二級(jí)公路改擴(kuò)建路線優(yōu)化設(shè)計(jì)探析
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摘要：針對(duì)G354長(zhǎng)順縣至牛滾塘公路改擴(kuò)建工程實(shí)際情況，從公路選線工作入手，對(duì)公路縱、橫斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析，最后通過實(shí)踐得出此優(yōu)化設(shè)計(jì)合理可行，可為其他類似二級(jí)公路改擴(kuò)建工程提供參考借鑒的結(jié)論。
關(guān)鍵詞：二級(jí)公路；公路改擴(kuò)建；路線優(yōu)化設(shè)計(jì)
0引言
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸尤其是公路運(yùn)輸提出了越來越高的要求。近幾年，很多地區(qū)都對(duì)二級(jí)公路實(shí)施了改擴(kuò)建。通過實(shí)踐得出改擴(kuò)建工程路線設(shè)計(jì)難度，不亞于新建公路，而且原有的設(shè)計(jì)方案已經(jīng)不再適用，需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)?；诖?，現(xiàn)圍繞二級(jí)公路實(shí)際情況，對(duì)其改擴(kuò)建工程的路線優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行如下分析。
1工程概況
G354長(zhǎng)順縣至牛滾塘公路改擴(kuò)建工程起點(diǎn)位于長(zhǎng)順縣董乃，途徑擺所河、擺所城鎮(zhèn)、營(yíng)盤城鎮(zhèn)、營(yíng)盤河，終點(diǎn)止于長(zhǎng)順與紫云交界處牛滾塘，樁號(hào)K3+600—K30+027.725，全長(zhǎng)26.428km。全線按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速40km/h，K3+600—K5+300路基寬12m，K5+300—K30+027.725路基寬8.5m，路面類型為瀝青混凝土路面。新建道路6.0km，利用老路24.142km（利用原S309省道19.14km，利用X968縣鄉(xiāng)道3.8km，利用等外道路1.2km），老路利用率80.09%。
2公路選線
2.1選線原則
選線時(shí)應(yīng)滿足以下基本原則：發(fā)揮有利地形和地勢(shì)的最大化作用，避開不利地帶，采用適宜的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性多角度入手，深入研究地形和路線之間的相互配合，充分結(jié)合路線的平面、縱斷面與橫斷面，使平面順利、橫斷面穩(wěn)定、縱斷面平緩。
2.2選線過程
根據(jù)起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)三點(diǎn)位置，對(duì)所需展線長(zhǎng)度與直線距離進(jìn)行分析，收集、整理設(shè)計(jì)資料，確定基本走向。按照方便出行、減少占地、縮短路線和減少填挖等原則，在符合現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，考慮平面與橫縱斷面之間的相互配合，以確定中線交點(diǎn)，再對(duì)平面線形設(shè)計(jì)各項(xiàng)要求進(jìn)行分析，穿線交點(diǎn)，從而確定路線位置[1]。根據(jù)以上選線原則和過程，平。
3縱斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)過程中應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范，在沒有特殊要求的情況下，不得使用設(shè)計(jì)極限值；在進(jìn)行縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使開挖與填筑達(dá)到平衡，在填筑施工中應(yīng)充分利用開挖出的土方，因?yàn)檫@樣能有效減少借方與廢棄，二次利用土石方，減少工程的總造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益[2]。
3.1坡長(zhǎng)
最大坡長(zhǎng)：根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，當(dāng)公路設(shè)計(jì)時(shí)速為40km/h時(shí)，其最大坡長(zhǎng)為600m；最小坡長(zhǎng)：根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，當(dāng)公路設(shè)計(jì)時(shí)速為40km/h時(shí)，其最大坡長(zhǎng)為150m。根據(jù)工程實(shí)際情況，該公路最大、最小坡長(zhǎng)分別確定為1045.443m和253.457m[3]。
3.2豎曲線
在確定豎曲線半徑時(shí)，應(yīng)充分考慮下列要素：（1）滿足豎曲線最小長(zhǎng)度及半徑提出的要求。（2）在不大幅增加土石量的基礎(chǔ)上，為提高舒適度，建議使用大直徑。（3）如果豎曲線半徑較大，則會(huì)使豎曲線變長(zhǎng)，不利于排水與施工，要引起注意。
4橫斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1路基寬度
路基寬度指的是路幅頂部寬度，也就是兩側(cè)路肩外緣間距。從公路設(shè)計(jì)文件中可知，本公路主要采用整體式斷面，不設(shè)中央分隔帶。K3+600—K5+300路基寬12m，K5+300—K30+027.725路基寬8.5m，路面類型為瀝青混凝土路面。
4.2路拱和路肩坡度
為了給路面排水創(chuàng)造良好條件，應(yīng)將路面設(shè)計(jì)成從中央不斷向兩側(cè)發(fā)生傾斜的路拱，傾斜程度采用百分率的形式進(jìn)行表達(dá)。按照公路路基的設(shè)計(jì)要求，為切實(shí)加強(qiáng)路面排水，還要在路面設(shè)置橫坡。不同類型的路面對(duì)路拱具有不同的要求。本公路路面為瀝青混凝土路面，且考慮到最大限度便于排水，因此將路拱拱度確定為2%。
4.3邊坡坡度
對(duì)于路堤邊坡坡度而言，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將路堤填料性質(zhì)、場(chǎng)地氣候條件、坡高與水文地質(zhì)等作為依據(jù)合理選定。邊坡能否保持穩(wěn)定主要取決于地質(zhì)條件、地形地貌、地質(zhì)水文與排水情況。
4.4邊溝設(shè)計(jì)
邊溝即分布在路基兩側(cè)排水溝，主要在低填段與挖方段進(jìn)行設(shè)置，邊坡與路面上的水匯集到邊溝以后，經(jīng)急流槽與跌水流到進(jìn)出口，最后排出路基。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，邊溝底部寬度、厚度分別為0.6m和1m，內(nèi)坡為1:1。
4.5超高與加寬
4.5.1超高
超高是指當(dāng)行駛于圓曲線上時(shí)，由于受到離心力等作用，所以會(huì)產(chǎn)生傾覆，為對(duì)這部分離心力進(jìn)行抵消，確保行車安全，需將路面設(shè)計(jì)成從外側(cè)向內(nèi)側(cè)傾斜的單坡。超高橫坡度在圓曲線上需要和圓曲線半徑保持適應(yīng)關(guān)系的全超高，但在緩和曲線上卻是持續(xù)變化的超高?；诖耍芍本€段雙向橫坡過渡至圓曲線單坡的路段，即為超高過渡段[5]。
4.5.2加寬
當(dāng)車輛行駛于彎道上時(shí)，車輪往往具有不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，以內(nèi)側(cè)后輪的半徑值為最小，外側(cè)前輪的半徑值為最大。為切實(shí)滿足行駛于曲線段時(shí)后輪運(yùn)動(dòng)軌跡偏向內(nèi)側(cè)的要求，在平曲線內(nèi)側(cè)增加的寬度即為曲線加寬。
5結(jié)語
綜上所述，對(duì)二級(jí)公路改擴(kuò)建的路線優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，包含選線、縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)。通過實(shí)踐，該優(yōu)化設(shè)計(jì)方案技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，很好地滿足了改擴(kuò)建工程基本要求，具有一定參考借鑒價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
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作者：宋爾林 單位：貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司