公路改扩建设计的探讨

【摘要】随着交通量的不断增长，扩建是针对交通流量急剧增长而采取有效举措。在改扩建设计过程当中，在满足设计目标的同时，如何有效利用既有道路是改扩建设计的核心要点。设计过程中不仅要保证设计相关指标满足规范要求，还要综合考虑各专业对老路的影响，同时还需从交通安全、行车舒适度、经济科学等多方面因素考虑，制定出科学合理的改扩建方案。

【关键词】公路改扩建；既有道路利用；设计思路

引言：根据《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》相关内容，我们可以知道，推进高速公路繁忙路段扩容改造、提级改造普通国省干线、完善“四好农村路”高质量发展体系、提高三级及以上公路的乡镇比重、推动较大人口规模自然村（组）通硬化路、因地制宜推进建制村双车道公路建设和农村过窄公路拓宽改造等相关公路改扩建是十四五期间交通发展重要方向。可知未来对既有公路的改扩建是一个势不可挡趋势，为了完善公路网结构功能、科学合理挖掘既有设施潜力、绿色转型、安全发展等建设理念的有效实现，在改扩建项目建设中，需要注意问题颇多，特别是在设计阶段，更应该重视设计的合理性、可行性、经济性、适用性、绿色低碳等具体问题的分析研究。

一、改扩建道路设计基本原则及主要思考方向

改扩建项由于受既有道路，设计调整空间较小，考虑因素颇多，如何有效利用既有条件，化解设计矛盾因素是改扩建设计的主要问题。在设计过程中始终需要坚持“充分利用、注重实效、绿色环保、因地制宜、经济合理”的原则，项目设计前充分做好调查、收集、整理工作，尽可能收集既有道路设计、施工、运营养护等历史资料。在全面把控、综合分析，客观评价既有道路的基础上，充分结合既有道路的工程特点，最大化的利用老路资源，从而节约土地减少投资。

改扩建设计的过程中可以从以下方面重点考虑：

（1）设计指标方面：不能盲目最求高指标，应结合道路周边情况做好设计指标优化，特殊困难地段视情况做好对比论证降低指标要求。

（2）既有构造物利用方面：充分调研现有道路路基路面、支挡防护、排水构造、桥涵隧道、交安设施等的运行情况，对既有道路公路技术状况和交通安全调查结论充分分析研究，在设计过程中以修复利旧为主，尽量减少对既有构造物的扰动。同时，做好新旧构造物衔接设计，确保新旧结构改造后的整体运行稳定性和可靠性。

（3）拼宽方案的选取：结合既有公路工程特性，视情况选用单侧加宽或者双侧加宽，在保证拼宽方案可行的前提下，做好路线拟合设计。

二、改扩建公路路线设计要点

路线设计应根据总体设计方案，结合道路功能及既有公路的利用和改扩建要求，遵循最大限度利用既有公路的原则，灵活合理的选用设计指标。其中，对存在安全隐患、地质灾害需处置、工程艰巨等路段在路线设计过程中应充分做好多方案比选工作。利用公路局部路段受自然条件时，灵活采用设计指标，但应避免极限指标组合使用，同时强化安全防护设施。

（一）平面设计

平面线性设计受自然条件或建设资金时，在满足行车安全的前提下，灵活选用曲线间直线长度、回旋线参数比例、平纵线形组合进行路线设计。对于拼宽路段应进行线性拟合设计，可以用既有公路的实际位置作为控制点，保证既有公路的充分利用。

当采用两侧拼宽时，平面线形设计要着重以既有道路桥梁、隧道等构造物作为控制点，对于长大圆曲线路段的拟合，可以采用多圆复曲线线形进行拟合，从而提高拟合精度。

当采用单侧拼宽时，可考虑采用既有公路平面线形为基础，在满足路中线或分隔带设置要求的前提下进行拼宽部分的平面线形设计。

另外，改扩建设计过程中，超高值在满足设计标准的前提下，超高设计宜按既有明式构造物的横坡进行控制，尽量保证既有构造物的利用。

（二）纵面设计

纵断面设计需要充分结合项目区域情况，以及既有道路路基路面、结构物的技术状况，最大可能的充分利用老路设施。在纵断面设计过程中，除受净空、设计水位要求以及构造物等特殊路段外，一般应遵循“宁填勿挖”的基本准则。

在纵断面线形设计过程中，应以既有明式构造为控制点，充分利用既有桥梁；同时要满足路面加铺、补强的需要。对于指标的采用，在满足视距的前提下，灵活运用指标，可视情况采用竖曲线长度控制，而不必拘泥于最小坡长。

三、改扩建道路路基设计思路

改扩建项目中，加宽路基拼接是一个重要步骤。设计前，应对既有路基充分调查并做出合理的评价，客观科学的分析后期拼宽对既有路基变形、稳定和防护排水设施功能的影响，采取合理可行的技术方案，确保改建后路基整体的强度、稳定性及使用功能。其中以下几方面需要引起重视：

（一）老路的处置

首先结合老路评定结果对既有路基进行病害处置和隐患消除工作；对老路既有排水设施排水功能应结合拼宽后排水要求进行排水功能验算，并对既有排水设施进行修复完善。

出于绿色公路理念，有必要对无法利用或必须拆除的既有防护排水设施、路基填料、绿植进行再利用研究，确定无法利用的应集中处理，避免污染环境。

（二）拼宽注意事项

设计过程中应采取必要的措施减少后期拼宽施工对既有路基的影响，并做好路基地表排水设施的衔接设计；拼宽路基填料尽量采用与老路路基填料相近或有利于拼接的材料；为有利于新旧路基的紧密结合，减少差异变形，保证路基边部压实度，在拼宽设计中，拼宽部分路基采用台阶拼接保证至少1米的台阶宽度，

同时对于拼宽过小路段可考虑超宽填筑或翻挖既有路基等措施保证新旧路基有效结合。

（三）特殊路段注意事项

针对公路所在位置的不同需重点对以下几种情况进行关注： （1）高填路堤与陡坡路堤

需要重点验算路堤堤身稳定性、路堤与地基的整体稳定性、斜坡或软弱层滑动的稳定性、新旧路堤结合面的稳定性验算。设计过程中应注意提醒，为避免造成既有路基失稳，既有坡脚支挡结构不宜拆除。同时对变形与稳定进行动态监测设计。

（2）软土地区路基

软土路基地段应对既有道路沉降与稳定性状况进行调查和评价，根据沉降协调，满足稳定性的前提下进行拼宽路段的相关设计。同时，对于构造物附近也需采取控制沉降的方法，通过采用不同的方案和材料尽可能的减少不均匀沉降。后期的沉降观测应在拼宽部分和老路同时进行。

四、改扩建道路绿色公路理念的运用 （一）总体及指标要求

坚持“以人为本、安全至上、自然和谐、生态环保、因地制宜、节约资源、技术合理、服务提升”的总体目标，在技术标准选择方面，加强改扩建公路项目的技术标准及论证工作，充分利用老路、灵活运用指标，在确保安全前提下降低环境影响和工程造价。

（二）绿色公路理念在改扩建设计中主要专业的运用

（1）路线技术指标：在改扩建项目中，对于既有道路指标偏低路段，其现行设计速度可单独选取，以适应既有公路指标，从而最大利用老路，减少对周边

环境影响。加强论证，以整体线形连续性及运行速度差控制，确保全线运行速度的连续、均衡。

（2）路基横断面设计：设计过程中，合理确定车道数和扯到宽度，灵活布置横断面，减少对沿线生态环境的影响。对于穿越城镇路段，可参照城市道路横断面标准布设，兼顾好公共设施布设要求。

（3）路基方案选择：统筹考虑工程安全、占地、环境影响、工程造价等因素，对既有道路使用现状、改造条件，既有设施和资源可利用程度、拼接加宽的结构安全性及后期的运营安全性全面分析评价，做好分析比选。充分考虑生态修复功能，尽量采用植物与工程防护结合的方式。

（4）路面设计：践行全寿命周期内绿色发展理念，遵循因地制宜选用相关材料，注重功能性路面设计，加强旧路再生利用和环保技术的运用。

（5）桥梁涵洞设计：遵循安全、节约、充分利用的绿色环保理念，在对既有桥涵评定成果的基础上，做好既有桥涵利用、拼接或拆除的论证工作。

结语：公路改扩建是我国公路建设未来主要面对的发展方向，改扩建工程所具备的独特性和复杂性，意味着后期实践过程中将面临许多实际困难。但是，相关标准的选用、既有资源的利用、相关方案的选择、构造物的利用拼接，一直会是设计过程重点考虑的方向。“注重实效、和谐环保”的理念也将一直延续。

参考文献：

[1]《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》 [2]《高速公路改扩建设计细则》（JTG/TL11—2014） [3]《绿色公路建设技术指南》2020（01）

[4]山区普通公路改扩建工程技术规范（DB52/T1609—2021） [5]公路路线设计规范（JTG D20—2017） [6]公路路基设计规范（JTG D30—2019）

作者简介：曹嘉（男），1991年1月，民族：汉族，籍贯：湖南娄底，学历：本科，职称：工程师，研究方向：公路方向。