随着我国公路建设里程的持续高速增长,以及经济社会的发展,很大一部分公路已经不能满足经济发展的需要了,需要进行改扩建。
对于公路的改扩建设计,我国才处于摸着石头过河的阶段,虽然国内已经有很多的改扩建成功案例,但是均未形成可普遍推广的标准。今天我们简单聊聊目前前辈们遇到的问题,以及总结出来的经验。
01公路改扩建的时候单侧拼宽和两侧拼宽哪个方案更优?
(1)双侧加宽可以降低新老路基差异沉降:根据研究,一般路基拓宽宽度越大差异沉降会越大,从路面力学差异角度来看,采用双侧拓宽可以将拓宽度的宽度分配到道路两侧,比单侧更为有利。
(2)双侧加宽有利于施工及保证质量:双侧加宽时不用调整原有路面横坡(单侧拼宽中线改变了,为了保证排水需要重新调整路面横坡),在高速公路改扩建工程中保留中央分隔带内部排水、电力通信管道等,降低工程造价;单侧加宽时中央分隔带位于新路面的车道外,必须对其进行处理和补强,新中央分隔带内为埋设通信设施等要求需将原路面结构挖除,施工复杂。
(3)双侧加宽,对互通式立交改扩建较容易,大部分结构均可保留再利用,调整范围较小;而单侧加宽,加宽一侧由于匝道进出口需外移,必须将旧路匝道拆除重建,方能符合标准,增加工程量。双侧加宽也可使路线按原有平、纵线形顺利通过。经上分析,双侧加宽方案在差异沉降、拆迁数量、施工的难易程度、互通式改扩建方面有一定的综合优势,更为合理。
注意:双侧拼宽要保证每侧的加宽宽度,宽度太小了无法保证施工时候的压实度。具体宽度可以参考路基施工规范。
02改扩建的时候在原有路基基础上加高好,还是降低好?
这里有一个原则就是原路基如果满足强度要求(需要检测)能原路利用就原路利用(前辈们总结出来的经验就是高等级公路尽量原路利用即下挖路面结构层深度,路面情况如果比较好的话路面也可以直接利用)对于低等级公路,没有检测的条件,可以经过简单地调查,大致判断路基的情况(有没有沉陷、路面反射裂缝多不多、路基有没有进水等等),然后采取不同的方法。
这里说一种在占地允许的情况下比较好的方案,沥青路挖除原路面,整体拼宽增高,这样可以保证路基的整体性,减少因工后沉降造成的路面毁坏。
03改扩建对线型的考虑
(1)平面线形的设计道路平面线形的设计主要体现在直线和平曲线上。直线是平面线形要素之一,在道路设计中使用较多。对于改扩建公路,如果旧路的直线段长度满足改扩建后的技术要求,则直线段不需进行修改设计,只需将圆曲线部分按照改扩建后的技术标准进行设计。
如果直线段长度不满足改扩建后的技术要求,对于同向曲线,可以按照改扩建后的技术标准将相邻的两个交点用基本型曲线合并成一个交点,或者用凸形、卵形、复合形、c形曲线连接;对于反向曲线,可以扩大圆曲线半径,用s形曲线进行连接,以满足改扩建后的技术要求。
平曲线是平面线形的重要组成之一,平曲线设计的好坏对整个道路的行车安全起着至关重要的作用。在改扩建道路中,如果原有道路的圆曲线半径和回旋线的长度能够满足改扩建后的技术要求,我们本着尽可能利用旧路的原则,不改变旧路的曲线半径和回旋线长度。
(2)纵断面线形的设计。纵断面线形设计就是纵坡和竖曲线的设计。纵坡的设计由于道路等级和技术指标的提高,旧路纵坡的一些技术指标就可能达不到新的技术指标。对于不满足新技术指标的纵坡必须予以调整。
对于纵坡坡度和坡长,在满足技术要求和不太增加工程量的前提下,尽可能的减小纵坡坡度,同时应满足最大、最小坡长的要求。对于改扩建后,长度和半径不满足技术要求的竖曲线,必须进行重新设计。
在进行竖曲线设计时,应综合考虑对坡度和坡长的影响。在各项指标均满足技术标准的前提下,尽可能的采用较大的竖曲线半径和长度,以利于行车安全。