公路工程改扩建设计的困境及对策

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研究指出，在改扩建过程中，应以不中断交通、保证基本的服务功能为基本要求进行严格的阶段划分，以保证改扩建工程的顺利完工。近年来，交通主管部门对普通公路路网进行了调整，通过升级改造等方式进一步优化通行环境。因此，公路工程的改扩建设计成为了近期公路设计工作的重点。设计是工程建设的基础。没有高品质的设计，就不会有好的工程质量。由于改扩建项目很难做到全封闭施工，所以在设计文件中除了包括技术设计外，还应包括交通组织设计。

1公路工程改扩建设计的原则

1.1突破技术难关

公路改扩建的关键是解决新老路基不均匀沉降产生的纵向裂缝和新旧构造物结合处产生的纵向裂缝两大难题。（1）在路基方面，应优选透水性较好的砂砾、碎石等作为填料，保证路基的强度；对加宽段基底进行冲击碾压或强夯，是解决新老路基不均匀沉降的关键措施；搭接范围内的充分压实是保证新老路基整体稳定不开裂的必要手段。（2）在构造物方面，应尽量增加工后沉降时间，尽可能释放因变形产生的不均匀内力是防止和减少新旧构造物出现纵向裂缝的关键所在；采用加强的刚性连接措施，是彻底解决纵向裂缝问题的重要保证。（3）在排水方面，结合纵、横断面设计，尽可能采用自然排水的措施，保证路基路面的水稳定性；对于村屯路段，应采用U形槽或石砌边沟排除路面水。（4）在路面结构方面，应结合各路段的交通量，灵活采用多种结构，在保证路面强度和耐久性的同时，尽量降低工程造价。

1.2因地制宜，结合实际情况进行设计

要本着保证结构安全可靠，同时又不增大造价的原则，灵活采用单侧加宽、双侧加宽的处理方法。1.3严格遵循相关规范和标准在公路改扩建设计中，要严格遵循相关规范和标准，包括工艺、材料的技术标准和指标等。

2公路改扩建设计中常见的问题及处理措施

2.1路线

（1）长直线路段对于设计速度为80㎞/h的一级公路，直线长度不宜大于1600m；小客车一般运行速度为80～120㎞/h，大货车一般运行速度为40～75㎞/h，所以直线长度不宜大于2000m～2400m。直线路段长度过长，容易使驾驶员放松警惕，形成“道路催眠”作用，并无意识地提高行驶速度，存在安全隐患。因此，除了控制直线段长度外，还需要通过交通标志、标线等手段提升驾驶员注意力，具体措施如下：①增加公益标志，提醒驾驶员注意力集中；②设置限速标志，警示驾驶员降低车速；③设置车距确认标志和车距确认标线；④设置地点距离标志。（2）曲线段行驶中的车辆遇到曲线路段时，驾驶员需要根据线形条件进行转向。如果曲线半径小于运行速度的一般最小半径，驾驶员需要控制速度，并且以更大的角度转动方向盘，以顺利通过弯道路段。具体处理措施如下：①对于部分路段平曲线和竖曲线半径不满足设计速度对应的视距要求的，应通过交通标志、标线等手段对驾驶员的视线进行科学诱导，并控制行车速度；②在曲线路段设置线形诱导标、轮廓标，引导驾驶员视线，预告公路线形。（3）长大纵坡对于长下坡路段，主要的改进措施包括：①修建停车观光区；②修建紧急避险车道，避险车道指示牌如图1所示；③设置强制减速下坡车道；④加强长大下坡之前和坡段上的标志标线施划，给驾驶员提供足够的提醒信息。对于长上坡路段，建议采取的交通工程措施是：通过“大型车靠右行驶”诱导，减少大型车与小型车之间的干扰。

2.2桥梁

（1）对于桥梁较多的路线，为确保桥梁路段的行车安全，应重视灾害气候下的交通安全保障设施建设，例如在风速较大的桥梁路段护栏上设置风障条，以减少侧风对行车安全的影响。（2）对于桥梁的较小半径平曲线上坡路段，考虑到货车因超载而导致运行车速偏低，容易侧翻，且大货车与小汽车速度差较大，可设置爬坡车道，并设置大型车靠右告示标志。（3）对于部分桥梁位于半径较小的平曲线或直线段接小半径曲线路段，且坡度大于3%的情况，建议位于弯道路段的桥梁可考虑加强线形诱导，位于纵坡路段的桥梁可考虑施划减速振动标线，位于弯坡路段的桥梁可考虑加强线形诱导，并施划减速振动标线。

2.3隧道

（1）由于隧道路段的“黑洞效应”、“白洞效应”和“边墙效应”，驾驶员视觉受限，导致隧道口成为交通事故的多发地点。当隧道口处于平曲线或竖曲线路段时，驾驶员由于无法清晰地辨别前方道路情况，交通安全隐患往往更加严重。应设置如下安全设施：①在隧道入口处设置警告、禁令标志；②在短隧道入口处设置隧道开车灯警告标志、隧道名称标志；③采取适当的限速措施；④隧道内道路车道分界线采用振动标线；⑤路侧采用主动发光式轮廓标和突起路标，形成照明过渡。（2）对于隧道进出口线形过渡不佳的情况，隧道平、纵面设计中均应考虑隧道洞口内、外各3s设计速度行程长度范围的线形一致性要求，且平、纵面线形指标均需在允许范围之内。当无法有效改善线形时，可通过加强交通工程措施予以改善，如采取速度控制措施、设置视线诱导设施等。（3）对于出口位于半径小于1000m曲线上的隧道，交通安全隐患较大。条件允许时要进一步优化隧道洞口过渡段的平面线形，条件受限时采取速度控制措施，并将加强视线诱导以及护栏的衔接过渡。（4）对于处于坡度较陡路段的隧道，应采取速度控制措施，如设置限速标志、铺装抗滑减速路面等。（5）长隧道中，驾驶员在长途行驶后容易疲倦，应设置足够的视线诱导、警告标志以及信息提示标志，提高驾驶员注意力。

3交通组织设计的原则

国省干线以交通功能为主，是路网的主要骨架，在改扩建过程中很难做到全封闭施工。不中断交通、保证基本的服务功能是公路改扩建施工过程中的基本要求。在桥涵工程、路基工程、路面工程、交通安全附属设施施工的不同阶段，对通行车辆的影响差异较大。在各工序、各分项工程同时施工时，为了维持一定的通行能力、服务水平，并保证行车与施工人员的安全，在做好绕行疏导工作的同时，施工现场必须采取必要的防护措施，严格划分警告区、上游过渡区、缓冲区、作业区、下游过渡区和终止区的范围。交通组织可划分为如下四个阶段。（1）路基施工期路基施工包括软土地基处理、路基加宽、大中桥基础及下部构造施工、涵洞及小桥的加宽改建。路基施工中土石方工程量大、造价高、工期长，但对路面交通影响较小，通过设置施工便道及其他必要的安全防护措施，可以维持原路的通行。（2）路基上部搭接、桥梁上部施工改建期施工过程中为了弥补原路边坡开挖对行车安全的不利影响，可在施工区间内侧设置混凝土隔离墩、固定彩钢板等进行警示及防护，并安排专人疏导交通，维持原路的基本通行功能。（3）路面施工期路面施工期是指基层、面层、桥面铺装及部分交通安全设施的施工阶段。路面施工组织最复杂，施工前应规划好分流路线，在现场设置引导标识。设计中应结合分流方案对改扩建公路上保留车辆的组织方案进行重点研究，并进行多方案比选。（4）沿线设施施工期这一阶段主体工程已基本完成，需要完成剩余的交通标志设置、沿线设施设置、绿化等工作。这一阶段外部交通分流结束，主线可以通行，可在主体工程完成后合理安排工期。

参考文献：

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[2]杜智民，王恩东，王玉兰.长下坡路段交通安全评价方法[J].公路，2008（12）：49-54.

[3]徐慧芬，唐伯明，徐建涛.长大下坡路段交通安全分析[J].重庆：重庆交通学院学报，2007.

[4]符锌砂，高捷.高速公路纵坡路段货车运行车速预测[J].公路交通科技，2008（6）：139-143.

作者:王芳 单位:鞍山市公路勘测设计院有限公司