高速公路改扩建既有线路纵坡调整优化研究

高速公路改扩建既有线路纵坡调整优化研究，韦楼,朱志勤（广西桂海高速公路有限公司，广西来宾546100）摘要：高速公路改扩建工程在路线布设时，通常以充分利用既有工程，降低资源能源消耗

为指 。但对于原有高速 的超限纵坡, “旧路旧标准”，对 辆 行、服务水平、节能减排难以起 优

效果。文章通过对纵坡路段实际情况进行分析，提出舒

，使处理后的既有高速公路能 的运行环境，同时也 合绿色公路建设的要求&关键词：高速公路;改扩建;纵坡;优化中图分类号：U412. 3 文献标识码：A DOI： 10. 13282/j. cnk. wccst. 2019. 09. 004

文章编号：：673 - 4874（2019）09 - 0012 - 040引言高速公路改扩建工程在路线布设时，通常以充分利用既有工程，降低

能源消耗为指 &从 和经济角 ，充分利用旧路是必要的。但旧路往往标准较低，还有部分高速公路一级公路标准设计后改为高速公路，难以满足新的规范的 要求。旧路纵坡对 难，尤其对于 ，爬坡

辆 油耗方面影响极大，在长大陡坡路段，车辆爬坡困水平下降,特别当速低,耗时长、耗油量大，通行能

辆 坡路段超 ，一旦出现 情况，易引发 事故。本文T （鹿寨）高速公路改扩建项目为对象，对原有高速公路 江特大K1437 + 000-K1441 + 400段旧路状况进行了分析，并对纵坡优化进行了研究&1工程概况（鹿寨） 高速公路改扩建项目受Z1K1439 + 288

江特大桥采用单侧新建方案制约， 江特大 （K437 + 000〜K44+ 400）路基采用 分离新建四车道方案进行扩建设计。新建的 Z1K1437 + 000-Z1K1441 + 400作为扩建后高速公

路的左幅车道，而原有高速公路K1437 + 000〜K 441 + 400段直接作为扩建后高速公路的右 幅车道,K1441 + 400后为

建。右幅车道的原高速公路K1439 + 869-K1440 +88. 752 段（纵坡/坡长：+3. 815%/1 012. 752 m）及 K1440+ 881. 752-K1441 + 826 段（段纵/

坡长：-3. 205%/944, 395 m）路线技术指标不高，路线起伏较大。《公路工程技术标准+（JTG B01 -2014）对设计速度在20 km/h路段要求最大纵坡为

3%且坡长&900 m,高速公路受地形条件或其他

情况限制时，经技术经济 ，最大作者简介:伍圣华（989—），工程师，研究生，主要从事公路桥梁工程研究与管理工作;

楼（983—），高级工程师，主要从事高速公路项目建设管理工作； 朱志勤（974—）,高级工程师，主要从事高速公路技术管理工作。12西部交通科技Western ChinaCommunications Scienee & Technology公路改 线路

化研究！ ! !坡值 1 %& 江特大桥建成不足5\"桥梁的健康状况尚能满足正常交通荷载的正常 ，江升级为一级航道尚在规划中！ 江实施一级道建设时,再拆除重建提升通航净空！ 旧六景郁江大桥拆除重建提升通航标准

水泥混凝土面板尺寸一般为(4.5 + 3. 75 +

3. 75) mX 5. 0 m和(4. 5 + 3. 75 + 2. 75) mX 5. 0 m。近桥梁 , ，路面 、

物端头

，与柔性路面曲 坡变进行改造。另一方面，因近年重载汽车的增加！ 表明，,

大,对六景设置了胀缝,在邻近胀缝或路面自由端的3条

缩缝 设置传 ，对 面的水泥混凝土面板江特大桥承载能力产生了影响,同时近年的检测结果

江特大桥旧桥的吊杆和桥面系状况在规范要求进行了补强设计。 混凝土过 锐角设置了

梁 ，

设置钢筋、过， 路 来，由于

，急需对旧 和桥面系进行整体更换。在新六景大

江特大

，日桥封闭改造,工期约6个月，这为高速 量增长迅速，车坡 来契机。I437 +000-K1441 +400均已超出了规范最大纵坡的要求，且具 辆超载非常严重，特别是超重车的 水泥混凝土路面出现了一系列的早期损坏。目前主要 有:路面裂缝(断板、 缝、板角 )、破碎板、路面坑、 空、 、 泥、缩( )缝 缝料 、 &建 工过程中，针对 高速现有水泥混凝土路面的实际状

20 0

9

20

有可予以调整的条件。1. 1原有公路路基状况原有高速公路 江特大 K 437 +000〜K 441 + 400段路 为28m,设计时速为1 20 km/h,为整体式路基，组成如下：路基标准攢斷面图(28m)9 的改

况，对现有水泥混凝土面板各种 出了极具针对怦 375 | 2x375

(1 ： 100)2 800J 彳 300〔7勺

性的1 0种处治、修复方案，包括裂缝、耳板

角修补、 空处治、唧泥处理、 治、沉陷处

2x375

375 科理、拱起处理、坑 补、接缝维修、整块彳面 上 水泥混凝土面 治 进行沥青路面 铺 工& 铺的路面结 见图2 和表 &图1 28 m路基标准横断面示意图(cm)旧路面结构G-1旧路面结构G-2旧路面加铺设计后现有顶面由行车道(4X3. 75 m)、中央分隔带(3 m)、左侧路

旧路面加铺设计•后现有顶面缘带(2X0. 75 m)、硬路肩(2X3. 75 m含 路缘带)、4cmSMA-13 6cmAC-20青混褪土

应力吸收层4cmSMA-138cmAC-20粒式沥青混凝土

应力吸收层土路肩(2 X 0. 5 m)组成(见图1 )原有路基整体稳定 性较好，未发生大规 塌、剧烈沉陷等严重破坏，局路段出现过的一般沉陷 旧路加铺改 中24cm24cm20cm进行了 固设计，改扩建路基土补充取芯钻探试验果表明，注浆路段的压实效果，含水量 最佳含水量差别不大。原路

•,16-20<7 V §VV \\77 V \\T VV V VV V V V'V V V V______

20cm16~20cm于 〜中湿状图2旧路面结构示意图态，路基设计标高满足最小路 土高度要求。旧路路基填料大部分较差，多为高液限黏土,局部为 或表1沥青混凝土加铺层结构一览表结位置上面层改性沥青SMA- 1 3沥青混凝土(cm)含砾黏土,主要位于上路 实

位。 来 路基备注采用SBS改性沥青SBS土物理及力学性能指标发生衰减,主要表现在含水量、

CBR值方面。此外旧路硬路

4未行车，其层间改性热沥青防水粘结层改性沥青洒布量/.8〜2. 2 kgm,9. 5 〜

#.2 原有 况物理、力学性能与行车道、超车道 旧路路基土状况整体评价相对较差。1 3.2 mm碎石满铺

率70%中面层改进型AC-20改性沥青混凝土单面烧毛土工布68/采用SBS改性沥青采用聚酯长丝单面烧 土工布沥青洒布量为.2〜.5 kgm高速公路1 999- 1 0-0 1建 采用的水泥混凝土路面,行车道 路 采用同一种路面结构，即24 cm水泥混凝土面层+ 1 cm沥青石屑下 封层(施工中取消)+20cm二灰稳定碎石基层 + 1 6 cm级配碎石 层冲湿路 层为1 8 cm级层70号热沥青防水粘结层2/细粒式沥青混凝土应力吸收层改性 沥青粘层原路面采用SBS改性沥青沥青洒布量为0.3〜0. 5 kg/m2配碎石、潮湿路 层为20 cm级配碎石。处治后旧水泥混凝土路面沥青混凝土 铺层242/ 420$年第9期总第％6期 13道路工程___________________________________________________________________________________________________

K1437 + 000-K1441 + 400 段中面层采用8 cm改 3. 815%/1 012. 752 m、- 3. 205%/944, 395 m,纵坡

进型AC-20改性沥青混凝土，沥青路面加铺 ：度

为14. 0 cm；沥青混凝土表面层采用改性沥青掺

0. 3%的木质素 的SMA- 1 3路面，面层路用碎石

与坡长均超出标准极限值。如表2和图3所示。由 于旧路刚进行了路面改 ，挖除旧路工程浪费大，施工组织难度大。根据公路建设条件困难 坡件 1 %,为最大限度利用现状公路，施工图设计维持原纵面，对长大上坡 路 坡采用辉绿岩碎石。2纵坡优化K1437 + 000〜K44 + 400段旧路纵面采用道,提高道路通行能力。表2原设计纵坡竖曲线表序号12变坡点桩号K1439 + 279

变坡点高程(m)83.33072.9761 1 1 . 6 1 281 . 343凸曲线半径(m)凹曲线半径(m)坡+-.7550420K1 439 + 869K1 440 + 88 1 . 752343.8 55000K 44 +826. 473.205R-10420T-290.19E-4.041进行纵坡优化，优化后纵面最大填高约为1 m,最大挖 深 1 . 2 m。其中，K 439 + 869〜K 440 + 88 1 . 752 段，T-526.505E-9.247755%590坡由原设计的+ 3. 8 1 5%/ 1 0 1 2. 752 m优 I -3. 0%/890 m,满足规范要求；K1440 + 881. 752 〜

K1 44 1 + 826.147 段，原纵坡设计为-3. 205%/ 944.395 m,

图3原设计纵坡断面图对运行速

尽量利用既有工程、小型构造物的前提下，改坡段位于右幅，车辆加速下坡,影响，尽量减少 长度，最大限度利善纵面线型&对K1 439 + 578. 865-K1 441 + 400段落

用现状公路, 坡 持- 3.205%,将坡长由 944. 395 m优化至690. 234 m。表3优化后纵坡竖曲线表序号12坡号K 439+279K 439+804K 440+694K1 441 + 1 35. 91 3变坡点高程(m)83.33074. 6凸曲线半径(m)凹曲线半径(m)坡+-.755947 .5623453.00000.8 403.46581.3436 37.78430500.600K 44 +826. 473.205响重大，纵坡技术指标的优

R-9471.562T-225.178E-2.6777755%0.600%441.913合项目的定位。坡 过插入W个变坡点,调低前坡的坡度和坡长，尽量缩短了后坡超限纵坡的坡长，均衡了平纵面

T-248.269E-2.362R-16137.784T-193.644 E-1.162

组合，大大改善了行车舒适性,从而大幅提升公路服

务水平。(2)从 改扩建项目《事 发路

图4优化后纵坡断面图设施优化设计专题报告》对 状况的分析结果 I, K1 440段为事 发路段,K1 440 + 200 实际运实施该 坡 具有如下优势：行速度偏低，K 439 + 869〜K 441 + 826 行速度

(1 )柳州至南宁高速公路在广西以及东盟各国影协调性差。在改扩建时，采取工程措施改善 ，提14西部交通科技Western ChinaCommunications Scienee & Technology公路改 线路

化研究！

! !高道路 的连续性、均衡性，有利于改善行车条件,速公路与道路使用者的和谐共享。消除事故黑点，从而避免

(3) 现该路段为事

事故的发生。发路段，为了减少 事设施，不仅 了建设、纟 用，因更3结语高速公路改扩建施工“保 、保施工”的同，根据现场情况对既有高速公路纵坡进行优化，对 高速公路 行 辆 、 水平、 能减排 能效果。在施工过程中 ，纵面发生了变，需要增设大量的

，同时也 了 设 施该段纵坡

(4) K1 440

、维护工作的 也 对 行车的干扰。而实

低公路

&于 大 头段，每发生交通事故即造成该路 拥堵，桥上大量 ，对桥梁 大威胁。实施该 坡，将大大降低该路 事 的发生 ，减 对 大 的行影响，可更好地保障六景郁江特大桥桥梁运营(5) 调坡施工对行

，路基工程及各 坡体周边巡查，密

物工程高程均要按新的平面及高程控制，在施工中应 。施工工程中，应加工 ，做

事故应排水应对预案，完善地表水，地下水的排放。边坡

尽量避开雨季，并对 坡采取有效的

新 扰。由于旧的六景措施。新桥建 ，对旧桥进行和桥面系的加固施工，封闭旧路的 。调坡施工可江大

参考文献()TG B0 1 -20 14,利用旧 扰。固施工 实施，不产生额外的行车公路工程技术标准［S)［2］ 蔡宁生.高速公路改扩建工程设计方案研究西部交 通科技,20 1 6(1)6- 1 0.(6) 在纵坡3%的情况下！1 .5万辆，每辆 平 J0.08L-油计算！ 5［3］ 陈德华.旧路改扩建中平面线形拟合的理论探讨公

J44. 3 kL柴油；同时能进一步提高行

行车条件，提升公路 水平，降低了

性，改善坡能耗，路,20 1 2 (2) ：93-95.从 低公路 会总能耗，符合国家节能减排要求,落实贯彻绿色 发展理念，也有效促进了高收稿日期％0 1 9-05-07(上接第11页)5结语4经济效益和社会效益合 技 于提高路面结

的原理，以常规处治方法要铳刨沥青层和上水稳层,然后铺 贫水泥混凝土基层和沥青混凝土！ 常规处治方

低对原路面结构的翻修程度为原则，可确保铳刨重

合技铺上面层的施工质量，并能够延长路面使用寿命，具 有显著的经济效益和社会效益&，无需对路面结构进行多层翻补强采用的见。 复，只需对上面层进行铳刨重铺！

最常见的水泥材料，其经济效

参考文献［□张建臻.探讨

［2］合技术提高了路面结 ，对 路面破损的根源&其主要优势有:技术在路基沉陷处治中的应用性病害进行了处治，确保了铳刨重铺施工质量，可有效

黑龙江科技信息,20 1 2(26)257.张淼.高速公路路基沉陷注浆处治技术研究［D)长沙: 中南大学,2014.延长路面使用寿命，其社会效 ⑴在路面纟吉

补强，不产生废料、不污染环境，同时减少了铳刨废料的产生,环保意义重大#2)对扰小,常规方 铳刨 废料！ 层养生都需要较长的时间！

大的

收稿日期％0 19-05- 1 0行隐患。20$年第9期总第46期 15