公路改扩建应如何提高设计水平

王震

摘要：本文主要是对公路扩建设计的方案进行探究，针对公路扩建时需要注意的问题，对目前我国公路扩建设计水平现状进行分析。从目前设计水平所面临的问题，阐述了公路改扩建采取怎样的方法才能提高设计水平，从而为今后的公路扩建工作提供参考。

关键词：公路；改扩建；设计技术问题

一、引言

随着现代化进程的发展，公路改扩建项目已经成为人们所关注的焦点问题。公路在使用过程中常常需要做扩建工作，然而在改扩建工作之前需要科学有效的设计方案，公路扩建工作实施的那前提就是要规划出需要扩建的设计方案。

二、公路改扩建的主要目的以及所需依据

就目前公路时用的情况而言，对于正在使用的公路来说改建工作已经成为一个关键性的复杂问题，因为改扩建工作影响到公路的使用情况，除此之外，公路也属于一项公共设施，其必然会引起所在路网的评价，最重要的一点是公路改扩建同事也关系到经济效益问题。所以，公路改扩建必须具有明确的目的性，另外，还需要充分的依据。因此我们对现有公路改扩建项目所需依据主要有以下几方面：

一旦以前的公路的交通量不断增长，公路的适应程度就会无法满足现如今的需求，就会出现交通拥挤现象。可以说交通拥挤程度的高低是对通行能力及其服务水平好坏进行衡量的一个重要参考依据。我们通过对原有公路交通量的调查，并进行一系列的分析预测，从而为更好地研究公路的交通量的适应状况提供更加有说服力的信息，从而通过不断地对工程施工以及建设规模进行进一步的规划，从而实现道路的畅通。新一轮的路网规划，有时是在原有走廊内建设的基础上进行建设的，在建设的过程中，受建设条件限制的影响，必须提高等级，提高自身的服务水平公路改扩建的最终目的就是为了提高公路服务质量以及加强公路行驶能力。为了能使车辆行驶更加便捷我们可以通过改善公路平纵面的设计方式；通过增加公路道数来提高公路上车辆行驶的速度；以及通过改善公路服务性和公路外观的方式从而提高公路的服务水平。

三、影响公路改扩建路基设计面临的问题

1.由于部分路基基底现状影响，由于原来的公路基长时间的使用，经过长年重力作用已经非常坚固，对于改扩建的基地来说相对原来的公路基地来说坚固性相对较差，改扩建公路在经过长期压实后，由于自身重力以及汽车重力下依然会存在沉降的现象。这就引起新旧路基地沉降有差异性，从而影响到桥梁上部的稳定性。

2.对加宽的路基自身的影响，由于路堤在长年压实下其强度远远超过规定的要求，因而在后期根本就不可能出现沉降的现象。虽然新扩建的路基经过施工人员长期压实，其强度基本达到规定的要求，但是在长期的使用过程中依然会出现沉降现象。所以，影响新旧路基沉降的主要因素是路堤本身。

3.由于在扩建工作中受到多种因素的影响，从而使得改扩建公路中，新旧公路衔接成为该项目中的一个大问题。倘若新旧公路在衔接过程中出现问题，那么就会直接导致路面痴线裂缝，进而影响到公路的行驶安全。

四、公路改扩建的平面、纵断面线形设計

1.平面线形设计

（一）平面设计中的直线

据了解，原有的公路的平面线形设计中一般都是直线线性，像一些平原地区公路的直线距离普遍很长，对于改扩建的要求即使提高也同样可以达到设计要求。而对于一些地处山岭地区来说，其对于直线的要求完全不能达到所需的要求。这时我们可把它看似一条曲线，把两个较近的点连接成在一起，以达到设计的要求。

（二）平面设计中的平曲线

由于原本的公路对于曲线的半径以及长度能够达到规定的范围，所以我在改扩建的时候尽量使用原始的公路，当圆曲线半径不能达到所需要求时，可以将直线两端的长度适当缩短，以便能够达到要求，如果直线不能满足要求时，可以考虑使用复和曲线或“S”型曲线予以连接。这样可以避免由于汽车转弯的过程中由于来不及减速而产生的事故，所以，在一定条的情况下我们应该增大圆曲线半径，这样可以使车辆尽快适应。

2.纵断面线形设计

（一）关于公路坡面长度和角度的设计

由于旧路等级比较低在改扩建项目技术中相对较难，就公路的坡度以及坡的长度都难以满足现在技术的要求，所以，我们在施工设计过程中，必须要改变纵断面的坡度和长度，在改变公路坡度和长度的同时必须要满足最小坡长的标准，此外，在不增加项目难度的同时尽可能的减小坡度，对于一些坡度大的公路应该按照设计的标准和要求尽可能的使路线平稳，在确保汽车在公路行驶速度的同时也要保证车辆行驶的安全。

（二）竖曲线

在保证公路纵断面坡度与长度设计规范的前提下，要在坡度上找一盒合适点设置合理的竖曲线，在设计过程中我们必须要注意的是，其曲线半径必须大于标准的最小半径，另外其长度也要大于标准的最小。基于前两个条件的基础之下我们还要保证如果在设计过程中选取的是较大竖曲线的半径和长度时必须要选择适合的填挖高度，确保相邻竖曲线规范链接。

五、公路扩建工作中有关桥梁设计需要注意的

1.载重的标准

原始的公路设计图形是依照传统的桥型设计的，随着科技水平的提高，我国对现代桥梁的设计有了新的要求和规划。对于出示的桥规中明确规定了对于桥梁应力必须要提高，这一规定桥梁在有建筑物的前提下就不能完全达到新桥规的要求。根据以上所反映的情况，我们要量使用新旧桥梁的设计规定，与此同时我们要对于就桥梁要进行维修使得就桥梁达到所能承受的公路所需的标准。

2.桥梁横向拼接加宽方式

桥梁改扩建最终是否能够成功关键还是要看桥梁横向连接的方法，如果采取桥梁的横向连接这种这种方式的话我们将要考虑很多种影响因素。例如之前的桥梁所能承受多少重量、桥体上部变形协调的规定以及施工技术的简易程度这些因素都是影响桥梁横向连接的因素，我们经过对一些大型的公路改扩建项目进行研究，桥体的上部与下部的连接方法可分为以下三类：

（一）采取上下部分都不相连的优势是：经过加宽之后的前面与之前的桥面各自受力，两者之间并不影响，同时避免了连接时的技术问题，从而简化了操作程序降低了施工难度。采取这种方式必然也有一定的不足，由于加宽后的桥面与之前的桥体的主梁会在火灾的作用下发生不均匀绕度，另外由于新桥在长期沉降下，很容易造成两桥之间桥面被破坏，长期以来就会形成裂缝，影响到桥面的整体美观以及车辆的行驶安全等，同时为后期的维修工作增加了难度。

（二）如果采取上下相连接的方式，那么就要将加宽部分与原来的桥面横向连接，与此同时，通过钢筋架以及混泥土连接方式将加宽下部的墩台的盖梁以及系梁与原来桥体下部形成一个完整的整体，这样更有利于使得新桥连接处不易变形，同时也减少了汽车活载以及由于桥体基础不匀称产生的沉降作用。采取这种连接方式的缺点：价款的下部的桥墩以及系梁与原来的桥体相连的地方容易出现裂缝，加大了维修的难度，致使功能减低，同时采取这种方式连接其成本比较大技术较为复杂。

（三）采取上连下不连的优势主要是因为：采用新桥梁的上部与之前的桥梁上部相连的方式，将它们形成一个整体结构，这样可以将受力分开，更加利于上部结构受力，使得车辆在形式的过程中整体看上去更加舒适美观。采用下部不相连是为了使上部与下部之间的受力不影响对方，同时也能降低对下步附加应力。除此之外，我们还必须保证在使用过程中不能出现由于应力过大而出现变形的情况，因此对其进行接缝时一般都是使用现浇混凝土。

六、总结

设计工作已经成为公路扩建项目中一个重要问题，总之，要想使得后期公路扩建工作能够有效进行，就必须保证设计工作做好充分的准备。只有提高公路扩建项目设计水平，才能进一步确保施工科学有效的实施。

参考文献：

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[2]金伟良，吕清芳，潘仁泉.东南沿海公路桥梁耐久性现状[J].江苏大学学报（自然科学版），2012，28（3）.