旧路改造纵断面设计浅究
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旧路改造纵断面设计浅究
作为旧路改造中路线设计的关键工作，其纵断面设计不仅影响工程造价的高低，更是行车安全的保障。因此更好地优化纵断面设计，是设计工作者的一份责任。本文从介绍其相关指标着手本课题的研究。
二、对纵断面设计中技术指标的理解
1.坡度、合成坡度
公路的最大纵坡主要是考虑载重汽车的爬坡性能和公路通行能力而确定的，最小坡度则是出于公路路面排水和边沟排水考虑。为了边沟排水顺畅，边沟坡度不小于0.3%，一般情况下边沟坡度和路线纵坡度是一致的，因此规范规定最小纵坡不宜小于0.3%的要求。根据公路最小纵坡拟定的原因，可以得出最小纵坡的运用原则。最小纵坡一般情况下不宜小于0.5%；长路堑、低填以及横向排水不畅路段应大于等于0.3%；对于干旱降雨很少地区、填方路拱横坡度不小于0.5%的路段，可以采用0%的纵坡。
2.平均纵坡
公路纵断面设计即使完全符合最大纵坡及坡长限制，也设置了缓和纵坡段，还是不能有效保证行车安全性。因此在项目的设计中，对平均纵坡取值，一般依据下坡长度来考虑。连续3km下坡平均纵坡度宜小于3.5%，连续4km下坡平均纵坡度宜小于3.0%，连续8km下坡平均纵坡度宜小于2.5%，当然考虑到工程规模，较长距离或者高差条件下，个人认为平均纵坡控制在2.5%以下也是可以的。连续下坡长度越长，平均纵坡要求越平缓。
三、旧路改造设计原则
下面将以东莞市S358（惠州到清溪段）省道为例进行阐述。S358线升级改造工程北起清溪与惠州交界处，向西南方向延伸至S358与清凤路交界处。根据现状道路状况，S358全线四车道，混凝土路面已破败不堪，且公路路线线型、纵坡达不到公路路线设计规范（JTG D20-2006）中一级公路要求。其中清溪与惠州交界处至北环路段，路段偏离清溪镇区，地势起伏较大，现状道路设计速度为60Km/h（根据公路路线设计规范JTJ011—94），路面是双向四车道，道路两侧分别依次是绿化设施带、排水沟，道路现状病害主要是由于承受重车较多，路面损耗大，平整度较差；北环路至清凤路段，路段途经清溪镇区，地势起伏较小，现状道路设计速度是60Km/h，路面是双向四车道，道路两侧分别依次是绿化设施带、辅道、人行道，道路现状病害主要是由于原道路承载力低，水泥稳定层薄，路面耗损较严重。
1、合理运用技术指标，充分利用旧路，实现资源利用的最大化
公路平面线形选取是在公路走向的基础上根据现状地形拟合原公路中线设计，平面线型的拟合以充分利用现有资源为原则，尽量满足改造标准的前提下，追求对老路资源利用的最大化。
S358省道上次改扩建依据的旧公路路线设计规范（JTJ011—94）标准較低，而达不到公路路线设计规范（JTG D20-2006）中一级公路要求，旧路无法全部满足规范的要求时，取得经济与技术的最佳平衡点是改造设计的重要考虑因素，本次改建清溪与惠州交界处至北环路段平面线型较差，若强行执行现有标准，平面线型要重新调整，且该路段地势起伏大，重新选线会需要巨大的工程成本，周围两侧建筑拆迁大，不利于附近村民的出行，且现状道路在改造后基本满足现状道路的通行，所以对于局部困难段本着安全为主，节约造价的原则，降低设计速度标准为40 km/h，并增设限速牌、急转弯、陡坡等标志的交通安全措施。
2、分幅、分期改建，减少对周围环境的影响
拟分幅、分期修建的工程必须在按远期规划的技术标准作出总体设计的基础上制订分幅、分期修建方案并作出相应的设计，特别是要根据现状道路实际交通量出发，尽快发挥公路投资效益，其中北环路至清凤路段路面工程，可进行分幅、分期改造，有计划地逐步达到规定的技术标准，且不影响现状道路通行需求。在分幅改造时，在过镇路段，应设临时便道，改善行人通行；施工时应合理设置交通标志、标线等诱导措施，施工段加设围挡。分期改造时，预留合理的搭接空间，不同施工路段路面要衔接接顺。整体上应使前期工程在后期能得到充分利用，且不给后期施工造成困难。
四、旧路纵断面设计要点
下面将以东莞市S358（惠州到清溪段）省道为例进行阐述。根据工程可行性研究报告意见，S358清溪与惠州交界处至北环路段路面改造方式是破碎原有路面后，加铺沥青。北环路至清凤路段是破除原路面面层，重建路面结构后加铺沥青。对S358省道的纵断面设计应结合旧路路面结构的利用方式进行设计，对于不满足现有规范的坡度、超高等应进行合理调整，并考虑利用原有桥涵等构造物。以下是S358（惠州到清溪段）省道纵断面设计要遵循的要点：
1、对现有纵断面不能满足现行规范和技术标准的路段进行优化调整，其中对于清溪与惠州交界处至北环路段纵坡不满足规范的路段，应进行适当调整。
2、一般公路拟合纵断面设计，在满足视距的前提下，局部路段可不控制最小坡长，对不能满足最小坡长的路段，应采用3S行程来控制竖曲线的最小长度。
3、平交口处纵断面设计即竖向设计，主要目的是保证行车顺适、排水通畅，并与周边地面标高相协调。平交口处通常尽量不调整主线纵坡，但当被交路纵坡太小使得不利排水时，可适当抬高交叉口中心位置标高，避免过分调整主线横坡；当被交路纵坡较大，通过调整主线也达不到0.3%～2%，这时只好延长被交路设计范围，以尽量减少主路加铺对被交路纵断面的影响。
4、利用原有路面作为新建路面的基层，道路中线的高程的高低，直接关系到工程量的多少，是工程造价的决定因素。一般情况下，要充分利用旧路，，在路线的纵断面设计与路面补强结构设计时，因最大限度地使纵坡调整值贴近旧路补强厚度值为原则。并对横断面线与设计线高差检查，找出最不利点进行局部调整。
5、在路过清溪镇路段，为使道路两侧建筑地面水的顺利排除，因使路缘石顶面标高低于两侧建筑物的地面标高，充分收集道路两侧路外排水，减少对附近居民的生活的影响。
6、在路过清溪镇路段，道路两旁有大量建筑物，道路沿线两侧布设管涵，纵断面设计时要充分考虑保护现状管涵，使其最小覆土厚度满足规范要求。
7、合理地利用旧桥进行改造利用旧桥的改造利用，对降低工程造价，以及在工程施工的通畅有十分重要的意义。经承载能力检测，本段桥梁满足相应的承载力要求，对于桥式构造物的桥头纵断面坡差值，应设置桥头渐变段进行高程渐变，道路设计造成的桥头高差，按照坡长不小于50米，坡差不大于5‰设计原则进行加铺接顺。
六、结束语
通过对旧路改造纵断面设计的相关研究，我们可以发现，该项工作的顺利开展有赖于对其多项影响因素的掌控，设计人员应该从旧路改造的说实际情况出发，利用自身优势条件，研究制定最为符合实际的纵断面设计实施方案。 参考文献：
[1] 杨献波，程建川，冯云飞.公路纵断面优化的遗传算法设计[J].交通与计算机.2011（05）：112-113.
