公路改扩建工程路线设计的几个问题

公路改扩建工程路线设计的几个问题

在过去的20年里，中国进行了大规模的公路建设，山西的道路建设也取得了快速发展。近年来,随着山西经济的快速增长,很多已建公路已经不能满足日益增长的交通量需求,另外,一些公路路面在未达到设计使用年限就提前破坏了。因此,除了新建高等级公路以提高路网等级水平外,原有道路的改建扩建也是公路发展的一个重要方向。公路改扩建应本着以科学发展观为指导,坚持以人为本,走资源节约型交通发展之路,这样才能实现公路交通可持续发展。下面,笔者以方山连接线二级公路改建一级公路为例,和大家讨论一下公路改扩建工程在设计中注意的几个问题。1现状路面及地面特征原方山连接线二级公路为G209公路的一段,连接方山县城与太佳高速公路,2006年改建为二级公路,设计车速60km/h,路基宽度为12m。本段公路共设置交点9个,平曲线最小半径250m,偏角小于7°小偏角曲线2处,全线最大纵坡3.7%,竖曲线最小半径3000m。路面结构为5cm沥青混凝土+20cm水泥稳定碎石+15cm水泥稳定砂砾,路面采用满铺式,路面边缘采用50cm现浇混凝土镶边。经过多年的使用,现原路部分路面出现轻微拥包、龟裂现象,地形平坦路段路面较好。目前G209是方山县境内进入太佳高速的唯一道路,由于太佳高速公路现已建成,带动此段公路交通量大量增加,现改为一级公路,设计速度为60km/h,路基宽度为20m,改建全长10.7km。2原公路方案路线设计是公路改扩建中的关键,鉴于我国人口众多、土地等不可再生资源的日趋宝贵和紧张的特点,路线设计应尽量考虑利用原有公路,综合考虑原有桥梁的利用,控制工程总体规模。路线布设原则如下:a)尽可能利用原路路基、桥涵。b)尽可能减少拆迁,减少新增占地。c)坚持人与自然和谐,树立尊重自然、保护环境的理念,布线设计尽量避免大填、大挖,少破坏原有植被、地貌。d)坚持以人为本,在线形设计时充分考虑车辆的动力性能和行车安全,杜绝因线形设计不当而给工程和行车留下隐患。3路线方案的选择在确定路线布设方案时,我们采取了以下一些做法:a)路线布设尽可能依托原路布线,尽可能利用原路路基、桥涵,对于原路路基、桥涵可以利用路段考虑采用单侧加宽,设计路中线位于原路路基宽度的10.5～11.0m处,这样可以有效地保证改造后半幅路基位于原路已经基本稳定的路基上;b)原路平曲线间直线段长度均不满足2v、6v要求,如果平曲线间直线长度严格按照2v、6v要求执行,那么原路将无法利用,经综合考虑,我们在路线设计时采用了反向曲线间直线段最小长度按照3s行程控制,同向曲线间直线段最小长度按照6s行程控制,这样既有效地保证了司机的反应时间,又有效地利用了原路资源;c)原路存在偏角小于7°小偏角曲线2处,设计中我们考虑可以大段地利用原路,所以原路小偏角予以保留。为绕避麻地会大量拆迁布设B线方案,该方案起点BK5+415.647=K5+415.647,路线从麻地会村西绕过,终点与原路相接,终点桩号BK7+073.633=K7+055.176,全长1.657986km。B线方案与K线方案相比:a)优点(a)路线绕避麻地会村,减少大量拆迁,避免穿越村庄干扰,行车较安全;(b)施工干扰小。b)缺点(a)路线长度增长18.457m;(b)桥梁长度增长60m。综合考虑,本着靠村不进村的原则,又可改善原路线形,我们推荐使用B线方案。4纵断面设计因素平纵面设计不要片面追求高标准,对强制性指标严格执行,一般指标可灵活运用。纵断面设计考虑的因素有:原路纵坡情况、拟定的路面结构厚度(新建、补强)、加宽接长利用的桥梁涵洞控制标高、过村庄路段控制标高、双路河及北川河洪水位控制标高,充分利用原路资源和路基强度,拟合原路纵坡。5b已填土造林新老路基衔接是公路改扩建的重点,新老路基往往会由于沉降不同,导致路面产生裂纹,甚至错台。为避免产生病害,我们采取以下措施:a)清理原路坡面植被和圬工防护后开挖台阶,台阶宽度大于等于1m,路面拼接宽度为1m。b)为减小施工后新旧路基的不均匀沉降,加宽部分应分层填土,分层压实,且每填土高100cm,采用冲击碾压进行补强处理。对于小幅加宽的路基采用超加宽的办法以保证压实质量。c)为增加路床强度,加宽段及原路堤路床顶面30cm采用6%灰土填筑。d)新老路基衔接处,路床顶面下30cm处铺设两层土工隔栅,间距为50cm,土工格栅采用双向GSL35/PE规格,其技术要求详见中华人民共和国交通行业标准JT/T480—2002《交通工程土工合成材料土工格栅》。6保压层厚度的测定本着经济环保原则,加宽部分路面新建,原路一侧在原有路面上进行加铺改建。本项目在对道路交通量预测、逐桩路面损坏状况及路面承载能力等方面进行调查后,利用原路路表弯沉测定结果,求出各路段的计算弯沉值,并反算原路面的当量回弹模量,再按照弹性层状体系理论计算加铺补强层厚度。本项目地处山西省中西部,所属自然区划为Ⅲ1区。根据预测交通量、道路等级对路面的使用要求,结合沿线气候、水文地质条件、筑路材料分布情况,本着因地制宜、就地取材、经济适用的原则,确定路面结构如表1。7．3城市河道全线共设桥梁2座,其中新建1座,旧桥加宽利用1座,新建桥梁为麻地会中桥,该桥原为4×16m石拱桥,由于加宽条件的限制和公路等级的提高,需对原桥进行拆除重建,新建桥梁上部结构采用4×20m预应力混凝土连续箱梁,下部采用柱式墩、台,灌注桩基础,桥梁在增大孔径的同时也增大了桥下净高,有利于河道泄洪。另一座改建桥梁为南沟小桥,上部采用2×8m钢筋混凝土实心板,桥墩为重力墩,桥台为重力台,扩大基础。旧路有较为完善的排水系统,涵洞结构型式有石拱涵、钢筋混凝土圆管涵、钢筋混凝土盖板涵,目前大部分涵洞结构基本完好,只是部分涵洞存在进出水口淤积现象。因此,本次加宽改造对于能够接长利用的涵洞尽量考虑接长利用,路线平面布线也尽可能考虑半边加宽,以方便涵洞接长施工及施工期间的