改扩建公路路线设计要点分析

王放鸣

（浙江省交通规划设计研究院，浙江 杭州310006）

国民经济的发展促使交通运输业的发展，而原来一些城市的公路等级不够、通畅能力不足已经给交通运输业带来极大的瓶颈。 为了满足社会发展经济发展的需求， 这些旧的公路的扩建项目已经迫在眉睫、摆在议事日程上；在改扩建工程上的目的功能上，能对旧公路改建能极大改善交通的状况，能满足现行的交通拥堵的要求；在改扩建工程上经济运行上，能利用有效的少量资金，发挥资金的效益和作用；但旧公路的改扩建的设计与新建公路存在有明显的差异，他们的设计方法和考虑的问题的角度是不同的。我们现对改建公路的路线设计的具体实施方法和手段做一个简单的论述。

1 原有公路路线存在的问题

1.1 旧线城镇街道密集间隔短

由于旧公路设计修筑时的经济形势、修建目等各种原因，一些公路线路都是围绕城镇的发展而设计布线。 路段之间城镇与城镇、村庄与村庄之间间隔距离较短；随着我们国民经济的快速发展，随着改革开放进程的加快，这些城镇乡村的规划发展已经对原有公路造成了确实影响。 基于此，为满足需要，我们改建的线路的规划和定位，需要与城镇乡村的经济规划发展互为支撑相互协调，把对城镇乡村的影响降到最低点。

1.2 旧线不良地质、路基病害地段较多

现有公路历时很长， 基于当时勘察设计的设备物质条件有限，加之对以后的发展设想不足，或基于一些经济条件的限制，多数在综合考虑的角度不全，致使公路设计的地质条件因素一项很少考虑或者存在遗漏考虑，从而给处于不良地带、且使用年限较长的一些公路路段带来不利影响，这里主要是路基病害的发生。 路基病害的发生不仅给交通运输带来不便，也给公路的维护、治理带来很大的难题。从扩建的角度上看，也对改建公路的路线设计造成不良的影响，对今后改扩建工作带来不利。

1.3 原有旧公路上大中型桥梁的影响

大中型桥梁起着交通的枢纽作用，而在目前的改建公路中，其占据相当大的比例。同时有个别桥梁的结构、承重力、标高如果不能满足现行交通运输，通过简单的维护手段往往不能奏效，而最终只能选择放弃使用，所以扩建设计往往不涉及桥梁对布线的影响。 若桥梁的结构、承重力、标高等均满足改建后的要求，需要从多指标上考核其实在的能力，如桥梁的宽度等。宽度达不到改建后的要求，两种手段：一是，加宽；二是，使用分离式路基手段，将桥梁作为路基其中之一进行再整改。 这样，此类桥梁必将对扩建公路的线位有着一定的影响，在实际，改建公路路线定线时，必须注意桥梁与路线位差关系，不能单方面考虑线位、线形，更不能轻视桥梁维护的难度和经济运行的指标，这方面工作将会很多。

2 平面设计

2.1 设计原则

快捷高效的完成公路扩建任务，保障交通能力的改善，是我们进行公路改建设计的最终目的；从此可以看出，对扩建公路的实施，首先第一步就是要做线路设计。线路设计当中起到重大作用的是路线方案的选择，方案的选择可以说是改扩建成败的关键。 通常在扩建公路的平面设计当中，原则是顺势而为，能直则直，能曲则曲，直圆配合，整体协调。而通常在扩建公路的线性设计当中，要根据其性能、标准尽可能因地制宜选择设计构思，避免设计线性的突变。

2.2 技术指标的选用

2.2.1 直线

我们可以从相关资料中了解到：有些国家在相关设计中，对直线长度控制在不超过20V； 有些国内的专家学者根据中国的实际情况，建议直线长度在50V 下。 但无论是那种情况和方式，为了保证线形连续性，直线都不宜过短，同向曲线宜不小于行车速度的6 倍；反向曲线以不小于2 倍行车速度为宜。特别说明的是对于设计时速较低的改扩建道路可以不受上述限制，如《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）中第28 页所述“设计速度小于或等于40km/h 时，可参照上述规定执行。 ”而《城市道路路线设计规范》（CJJ 193-2012）中第21 页所述“设计速度小于60km/h 时，可不受上述限制。 ”

对于不足6V 的同向曲线可采用其他手段加以修正：可将两端曲线修正成为单一曲线进行牵连； 将直线段变成半径相当大的圆曲线；运用回旋线组合成卵型、凸型、C 型等曲线，以便于流畅。 对于长度不足2V 反向曲线：合并成S 型曲线；调整两端曲线要素使夹直线长度达到2V，这两种方法均很适宜。

2.2.2 圆曲线

（1）最小圆曲线半径、最大圆曲线半径

路线设计中，不论公路平面转角大小，均应设置圆曲线。对现有公路进行改建，要尽可能的利用原有的公路路线，基于此圆曲线半径一般都偏小。 但不能过于偏小，以防驾驶者与乘客承受的横向加速度过大。 最小圆曲线半径必须满足设计规范中圆曲线最小半径要求。 改建公路中受条件限制的情况时有发生，此时圆曲线半径也必须大于等于相应设计时速的极限值。 当圆曲线半径大于9000m 时， 视线集中的300-600m 范围内的视觉效果同直线没有区别， 因此圆曲线半径不宜过大。 其最大半径值不宜超过10000m。

（2）圆曲线长度、平曲线长度

《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）对圆曲线长度没做定性要求，我们从有利于行车的角度上看，曲线长度宜满足3 秒的行程。在改建既有公路的过程中， 其长度因地制宜。 《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）规定：平曲线最小长度不应小于2 倍的缓和曲线长，当平面线形中偏角太小时，平曲线的长度将被看成比实际的短，偏角越小越显著。

（3）缓和曲线

缓和曲线长度的因素主要有：操作汽车方向盘所需的长度；离心加速度变化率所需的长度；超高缓和率所需的长度；视觉和线形美学所需的长度。 这四个方面必须同时达到，只达到部分不算完美。

3 纵断面设计

3.1 设计原则

路线拉坡设计需考虑新旧路横坡度和超高的差异化，相差无几可采用采用中线控制即可。 如果单侧加宽，应推算路中线标高。 当然，其中还有一些复杂的原因，需要根据实际情况，加以变通。改建平原微丘区现有公路，在利用部分平面时，还可以利用部分纵面。

3.2 技术指标的选用

3.2.1 坡度、坡长

在可利用地段设计的纵坡应使现有路面成为改建后路面基层。实际采用的坡长容易较短，不建议采用最小坡长。

3.2.2 竖曲线半径、长度

视距要求所需决定竖曲线半径极限最小值。采用大于一般最小半径，有条件的地方采用满足视距要求。

4 横断面设计

4.1 设计原则

横断面设计中，不过分强调其他指标的完美性，结合地形地貌即可。 对于平原微丘区公路改造，采用全铺式。 山岭重丘区的边坡根据地质情况采用不同护面措施。 陡坡地段，路基设计避免采用半填半挖断面。

4.2 设计方法

一般情况下， 平面选线是在1:2000 的地形图上先定交点而后布线，由于地形图的误差不可避免，在纸上定的线放于现场，难以达到最大限度地利用现有公路。 我们建议先用全站仪测出路线中线的控制点，再进行路线设计。

5 结语

改建公路的路线设计主要目的， 在于交通的畅通性和行车安全性指标的达成。 改建公路路线的走向，布置以及控制点的以现有公路为基础，最大限度利用原有公路进行改建工作，以节省资源，便于维护。

［1］陈存财.我国公路路线平面设计方法[J].黑龙江交通科技,2013，2.

［2］刘学成,姚建斐.旧路(二级)改扩建(一级)路线方案布设的探讨：以国道110 线兴和—集宁段改扩建为例[J].内蒙古科技与经济,2010，7.