高速公路改扩建工程路线设计探讨

摘要：随着公路建设在当前社会中的飞速发展，公里路线的改进和扩建工作时有发生。在这种国情的影响之下，新旧道路的拼接问题就显得格外重要。合理选择路基拼接方案是高速公路改扩建工程关键性技术之一。

Abstract:With the rapid development of highway construction in the current society, improvement of KM route and expansion occur. In this situation, the old and the new road tiling problem is particularly important. Reasonable selection of roadbed splicing scheme is one of the key technology of highway reconstruction and extension project. This method can not only avoid the construction in the construction process of material waste and environmental damage, can reduce cost, shorten the construction period. Combining multiple expansion project experience, to explore the corresponding solution according to the original road base case.

关键词：高速、改扩建、路线设计

Key words:Highway, expansion, engineering route

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

现如今，随着经济的发展，高速公路越来越多，对于公路的改造也变得尤为重要，而对于改建公路和新建公路，它们一般都主要是由路线设计和线行设计组成。路线走向指的是选择路线的方案，相对于一些路段的选择外，其他路段根据原先路段的出入情况和环境不同很难进行选择。线行设计主要是进行平、纵设计和对平纵组合设计。

二、高速公路改扩建工程路线设计内容

1、高速公路改扩建工程包括多种形式，其中有两侧分离、单侧分离、单侧拼接等形式。一般“两侧拼接，局部分离”的改扩建方案适用于平原丘地区的高速公路上，可是因为其遭受到施工组织和保通措施及高填深挖路基安全性的影响，一般采用“单侧加宽”扩建方案。

2、依据高速公路的全局分布的方案，依据原有工程设计的原则并对旧路充分调查、分析和研究，合理对公路运用平、纵、横相关技术指标进行高速路线全局设计。

3、在高速公路改扩建的过程中，应对其高速公路的安全性进行首先考虑，并对安全性进行评价和分析，制出对其扩建的对策，以防交通事故的发生。

4、由于一些旧路绕行距离长、与城市发展规划不相适应还有交通事故多发路段、受电站、水坝、水库等路段，首先需要对旧路原址的改建方案进行调查评选，并重新选择新的路段，选择较好的路段。

5、局部分离扩建模式主要适用于隧道路段，而对于大桥、隧道和枢纽互通等大型构造物所处的路段，这种路线的扩建方案一般采用大型构造物的扩建方式。

三、路线方案选择

路线设计的基础是路线选择，路线方向经过确认后，其路线的投资成本和完成效率也可以确定，而对于那些改建的公路，在满足使用进度和性质要求确认的前提条件下，并分析旧路的利弊，处理好近远期、部分与整体的关系，从整体考虑其各种自然因素、质量标准、本身条件和技术指标、投资成本、施工期限等因素，最后确定选择合理的路线方案。

四、高速公路路线线形设计

1、高速公路工程路线平面拟合设计

（1）拟合原则：对旧路依据明式构造物和隧道等因素进行平面拟合设计；在保持原路线设计的基础上对两侧拼接路段进行拟合设计；相对于那些长度大圆或者曲线，在设计时多采用“多圆复曲线拟合法”，可以减少拟合误差。

（2）对高速公路纵面线形进行优化设计，对于那些纵面不能够符合规范和技术要求的采用纵面线行设计。那些不符合现行规范和技术要求的最好采用纵面调整路段。

（3）为了更好的提高路面施工的控制精度，应改善行车舒适度，最好在路面施工时采用对旧路的二次分幅坡设计。根据路面施工技术方案和构造的桥面加辅层厚度的指标进行调坡设计。

2、高速公路工程路线纵面拟合设计

（1）在考虑路线交叉、路面设计、软基处理、沿线设施等因素，采用纵面拟合设计，以确保工程方案的经济和合理性；在软基路段时要尽量保持现有路基高度；而对于那些特殊的路段应多方面的分析。

（2）依据纵合拟合设计原则并结合路面改建方案，以现有明式构选和隧道为控制点，进行分幅、分段拟合设计，并进行误差分析。

3、线形设计

结合旧路的平、纵组合情况，提出一些建议，对原有路段的指标进行调整。并对原有路段中出现事故多发和危险地段及时的做出补救方案和措施。而对于那些凹形的竖曲线底部出现的排水不畅的路段，应对其纵断面及其横坡进行调整，以减少其排水不畅问题。那些长直线的下坡路段，需要增加并设置一些警告和限速的标志；而转弯的路段，最好增加或设置一些线形诱导标志和警告标志。

五、公路改建安全性评价及建议

1、安全性评价主要内容

老路线形设计指标的符合性评价、事故多发路段分析评价、运行速度检验评价等。符合性评价重点检验其平面半径、超高设置、纵坡、竖曲线、视距设置、平纵组合等技术指标是否满足扩建后的技术标准；事故多发路段的分析评价主要是通过数理统计方法，评价老路的运营安全，分析事故多发原因，提出对策措施；运行速度检验评价则主要检验设计速度与采用的技术指标的协调性和适应性。

2、安全性评价建议

对于影响路线行车安全的线形不良路段（包括平、纵面以及平纵线形组合等），应严格控制，彻底改善，并采用货车停车视距对特殊困难路段进行检验。

对于有连续长、大坡的路段，改扩建时应进行运行速度检验，尽量提高其运营安全性。方案设计时可考虑利用原有公路作为上行线，另新建半幅作为下行线，并对爬坡车道、应急辟险车道的设置进行研究，并进行多方案比选。

六、工程案例

1、局部压缩中央分隔带宽度

安徽合宁高速铁路设计期间，依据当时（2002年）的高速公路建设规划，按合宁高速公路扩建为六车道的净空要求进行设计。但由于近年来交通经济发展迅速，合宁高速公路大陇段需按八车道标准进行扩建。

2、贵遵公路改扩建工程核挑箐路段设计方案

贵阳至遵义公路九佐至南白段为山区二级汽车专用公路改扩建高速公路，具有交能量大、地形条件复杂、新老公路设计标准跨度大的特点。

核桃箐路段（K81-K86）老路平曲线半径为300、310、372、340m平面线形较顺适、协调性较好；但老路纵面为连续2.3Km平均5.5%的长大纵坡。

七、平纵组合设计要点有：

1、平曲线与竖曲线应相重合，且平曲线应稍长于竖曲线，即所谓的“平包纵”。

平曲线与竖曲线的大小应保持均衡。

当平曲线缓二长、纵断面坡差较小时，可不要求平、竖曲线一一对应，平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。这对平坦地区的高速公路设计是重要的。

合成纵坡应控制在0.5%－8.0%之间，应注意避免急坡和陡坡组合的线形。

凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部，不得插入小半径平曲线。

避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部。

避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。

一个平曲线的纵面线表不应反复凹凸，避免出现使驾驶员视沉中断的线形，如驼峰、暗凹、跳跃等。

应避免小半径竖曲线与缓和曲线相互重叠，以免驾驶员既要换档又要转动方向盘，造成操作紧张而引起事故。

避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。

避免急弯与陡坡的不利组合。

平纵配合离不开横断面设计。

八、路线平面设计主要按以下原则进行设计

1、通过对实测道路路线的中心线，初步拟合出旧路中心线的平面现状。

2、平面线形技术指标必须与选用的计算行车速度标准相适应。

3、一般路段路中心线不变。

4、受上跨主线分离式立交桥净宽限制路段，路中心线不变。

5、互通路段主线向匝道改建工程量最小的一段偏移。

6、受房屋、铁路、河流或其它大型构造物限制的路段，主线向不受限制或受限制的一段加宽。

7、在不大量增加工程量的情况下，尽可能采用较高的技术标准。

详细调查旧路的建设年代，旧路结构组成，旧路养护和维修档案，路面排水情况，地下水位情况，水毁情况，养护部门的意见和沿线居民的建议；现状旧路的弯沉值，旧路的表面状况；在路线纵断图上分段标出哪些是新建地段，哪些是补强地段，标出控制点高程；路线拉坡时还应考虑旧路的横坡度和超高。

九、结语

综上所述，高速公路改扩建工程是一个复杂的系统工程，路线设计方案则是改扩建工程的灵魂。笔者在总结国内多条高速公路改扩建工程的经验基础上，深入分析了改扩建工程路线设计原则、设计内容以及设计要点，提出了“多圆复曲线拟合法”来减小平面拟合误差，同时结合工程实例对局部特殊困难路段的灵活设计时行分析探讨，具有良好的工程实际意义。

参考文献：

[1] 田长青 朱祖岭：《浅谈高速公路改扩建工程中的测量工作》，《中国高新技术企业》，2011 年21期

[2] 李世纬 廖朝华 刘利民：《高速公路改扩建工程路线设计探讨》，《中外公路》，2010年0 3期

[3] 于林：《高速公路改扩建路线设计方法》，《交通科技与经济》，2010年03期

[4]赵赛先：《高速公路改扩建设计技术探讨》，《山西建筑》，2010年06期