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二级公路改扩建路线优化设计探析

二级公路改扩建路线优化设计探析

摘要:针对G354长顺县至牛滚塘公路改扩建工程实际情况,从公路选线工作入手,对公路纵、横断面优化设计进行深入分析,最后通过实践得出此优化设计合理可行,可为其他类似二级公路改扩建工程提供参考借鉴的结论。

关键词:二级公路;公路改扩建;路线优化设计

0引言

在我国经济发展的推动下,社会对交通运输尤其是公路运输提出了越来越高的要求。近几年,很多地区都对二级公路实施了改扩建。通过实践得出改扩建工程路线设计难度,不亚于新建公路,而且原有的设计方案已经不再适用,需要进行优化设计。基于此,现围绕二级公路实际情况,对其改扩建工程的路线优化设计进行如下分析。

1工程概况

G354长顺县至牛滚塘公路改扩建工程起点位于长顺县董乃,途径摆所河、摆所城镇、营盘城镇、营盘河,终点止于长顺与紫云交界处牛滚塘,桩号K3+600—K30+027.725,全长26.428km。全线按二级公路标准设计,设计时速40km/h,K3+600—K5+300路基宽12m,K5+300—K30+027.725路基宽8.5m,路面类型为沥青混凝土路面。新建道路6.0km,利用老路24.142km(利用原S309省道19.14km,利用X968县乡道3.8km,利用等外道路1.2km),老路利用率80.09%。

2公路选线

2.1选线原则

选线时应满足以下基本原则:发挥有利地形和地势的最大化作用,避开不利地带,采用适宜的技术标准,从安全性、舒适性和经济性多角度入手,深入研究地形和路线之间的相互配合,充分结合路线的平面、纵断面与横断面,使平面顺利、横断面稳定、纵断面平缓。

2.2选线过程

根据起点、中点和终点三点位置,对所需展线长度与直线距离进行分析,收集、整理设计资料,确定基本走向。按照方便出行、减少占地、缩短路线和减少填挖等原则,在符合现行技术标准的基础上,考虑平面与横纵断面之间的相互配合,以确定中线交点,再对平面线形设计各项要求进行分析,穿线交点,从而确定路线位置[1]。根据以上选线原则和过程,平。

3纵断面优化设计

设计过程中应满足技术规范,在没有特殊要求的情况下,不得使用设计极限值;在进行纵坡设计时,应使开挖与填筑达到平衡,在填筑施工中应充分利用开挖出的土方,因为这样能有效减少借方与废弃,二次利用土石方,减少工程的总造价,提高经济效益[2]。

3.1坡长

最大坡长:根据现行技术规范,当公路设计时速为40km/h时,其最大坡长为600m;最小坡长:根据现行技术规范,当公路设计时速为40km/h时,其最大坡长为150m。根据工程实际情况,该公路最大、最小坡长分别确定为1045.443m和253.457m[3]。

3.2竖曲线

在确定竖曲线半径时,应充分考虑下列要素:(1)满足竖曲线最小长度及半径提出的要求。(2)在不大幅增加土石量的基础上,为提高舒适度,建议使用大直径。(3)如果竖曲线半径较大,则会使竖曲线变长,不利于排水与施工,要引起注意。

4横断面优化设计

4.1路基宽度

路基宽度指的是路幅顶部宽度,也就是两侧路肩外缘间距。从公路设计文件中可知,本公路主要采用整体式断面,不设中央分隔带。K3+600—K5+300路基宽12m,K5+300—K30+027.725路基宽8.5m,路面类型为沥青混凝土路面。

4.2路拱和路肩坡度

为了给路面排水创造良好条件,应将路面设计成从中央不断向两侧发生倾斜的路拱,倾斜程度采用百分率的形式进行表达。按照公路路基的设计要求,为切实加强路面排水,还要在路面设置横坡。不同类型的路面对路拱具有不同的要求。本公路路面为沥青混凝土路面,且考虑到最大限度便于排水,因此将路拱拱度确定为2%。

4.3边坡坡度

对于路堤边坡坡度而言,在对其进行设计时应将路堤填料性质、场地气候条件、坡高与水文地质等作为依据合理选定。边坡能否保持稳定主要取决于地质条件、地形地貌、地质水文与排水情况。

4.4边沟设计

边沟即分布在路基两侧排水沟,主要在低填段与挖方段进行设置,边坡与路面上的水汇集到边沟以后,经急流槽与跌水流到进出口,最后排出路基。根据设计规范,边沟底部宽度、厚度分别为0.6m和1m,内坡为1:1。

4.5超高与加宽

4.5.1超高

超高是指当行驶于圆曲线上时,由于受到离心力等作用,所以会产生倾覆,为对这部分离心力进行抵消,确保行车安全,需将路面设计成从外侧向内侧倾斜的单坡。超高横坡度在圆曲线上需要和圆曲线半径保持适应关系的全超高,但在缓和曲线上却是持续变化的超高。基于此,由直线段双向横坡过渡至圆曲线单坡的路段,即为超高过渡段[5]。

4.5.2加宽

当车辆行驶于弯道上时,车轮往往具有不同的运动轨迹,以内侧后轮的半径值为最小,外侧前轮的半径值为最大。为切实满足行驶于曲线段时后轮运动轨迹偏向内侧的要求,在平曲线内侧增加的宽度即为曲线加宽。

5结语

综上所述,对二级公路改扩建的路线优化设计进行了系统分析,包含选线、纵断面设计和横断面设计。通过实践,该优化设计方案技术可行、经济合理,很好地满足了改扩建工程基本要求,具有一定参考借鉴价值。

参考文献:

[1]方德春,肖鸿,丛啸,杨鹏,王开洋.高速公路改扩建工程规划设计扩建模式分析研究[J].公路交通科技(应用技术版),2017(3):58-59.

[2]侯锋.关于公路路线设计安全性评价方法的探讨[J].黑龙江交通科技,2016(9):45-46.

[3]李军,肖青松.二级公路改扩建路线优化设计研究[J].交通建设与管理,2013(8):90-91.

[4]刘学成,姚建斐.旧路(二级)改扩建(一级)路线方案布设的探讨——以国道110线兴和——集宁段改扩建为例[J].内蒙古科技与经济,2010(7):50.

[5]罗叶军.二级公路改扩建高速公路路线设计研究[J].科技资讯,2010(5):52.

作者:宋尔林 单位:贵州桥梁建设集团有限责任公司

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