惠州市交通规划勘察设计院
摘要：随着我国公路建设事业的发展，公路网络也更加完善，在整个公路网当中二级公路的比重持续增加。城乡及区域一体化进程的发展，在今后会有更多的低等级乡、县、省、国道路升级改扩建成为二级公路，本文主要通过实例分析了二级公路改扩建工程的平纵横综合设计要点并设计合理的建设方案。
关键词：二级公路，改扩建工程，平纵横综合设计
虽说我国当前投资于交通基础设施建设的费用在不断增多，当从目前情况来看，我国中西部及经济较为落后的区域国、省干线公路依然具有桥涵、路面破坏严重及技术等级低的情况存在，需要尽快进行改造。二级公路在低等级公路于高等级公路中间，不但能够将其当作干线公路，同时还可以将其当作为地方道路于集散道路看待，能够很好地适应交通量。
1 二级公路的改建特点
我国省级和国家高速公路网的发展建设，在路网结构当中的关键地位逐步突显出来。过去一些省道、国道二级以下公路不断由干线公路逐步变化成为集散道路，改建此类型的公路不同于改扩建高速公路，特点表现在下面几个方面：其一，因早期技术条件限制，道路应用的技术标准不高，平纵组合不佳且视距受限，从而成为事故多发及黑点路段，那么要进行准确勘测，尽可能地优化设计路线的平纵面，降低交通事故的发生概率。其二，道路沿线通过多年发展，一些路段通过聚集成为村庄等，土地资源方面，那么就需要改线部分路段，路线设计是要优化及拟合原有道路。其三，测量精度要求需要比新建工程高，要求取得准确的公路基础数据，其中含有构造物定位及平纵横线位数据等，原有道路建设年代久远，基本失去了相关资料，应对其重新检测、勘察以及测量。其四，城镇道路交通流量通常较大，施工过程中区域间交通保障问题很难处理。
2 二级公路改扩建工程平纵横综合设计
2.1项目概况
此项目是福建省国省干线规划“八纵十一横十五联”纵四线关键构成，可行性研究报告是四车道二级公路，设计速度为60km/h，路面为水泥混凝土，其中路基宽度是21m。
2.2旧路概况
当前西蝉公路是二级公路，23.7km的总路线，其中工程分为梁段，西蝉到龙厦铁路段为4.7km，双向车道，设计速度为60km/h，隧道长1254m。西蝉到平寨段为19km，设计速度为40km/h，路基宽12m，双向车道，村镇路基宽为15m，路面为水泥混凝土。
2.3旧路现状
该路段为在建的状态，具有良好的整体平纵指标，能够大体符合扩建需求，西蝉到平寨段的整体指标不佳，且一些路段具有严重的城镇化，不少指标都难以达到设计速度60km/h的四车道二级公路的标准。
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2.3.1平面部分
不符合设计速度60km/h的平曲线半径极限值R125的有八个位置，90m是其最小半径，不符合平曲线半径一般值R200的有二十个位置，全线大多数缓和曲线长度是35至45m，不符合最小缓和曲线长度50m的标准，该项目是多车道二级公路，缓和曲线长度根据公式本项Lc=Δi?B/P 控制设计，都有比较大的计算值，使得工程当中中小半径曲线段很难被使用。
2.3.2纵面部分
不符合设计速度的最大坡度6%的有六个位置，最大坡度7%的有三个位置，不符合最小排水坡度0.5%的有十七个位置，最小坡度为0.01%，不符合最小坡长150m标准的有十个位置，最短坡长120m的有三个位置。
3 平面设计
山区二级公路改扩建国内工程平面指标应联系该工程自身的特点，不适合采用高指标，需要合理考虑到既有工程。最高按照工程的特点设置路基拼宽形式，使用局部新增分离式路基，单侧拼宽或是双侧拼宽的方案，一些较为困难的路段可以调整平曲线参数优化，一般困难的路段可合理减低平面指标，尽可能使用稍微大于最低值的值，按照实际情况合理使用。反向曲线间长度通过3s形成长度来控制，同向曲线间直线长度根据3v设计速度控制。此项目设计是通过沿线地物及地形情况来确定的，不少段落根据原路中线拟合平面线位二侧拼宽，一些单侧拼宽段落不但有旧路中心线作为基础拟合新道路中心平面线位。使用分离式路基方法于大型构造物中，城镇化明显位置使用新线方案。
3.1分离式路基方案
西蝉隧道段原设计是双车道对向通行，当前隧道在施工过程中，不适合将其挖呈对四车道，由于四车道隧道造价比较高。通过综合考虑，设计过程中应用新增分离式隧道方案，将隧道改变为单项通行，同新隧道成为四车道二级公路，为了保障隧道前后车道均衡且连续，隧道出口左线平面线位偏移左边一个车道拟合隧道段平面线位。
3.2局部采弯取直段
老路K7+700至k8+400段平面指标是R110m和R90m呈s形反向曲线，缓和曲线为35至45m，平面指标不高，此段道路纵面指标不高，本段适宜使用新建路基的方式，平面指标调整R400m和R250m的s形反向曲线，于纵面坐标同步优化。通过优化之后的此段平纵面指标较佳，能够提升舒适度以及通行的安全性能。
4 纵面设计
公路纵断面设计原则为宁愿填也不挖，控制点为设计水位、构造物，在与平面设计结合的情况下尽可能拟合采用旧路的纵面，缓坡段联系综合排水设施进行拟定，在达到安全的标准情况下，纵坡长度不限于最小坡长的控制设计，使用3s设计行程速度长度控制，可以在一定程度上降低工程量并充分利用工程。设计过程中老路有非常高的指标，且需要有良好的路面完整性。拟合利用纵面，部分深路段减少道路纵坡使得工程量增大，通过检验运行速度和与设计规范等相联系，局部纵坡根据原路的6.5%及7%利用，合成纵坡不大于0.5%路段尽可能与排水需求相适应，部分旧路可通过过境村镇段使纵坡维持且应用排水手段，确保能够通畅排水。
该项目西蝉隧道段由于隧道前后的路基使用的是两侧对称拼宽的形式，应用左侧新建分离式隧道方案，以往隧道双车道对向通行变成双车道单向通行，为了使隧道纵坡和洞口竖曲线的参数不发生变化，且不对隧道结构造成影响，应该拟合隧道前后纵面和新道路纵面的顺接。拟合方式为：确保隧道段纵坡和洞口竖曲线半径R4500m不发生变化，以先前边坡点引直线相切于竖曲线。
5 横断面设计
道路的横断面按照平纵面设计、预测交通量、地形地质特点以及改扩建形式等，道路改线方案和新建式路基设计，道路拼宽设计与项目的具体特点联系使用单侧拼宽或是两侧拼宽的形式，两侧拼宽能够起到资源节约的效果，工程量不大，且对工程运行影响不大，通常来说都使用两侧拼宽的形式。而单侧拼宽通常应用于大型构造物、地物限制的情况下使用。该项目根据具体情况一般使用沿道路中线两侧对侧拼宽的形式，部分路段受到两侧挖填情况、建筑物分布和临河傍山段使用两侧非对称拼宽或单侧拼宽的形式。
6 结语
不但需要对新建工程本身进行相关考虑，同时还需要了解应用已有工程和新建工程对既有工程的影响程度，另外对施工过程中的交通情况安排同样要进行考虑，执行平纵横指标需要比新建工程更加精确，那么对于这部分指标在设计过程中就需要与工程具体特点进行分析并结合，联系工程的有关经验以及科学技术，在运行安全得以保障的情况下科学应用，不可过于强调规范条文，后者是过分强调高指标从而给工程带来不必要的浪费问题。本文分析的项目工程当中，设计过程中根据具体的旧路实测资料对老路的平纵面不断拟合，将旧路资源充分的利用到，从而能够在一定程度上减少工程造价并保护了环节，从而使该工程能够顺利连续地进行。
参考文献
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[4]吉强.浅论公路路线的平面和纵横断面设计[J].新材料新装饰，2014（4）.
论文作者:柯建维
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/19
标签：隧道论文; 工程论文; 车道论文; 曲线论文; 路基论文; 道路论文; 指标论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;