关于山区二级公路改扩建的路线设计分析

关于山区二级公路改扩建的路线设计分
析
摘要：随着各领域的不断进步，促进交通行业的发展规模不断扩大，在前期
设计理念落后、施工预算有限等原因，使得既有道路的通行能力无法满足需求，
导致交通拥堵频发，影响行车安全性，并存在安全隐患。

鉴于此，越来越多的公
路工程开始进行改扩建，以提高公路服务水平，确保行车安全。

选择合理、经济
的公路改扩建方案已经成为工程师要解决的重要问题，同时，相关学者也通过室
内试验、数值模拟等手段对公路改扩建的路线设计开展了研究，并取得有价值的
研究成果。

但是，目前尚未有一套完整、系统的理论来指导公路改扩建的路线设计，设计人员在开展路线设计时，仍以工程类比法为主，使得设计方案偏保守。

因此，二级公路改扩建工程路线设计及安全技术研究具有十分重要的工程意义。

关键词：山区二级公路；改扩建；路线设计
引言
目前，我国对于公路的改扩建研究日渐成熟，但是对于普通二级公路的改扩
建研究较少。

随着国民经济的快速发展，道路交通量增长迅速，很多早期二级公
路交通量超过了其设计通行能力，服务水平不断下降，难以适应未来社会发展的
需求，因此急需提等改造。

在二级公路改扩建中，满足不同利益群体的追求，是
推进项目进度和提高项目质量的主要控制因素。

路线设计是公路改扩建工作的灵魂，也是改扩建工作能否顺利进行的保障。

改扩建公路不同于新建公路，需充分
考虑利用旧路走廊带、减少拆迁、减少占地、减少对现有交通的干扰等多重因素，运用科学的方式进行设计，进而制定出切实可行的路线方案。

1山区二级公路改扩建路线设计需求
1.1公路兼具市政道路需求
山区多数城镇街道以公路演变而来，公路兼具市政道路功能，因此公路改扩
建路线设计需要兼顾过境城镇段的市政道路功能，满足城镇对内外交通。

因多种
因素，山区城镇过境公路存在许多问题，不利于公路改扩建工程的路线设计和实施，一是城镇道路线形差，不能满足公路建设的基本要求；二是公路经过城镇路
段空间狭窄，已无二级公路改造和市政化的需求。

因此，山区二级公路的改扩建
在经过城镇路段对路线设计提出了更高要求，除依据公路设计相关规范、标准外，还须结合相关市政道路规范和标准进行设计，同时考虑未来城镇和经济发展。

1.2连接搭接需求
二级公路为全开放式，有利于交通的无缝连接。

公路覆盖了80%以上的城镇、景区等，其与公路须利用二级公路连接，以确保进出快捷、便利；同时山区分散
的农村居民点等需要通过低等级公路能快速连接二级公路。

二级公路能满足连接
公路和搭接低等级公路的需求，以确保山区城镇、景区、居民点、工业区等进出
的快速转换、便捷交通。

1.3生态环境保护的需求
山区生态环境脆弱，破坏后生态环境难以恢复，对二级公路路线设计要求较高。

公路路线设计可能占用农田、河流、植被等，造成水土流失；路基开挖、回
填等破坏地质稳定、破坏植被从而导致山体滑坡或泥石流等自然灾害；建筑垃圾、施工设备尾气、扬尘、噪声以及营运期的汽车尾气、交通噪声等对环境造成影响。

因此，山区二级公路路线设计需对公路沿线环境进行详细调查，综合比较，优化
路线设计保护生态环境。

1.4节约资源的需求
山区公路沿线土地、植被、矿产等资源珍贵。

因此，山区二级公路改扩建工
程路线设计应充分考虑节约资源，提高现有老路利用率，减少征地和生态资源破坏，多角度降低公路改扩建对土地、植被、矿产以及生态资源的破坏或占用，达
到节约资源的需求。

2路线平面设计原则
目前国内公路改扩建常见的加宽方案有单侧拼接加宽、双侧拼接加宽以及综
合拼接加宽方案（截弯取直）。

（1）单侧拼接加宽方案。

在原有路基的基础上，采用单侧拼接加宽方案。

优点：单侧拼接新加宽部分平纵面标准与旧路保持一致，工程施工组织较方便，对原路交通干扰少；单侧分离加宽相当于分离式路基，加
宽侧的布置相对自由；充分利用旧路路面。

缺点：单侧拼接新加宽原路基为双向
横坡，在构造物处要调整为单向坡很难实现；不能充分利用已征用土地，占地数
量大；对现状道路加宽侧的建筑物影响较大；路面设置中央分隔带后旧路路面难
以利用。

（2）两侧拼接加宽方案。

在原有路基的基础上，采用在路基或桥梁两
侧直接拼接成整体方案。

优点：不用调整原有旧路的路拱横坡，征地拆迁的数量
与工程量均较小，整体性好，设计简单，施工方便，造价相对较低；对现状道路
两侧现有建筑物影响小。

缺点：拼接技术要求高，路基作业面小，位于旧路两侧
的接缝容易导致加宽部分产生较大的沉降，影响路基的整体稳定等；施工期间交
通组织的难度较大，局部深挖方路段的施工开炸、开挖对行车安全影响较大。

（3）综合拼接加宽方案（截弯取直）。

原有道路平面线形指标较差，采用截弯
取直改善平面指标。

优点：行车舒适，线形较好，路线长度较短。

缺点：原有工
程利用率较低，需要分段实施，施工期间交通组织的难度较大。

综上所述，考虑
高填方或深挖方路基施工安全性、桥隧扩建改造方案、施工组织和维持临时交通
等因素的影响，二级公路改扩建为二级公路的路线平面设计通常以单侧加宽为主。

3路线纵面设计
3.1纵断面线形设计原则
公路改扩建项目中的纵断面线形拟合方法、拟合原则及拟合内容等与新建公
路差异较大。

新建公路纵断面拟合时一般遵循“线形优先，地形为线形服务”原则，而改扩建项目要考虑如何最大限度利用既有道路，属于典型的“线形服从地形”。

对改扩建项目进行纵断面拟合时应尽可能地减少填挖方工程量，并对纵断
面不满足相关规范的路段进行及时调整。

3.2纵断面线形拟合
如果既有道路的设计数据不易得到或路况发生较大变化，数据不再适用，在
进行改扩建设计时应对地面线标高、竖曲线长度、竖曲线半径等参数重新拟合，
其中地面线拟合可采用最小二乘法，竖曲线拟合的基本方程为二次抛物线。

地面
线拟合：选择不同级数的多项式，拟合出的地面线形状并不完全相同。

地面线的
平顺度与拟合次数呈负相关关系，即拟合次数越小，曲线的极值点越少，地面线
平顺度越高，反之亦然。

因此，当一级公路处于山岭区域时，地面线起伏大，拟
合次数取大值；当一级公路处于平原微丘时，沿线高程相差不大，拟合次数可取
较小值。

4路线设计方案
山区普通公路改扩建工程应充分利用既有公路的路域资源,按照“环境友好、安全高效、因地制宜、经济合理”的理念,遵循“利用与改建相结合、指标与投
资相适应、畅通与安全同重视、服务与绿美同兼顾、生态与品质同坚守”的原则,进行科学论证,提出合理方案。

在项目局部路段采用两侧拼接加宽方案。

过桥梁路段采用单侧拼接加宽方案，以便项目施工时减少对原路交通的干扰。

公路与铁路并行路段采用单侧拼接加宽
方案，减少对现有铁路的影响。

过城镇路段结合城镇规划，减少项目建设对城镇
的影响。

5线形设计
(1)以安全性的评价作为基础条件，考虑到老路平纵组合的实际情况，然后
对于该路面形式进行必要的指标调节和控制。

经过分析发现原有道路中交通运行
状态较差、事故多发的地段中，结合实际情况采取有效的应对和处理措施。

如果
曲线下凹尺寸比较大，排水效果严重不足，此时可以调节断面的形式，以提升排
水性能。

对于长直从下坡路段来说，应该根据需要设置警告标志，并且有限速标志，以及时提升驾乘人员注意车辆行驶速度，有效的规避出现交通安全事故的问题。

(2)对于新建设的线路部分来说，需要保证技术指标达到科学性与合理性的
要求，确保新旧路线达到连续性、均衡性的标准，沿线的各个部分都能够实现相
互适应和相应影响。

结语
公路改扩建施工有着非常高的复杂性、系统性，但是也是非常必要的工作，而路线设计就是其核心工作。

因此，需要加强路线设计，选择符合实际需要的路线设计方案，以提升路线设计水平，保证公路改扩建质量合格，为交通运行质量提升奠定坚实的基础。

参考文献
［1］印振华．改扩建公路路线的设计要点［J］．四川水泥，2021，(1)．43．
［2］唐远辉．改扩建公路路线设计要点探讨［J］．建筑技术开发，2021，(7)．27－28．。