山区低等级公路提升改造设计存在的问题及对策

俞佳

摘 要：交通运输部在“十三五”期间将以中西部地区普通国道提级改造为重点，继续加大国省道改造资金投入，优化公路网结构，提升公路通行能力。中西部地区现有公路普遍存在道路等级低，线形差，道路老化严重等问题，提升改造难度大等问题。文章对山区低等级道路提升改造设计所面临的普遍问题进行归纳，并针对解决这些问题进一步提出对策，为今后类似公路工程的设计提供可借鉴的思路。

关键词：山区公路；低等级公路；提升改造；问题及对策

1 背景

根据交通运输部印发《“十三五”交通扶贫规划》，“十三五”期间，将支持贫困地区建设1.6万公里国家高速公路和4.6万公里普通国道，实现贫困地区国家高速公路主线基本贯通，具备条件的县城通二级及以上公路。目前我国内陆的中西部地区，由于地形的原因，可建设道路用地资源受到很大的限制。特别是在一些山区，完全新建高等级道路存在着侵占耕地资源、造价高、施工难度大、破坏环境等一些列问题。如何充分利用既有公路走廊带并最大程度利用现有道路资源、将现状低等级公路提升改造为高等级公路，成为山区常见的公路工程建设方案。这就需要设计人员找到山区低等级公路提升改造设计所存在的难点和问题，有的放矢的研究解决办法。

2 现状及问题

2.1 现状公路线形指标较低

现有山区低等级公路多建设于上世纪末，由于受到资金和建设条件的制约，以及未考虑到经济发展导致的交通运输量高速增长，造成线形指标较低，实际运行车速受限，坡陡弯急、视距不良现象突出。

以中部地区某山区省道为例，90年代按照双向两车道，设计车速40公里/小时的三级公路进行设计，路基宽度为10m，设计最小圆曲线半径60m，最大纵坡7%，坡差大，弯道多。在提升改造为设计车速60公里/小时的一级集散公路国道时，设计最小圆曲线半径应满足125m，最大纵坡不大于6%，横断面宽度大于20m，原有设计道路走廊带和路基无法完全的利用，不仅造成改造道路极限纵坡长，山体开挖量大，环境破坏明显，而且对施工期间交通组织造成一定的影响。

2.2 城镇段公路两侧街道化现象严重

一方面由于所在山区村镇可利用土地资源的有限，另一方面由于缺乏成体系的用地规划和执行力度，往往会导致现状公路两侧城镇化无序发展。尤其是在山区路线沿线村落段，现有道路沿线房屋密集，局部街道化严重，架空和地下管线乱布无章，对道路扩建带来相当大的难度。而提升改造后的高等级公路，出于安全的角度出发对于沿线出入口数量和密度进行限制，反过来也会对于现状居民的出行造成影响。

2.3 地形条件复杂

山区公路所在的地形除了高填高挖的山区特征以外，还存在着其他不利于工程建设的地形条件。例如，山脚下各类天然冲沟和人工渠会造成工程施工的困难。

除此以外，由于山区土地资源稀缺，平地多用于农耕，随着道路的改扩建极有可能会造成侵占农用地的现象产生。

2.4 地质条件复杂

山区常见的断裂构造，会造成局部土层稳定性的缺失。除此以外，滑坡、崩塌、斜坡崩塌与顺层边坡同样可能对工程安全性造成影响。

山区沿线软弱地基主要分布在丘间与岗间谷（洼）地、山间沟谷地、河流冲积盆地。由于地势低洼、地下水丰富或地表积水，长期受水浸泡，造成土质软化有机物淤积，在山（丘）谷洼地或冲沟水塘的下游地段，容易形成淤积的软弱地基土。

2.5 公路现状设施落后，可利用率低

现状低等级公路经过十多年乃至几十年的长时间的行车碾压，路基可能出现路基翻浆、沉陷、路基边坡坍塌等多种病害；长期受雨水冲刷削减，会导致局部路基宽度不足；不完善的排水系统会导致两侧边坡汇水沿路漫流，长期对路基破坏严重。路面病害则包括啃边、断板、错台、沉陷、網状裂缝等。此外，现有低等级公路沿线桥涵构造物往往数量偏少，孔径偏小，堵塞情况严重，无法满足公路提升改造后的排水要求。以上因素造成山区公路在提升改造过程中，原有设施利用率不高。

3 主要对策

针对以上常见问题，我们对于山区低等级公路提升改造设计过程中所取得的经验进行归纳、总结，并提出设计对策：

（1）在改建公路设计技术标准的选用上不应片面追求高指标。在保证行车舒适、安全、迅速，并满足交通量增长的前提下，适当的技术标准可以减少工程数量，降低工程费用，并有利于施工和养护。原有公路的小纵坡和高纵坡向改建公路的大半径和低纵坡指标转变，必然意味着增加路基的填挖量，这就需要处理好设计安全与工程规模之间的关系。

（2）改建的高等级公路路线的选择不应盲目追求与原有公路重合一致。选定线路应尽量考虑与沿线城镇发展规划相配合，从而使公路建设有利于促进地方经济发展。高等级公路应避免穿越城镇建成区，原有村落集镇可利用老路与新建公路衔接，并控制出入口的数量和间距。

（3）路线在不得不通过居民区和农业用地时，可结合实际地貌、地形、环境、地质等因素拟定多方案进行比选，避免建筑拆迁和侵占耕地，使方案尽可能保障沿线居民的利益。公路在城镇段应预留合理的交通安全设施和足够的预埋管道，最大程度保证道路可以与周边城镇的发展相适应。

（4）在设计时应贯彻尊重自然、保护环境的理念。路线在山岭区布设，主要控制边坡开挖高度，减少土石方开挖数量，降低对环境的破坏。路线线型应尽力顺应原地形、地貌走向，充分考虑利用老路走廊带布线，并尽可能拟合等高线，避免横切等高线，以减少高填深挖，减少对自然的破坏。在平纵线形设计时，应以纵断面高程控制为主导布设平面线位。

（5）山区低等级公路提升改造不可避免的面对山体开挖。山麓斜坡地带受风化、节理裂隙及坡积层影响，边坡稳定性较差，特别是顺层坡与较厚的坡积层地段，开挖后易产生滑塌。对于不同地质条件的挖方路段，应当因地制宜的采用不同的防护形式。山间往往冲沟水系发达，面临的主要问题为水流对建筑物的冲刷及河流侧蚀对路基坡脚的破坏，即便是对于可利用的在临水面的老路路基也建议加强防护。

（6）加强对于已有道路设施的调查，尤其是现状路基、路面、过水涵洞的调查，排查现状道路病害，标注可利用范围。有条件的前提下设计应尽量考虑利用老路布线，以充分利用老路设施。

4 结语

由于受到地形、用地、设计指标等方面的制约，对山区低等级公路的提升改造成为公路改造项目类型中的一个难点。在实际工程设计中，更加需要我们设计人员结合现场实际情况因地制宜的开展道路设计。本文对山区低等级公路的提升改造项目中常见的具有共性的问题进行列举，并根据经验分析、总结相关对策，以期可以为类似工程提供参考。

参考文献：

[1] 王伟明.浅析山区改建公路路线设计[J].城市道桥与防洪，2010（4）：29～30.

[2] 覃春秀.山区公路路线设计的问题及对策分析[J].文摘版：工程技术，2015（2）：236.