设计速度或增设车道，利用扩宽改造达到通行能力提升的目的，进而缓解交通压力。由于改扩建道路路线走向已经确定，在平面上不存在路线方案比选等问题，但必须优化拟合局部。因此，改扩建道路相比新建工程，平面约束条件较多，设计人员必须对曲线进行灵活合理的利用，以此做好平面线形调整工作，保证其设计满足公路标准、规范要求，并达到降低投资的目的，同时能够为纵断面与横断面的结合提供可靠依据。

1设计要点

交通运输领域中，公路是对经济和环境有较大影响的运输方式，具有设施较多、投资大、技术要求高和涉及范围广泛的特点。因此，无论是新建工程还是改扩建工程，均需进行合理的安排与设计。在充分考虑工程规模及设计标准的前提下，工程的总体设计应首先做好整体布局，并对不同专业之间进行协调配合。需要考虑的内容有公路功能与自然要素，基于此，应对不同要素进行综合分析，使其实现系统化，确保公路能在实现各项功能的基础上，与自然环境良好结合，即使公路和自然环境实现协调发展。

1.1路线设计

在路线设计过程中，需要重点考虑以下内容：其一，旧路的平纵指标及其使用原则；其二，通过实测，确定旧路坐标及平纵线形，并和原设计进行对比；其三，以拟合线形指标为依据，结合改建实施方案，对方案比选情况予以说明；其四，平纵面指标和旧路相关指标之间的对比；其五，确定新路走廊带。

1.2路基路面设计

在路基路面设计过程中，需要重点考虑以下内容：其一，旧路路基组成与利用基本原则；其二，旧路路基实际状况和试验检测成果报告；其三，旧路防护形式与排水方式，及其实际的使用情况；其四，旧路路面使用状况和试验检测成果报告；其五，新路路基和路面的排水形式及其和旧路之间的相互关系及配合；其六，旧路扩宽和路基处理施工方案。

2改扩建旧公路的原因

2.1街道过于密集

我国公路工程的大规模建设起源于20世纪80年代，受当时经济水平与施工技术的限制，公路路面的设计往往过窄。同时，由于当时的城市化建设尚未引起过多关注，城市规模较小，市政规划部门和交通管理部门在城市规划、公路建设时也并未形成较强的远见性，致使街道设计过于密集。随着城市化建设的发展，过于密集的道路严重阻碍了交通运输，大量的汽车更加剧了交通堵塞问题，甚至引发交通事故，给人们的生命安全造成威胁。

2.2不良地质病害多

任何公路均具有一定的使用寿命，但实际生活中，大部分的公路工程均无法达到其预期使用期限。就我国来说，早期建设的旧公路已相继出现各种质量问题，尤其是路基病害，直接影响着公路的持续使用。与现代公路施工工艺相比，旧公路的建设在工程物料、施工设备、施工技术等方面均存在着一定的差距，技术人员在工程设计时缺乏全面性和实际勘测，不能综合分析各种地质因素，导致公路在长期运行中形成不良的地质病害，而简单的翻修并不能妥善解决这一问题。

2.3桥梁质量存在问题

桥梁是现代道路交通系统中的重要枢纽，对于引导车流、分散车流等都具有重要作用。与旧公路类似，早期的桥梁结构与工程品质并不能有效满足现代社会的交通需求，甚至因为长期的超负荷运营而产生裂缝、坍塌等问题。若重新进行翻修或搭建支架，一方面无法从根本上解决问题，另一方面也可能造成不必要的资金浪费，并存在较大的安全风险。

2.4服务水平低

我国第一批大规模建设旧公路的时间已经30年有余，长时间的使用，必然会给公路整体造成严重的损害，致使公路产生了多种病害，进而影响车辆通行的安全性和舒适性。因此，对旧公路进行科学的改扩建至关重要。

3改扩建道路的路线及路基路面设计的应用

3.1改扩建工程路线数据收集

在工程改扩建施工前，需做好各项准备工作，第一，必须详细汇总原路施工图纸、竣工图等有关资料，并做好分析；第二，及时整理各项信息数据，并归档，建立完善的项目文件体系，为后期施工使用提供便利。

3.2改扩建方案选择及分析

（1）在改扩建道路方案制定前，为保证方案的正确性，必须做好原有路面现状调查工作，分析原路交通状况等，针对路线改造可行性进行研究，并制定规划方案。要求先掌握建设标准规定，再与有关技术论证。如特殊路段，必须考虑行车速度等要素，可选取局部改造设计，保证方案的科学性、有效性。（2）本次改扩建设计，应将准则定为老路改扩建，目前提出3个方案，具体如下：方案1：可看做是M线方案，主要对原路路面两侧加宽设计；方案2：可看做是A+M线方案，主要是改造左幅位置的原有路面，改为单向四车道M线方案，右幅位置则建成新的分离单向四车道A线设计；方案3：可看做是B+M线方案，改造右幅原有路面，改为单向四车道M线，将左幅新建为分离单向四车道B线。根据以上分析得出3个方案：方案1：可最大限度利用现有资源，能对原有路面工程进行充分利用，可节省材料、时间。但因工程附近具有大量桥梁防护结构物，因受地形、地质等条件的影响，导致路基稳定性不足，对工程安全不利。方案2：工程规模不大，可降低成本，环境影响较小。方案3：因选取新建左侧分离式路基，路基边坡具有较低高度，为达到防洪抗灾的目的，需在附近进行大量高架桥修筑，但该方法成本较高，为此，可选取方案二作为设计方案。

3.3平面设计

在改扩建工程施工前，可通过运行速度V85计算方式分析、评价原有路面的行车安全性，原有路面设计时速为每小时80km，原路基宽度为24.5m，最大纵坡为4.49%，超高最大值为7%。以本路段K424+800~k431+150段为例进行分析，此路段具有较为陡峭的横坡，路基两侧存在河道，扩宽受限，且附近具有较大桥梁结构，具有较大施工难度。结合公路运行速度图等相关条件，需将前后路段速度差控制在每小时10km~20km，以此提高行车安全，并达到保护路面的目的。因原路面左侧存在河道，改扩建时需占用一部分河道，将大大增加施工难度，因此无法选取两侧加宽方案。选取新建右半幅分离路基，不仅能够保证原路面通行正常，还能有序开展右半幅路基施工。

3.4路基加宽设计

改扩建道路施工中，最为关键的是新旧路基加宽拼接，如路基加宽不合理，将出现路基沉降问题，并出现路基表面纵向裂缝，并对工程质量造成严重影响，进而危害行车安全。首先，按照路面荷载情况、路面状况设计原有路基，经反复自重应力等作用影响，已基本完成原有地基固结、沉降，但对新建路基而言，沉降并未完成，需按照相关标准严格处理新建路面地基的沉降问题，避免对拼接效果造成影响。此时可选取排水固结法、强夯法等进行处理。其次，为保证拼接质量，可进行台阶开挖施工，需处理好原有路基边坡部位，将其开挖为台阶状，且将台阶宽度控制在2m以内，因受地形等条件影响，开挖部位如出现倾斜坡情况，待完成开挖作业后，需将土工格栅铺设到路基表面，确保新旧路基紧密连接，构成一个完整整体。

结语

通过以上分析可以看出，相较于新建道路工程，改扩建项目存在较多的制约条件，作为项目的设计人员，应充分掌握旧路实际情况，并做好协调处理，确保新路路线和路基路面能与旧路良好协调，从而达到预期的设计与规范要求。

参考文献

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