公路改扩建路线设计思路研究

赵文明 吕振北

摘 要：随着我国经济与社会的发展，国内原设计建造的很多公路都出现了老化、损坏、无法满足交通量增长需求等问题。为了更好地满足社会发展的需求，提高公路服务水平，需要对原有公路进行改扩建。本文以国道107东移改建工程郑州境一期工程为例，探讨公路改扩建面临的问题，阐述道路改扩建的依据，最后选择并设计出符合该道路实际的道路改扩建方案，以期为其他道路改扩建项目提供参考和借鉴。

关键词：公路建设;改扩建项目;道路施工

中图分类号：U412.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）01-0110-03

Abstract： With the development of China's economy and society， many of the original design and construction of domestic roads are aging， damaged， unable to meet the demand of traffic growth and other problems. In order to better meet the needs of social development and improve the service level of highway， it is necessary to reconstruct and expand the original highway. In this paper， the first phase of Zhengzhou border reconstruction project of national highway 107 was taken as an example to discuss the problems faced by road reconstruction and expansion， elaborate the basis of road reconstruction and expansion， and finally select and design the road reconstruction and expansion scheme in line with the actual situation of the road， so as to provide reference for other road reconstruction and expansion projects.

Keywords： highway construction;reconstruction and expansion project;road construction

交通是国家基础建设的重要设施，在国民经济中占有十分重要的地位。受多种因素影响，国内部分道路存在路面不平、二级道路路线少、载荷严重等问题。因此，做好道路改扩建工作非常重要。随着经济的不断发展，公路交通流量激增，道路交通压力增大，服务水平降低。虽然当地已经采取多种交通管制措施对其进行疏导，但仍无法从根本上解决因交通流量增长所导致的交通运输能力不足的问题。因此，需要对该公路进行改扩建。

1 公路改扩建面临的问题

本文研究的公路改扩建项目位于郑州市，国道107东移改建工程郑州境一期工程，路线全长21 km。公路建设标准为一级公路标准，时速为60 km/h，双向八车道，路幅组成为42 m=0.5 m（路缘带）+4×3.75 m（行车道）+ 0.5 m（路缘带）+10.0 m（中央分隔带）+0.5 m（路缘带）+4×3.75 m（行车道）+ 0.5 m（路缘带），横断面布置如图1所示。原路基宽为9.5 m，路面寬为8.5 m。现因社会和经济发展，该路段交通流量激增，道路交通压力增大，交通运输能力无法满足实际需求。因此，对其改进改扩建。

题如下：一是地形问题，公路改扩建时需要结合现有道路的地形环境、交通设施、选线等条件来进行;二是现有道路利用问题，需要考虑原有道路技术标准是否满足新规定;三是施工期间的保通问题，本项目路段交通量大，在进行道路改扩建时做好保通工作很重要。

2 道路改扩建的依据

道路改扩建过程中需要考虑的主要因素包括交通量和交通构成。

2.1 交通量因素

交通量指的是单位时间内道路上实际交通参与者的数量，是道路改扩建的主要依据。本文所研究的交通量主要指单位时间内的机动车交通量。对于上述道路改扩建项目，对其交通流量预测具体如表1所示。

2.2 交通构成因素

交通构成又称为交通组成，指的是不同车型在交通流中所占的比例。不同类型的车辆行驶特性不同，所以交通构成也是影响改扩建的主要因素之一。从公路改扩建项目的交通出行情况来看，未来该道路的汽车使用情况将出现以下变化趋势：一是私家车数量不断增加;二是中巴车逐渐被大型客车所取代;三是中型货运车比例下降，但大型货车和小微型货车占比增加。不同车辆类型预测结果见表2。

由表2可以看出，未来该道路通道中车型仍将以大货车和小客车为主，两者合计占比接近60%;大客车占比稳定，基本维持在10%左右;小货车和小客车占比大幅提升，中型货车、大货车和小客车占比下降。

3 道路改扩建方式选择与设计

3.1 道路改扩建原则

道路改扩建工作既要考虑其实用性，也要考虑经济性和可行性。本文认为，在道路改扩建过程中应遵从以下几个原则。

首先，减少对现有道路交通的影响。道路改扩建工作会让一部分交通量转移到沿线道路，造成路网交通不均衡，产生道路拥堵等问题，对当地经济与发展带来不利影响。因此，在道路改扩建过程中，应尽量减少施工对交通量的影响[1]。

其次，便于后期道路的维护和管理。道路改扩建工程应以减少对现有交通的影响为主，建设单位既要考虑当前的实际与需求，也要考虑后期道路的维护和管理。

再次，以可持续发展为原则[2]。道路改扩建工程要以当地的路网规划和发展为基础，既要考虑当前的需求，也要考虑未来的发展，提高项目的可持续发展能力。

最后，因地制宜原则[3]。道路改扩建工程具有一定的风险性，因此，在道路改扩建项目中，要重视控制施工风险，所采用的施工器械和设备也要以适用性为主，结合施工实际选择安全可靠的方案和技术。

3.2 道路改扩建一般方式

公路改扩建项目主要有两种方式：一种是分离式，即新建通道;另一种是在原有道路基础上进行加宽[4]。两种方式各有优缺点，本文结合工程实例（国道107郑州境改建工程），对这两种模式进行进一步分析和研究。

3.2.1 新建通道模式。新建通道模式通过分离式路基和原有道路拉开距离，这样可以避免原有路基对新建道路的影响，设计相对灵活。但是，在本改扩建项目中，受走廊带、地形地貌等影响较大，如果采用这种模式将会增加用地，大幅提高投资[5]。

3.2.2 道路加宽模式。道路加宽改扩建模式主要包括两侧加宽模式、单侧加宽模式与混合式加宽模式三种。

其中，单侧加宽主要应用于公路一侧受建筑物或建筑条件限制等施工环境。其主要特点是不需要加宽的一侧原有附属设施不需要拆除，改扩建期间，施工对原道路的运营影响较小，基本可以保障原有道路的正常运行[6]。同时，单侧加宽的施工工作面大，可以进行起重机、吊装机等操作施工。单侧加宽模式也存在一定的缺陷，最大的缺点是原有道路的中央隔离带必须拆除，此外，相关附属设施也需要重建，同时还会对新建道路拓宽一侧的匝道连接产生不利影响。

两侧加宽主要是在原有道路线形走向不变的基础上对道路的两侧进行拼接、加宽的改扩建方式。两侧加宽的主要特点是可以保持原有道路路面的平面和纵面的线形，特别适用于道路两侧建筑物密集的区域。这种改扩建模式可以保留原有道路的中央隔离带等基础设施，减少拆迁征地费用，工程作业量小，可行性高[7]。但是，两侧加宽模式的主要缺点是新旧道路运营时间不同容易造成沉降差异，增加施工难度，影响后期道路运营状况。两侧加宽改扩建模式在施工时还会对原有道路的运营产生不利的影响。同时，两侧加宽时施工空间较窄，大型机械设备施工难度较大。

混合加宽模式就是将单侧加宽和两侧加宽模式相结合。混合加宽模式会对原有道路的几何线形产生影响，需要对新扩建道路的平面线形进行拟合。

3.3 道路改扩建总体思路

一是原有道路技术指标较低、环境恶劣、事故多发，所以其改扩建方式应具有较强的灵活性。本案例选择单侧加宽和双侧加宽相结合的方式进行改扩建设计。

二是科学选择技术指标[8]。原有道路技术指标低，调整线形满足现有技术标准。

三是减少对原有道路交通的影响。在道路改扩建项目施工时，不可避免地会对原有交通运行产生影响。所以，施工单位在施工时应采用科学、合理的施工方式，以减少对现有道路通行的影响。

四是提高资源重复利用率。资源的重复利用可以大幅降低施工成本。在本项目改扩建过程中，要最大限度地加大对原有道路基础设施和附属设施的利用，提高资源利用率[9]。

五是提高通车安全性。道路改扩建项目实施的基础就是保障通车的安全性。在本建设项目中，应考虑通过改扩建工程消除原有道路中的安全隐患，降低事故多发点，提高行车安全性。

3.4 道路改扩建方式选择

3.4.1 新旧路基差异沉降问题。单侧加宽时，新旧路基之间会有一定的距离，所以相互之间的影响较小。双侧加宽模式中新旧路基直接相连，因此新旧路基间的沉降差异难以控制，施工难度较大，也会对后期的运营产生影响[10]。综合上述，在本次案例中采用单侧加宽模式来进行道路的改扩建工作。

3.4.2 施工质量问题。在单侧加宽模式中，对于不需要加宽一侧的基础设施和附屬设施，要重复使用。道路的改扩建工作对原有道路的交通量影响较小，基本上可以保障交通的正常运行。同时，单侧加宽工作面大，便于大型机械设备的操作。两侧加宽模式对道路的交通影响较大，且施工质量难以控制。在本案例中以单侧加宽为主，局部采用混合加宽方式，以有效控制施工质量。

4 结语

随着我国经济与社会的发展，国内原设计建造的很多公路都出现了老化、损坏、无法满足交通量增长需求等问题。为了更好地满足社会发展的需求，提高公路服务水平，需要对原有公路进行改扩建。本文认为，在道路改扩建工作中，应结合项目实际情况，采用合理的线路设计思路，降低道路改扩建资金投入，减少对原有交通量的影响，提高公路服务水平。

参考文献：

[1]乔建刚，李士宣，刘伟璐，等.驾驶员心率变化与改扩建道路弯坡比和行车速度差关系[J].福州大学学报（自然科学版），2020（1）：105-109.

[2]董建群.城镇密集区道路改扩建工程交通组织及施工方案[J].施工技术，2020（6）：88-91.

[3]于建荣，程小强，李峰，等.改扩建道路纵向加高拓宽路基沉降特性与影响因素研究[J].路基工程，2019（5）：35-39.

[4]苏光欣.城市道路改扩建设计的浅析[J].黑龙江交通科技，2019（10）：16-18.

[5]张永宾.改扩建公路路线设计要点探讨[J].工程技术研究，2020（7）：226-227.

[6]王鹏.改扩建公路路线的设计要点研究[J].黑龙江交通科技，2020（9）：69-70.

[7]洪长剑，纪丹琳.改扩建公路路线设计分析[J].交通世界（中旬刊），2020（11）：28-29.

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[9]王强.改扩建公路路线的设计要点研究[J].交通世界（下旬刊），2018（5）：124-125.

[10]周亮洁，罗晖武.分析二级公路改扩建路线优化设计[J].黑龙江交通科技，2018（7）：55-56.