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摘要：对公路改建项目中的路线平纵面、路基、路面、桥梁等在满足现行相关标准、规范要求的前提下如何合理利用老路进行了探讨，并对交通安全设施、景观与环保等方面主要技术指标进行了分析研究。随着我国国民经济发展水平的不断提高，对公路交通的服务水平要求也日益增高，除了合理新建高等级公路外，对原有公路进行改建，提高以往低等级公路的标准，全面提高公路网的运输能力，也显得必要和紧迫。因此，在公路建设中对老路的利用越来越受到重视。如何合理利用老路，节约土地资源，降低工程造价，将是未来公路建设的主要问题。
一合理利用老路的平纵面
目前，公路路线确定的方法有两种，即直线形法和曲线形法。直线形法简便、直观，能反映工程师对路线走向控制的要求，比较适合选取方案。但直线形法难以合理充分地利用圆曲线和缓和曲线，因此，建议在老路改建中设计选线时采用曲线形法，依据控制测量所得的精确基础资料，运用复合曲线技术，使老路利用更加合理，从而构成流畅多变的以曲线为主体的平面线形，同时亦能更好地控制造价。
根据以上原则，在平面线形优化过程中，根据外业勘察获取的老路控制资料，尽量保证半幅利用老路，且在受房屋、河流或其他地形地物限制的路段，主线尽量向不受限制或受限制较少的一侧加宽；在纵面设计时，在保证路面结构厚度及加固厚度的前提下，尽量控制老路面以上填土高度，避免破坏老路因运营多年而形成的硬壳层。
对利用老路较困难的路段，在满足安全运营的前提下，为合理控制投资，对圆曲线最小半径、圆曲线和缓和曲线的最小长度、最大纵坡、最小坡长、最大坡长、竖曲线最小半径和最小长度中的部分指标采用降低一级设计时速的技术指标。如设计时速为80 km／h时，可降到60 km／h的指标进行控制，但需与相邻路段一道进行运行时速检验，一旦与相邻路段预测的运行速度差大于20 km／h，则说明降低指标路段与相邻路段的连续性不好，必须进行线形调整(增大平纵面低指标或降低平纵面高指标)。
二合理利用老路的路基
在进行路基设计前，通过地质钻探等手段对老路基材料进行评价，为老路路基处理提供详细、准确的资料。从以下方面对老路路基进行处理：
⑴对老路路基边坡进行挖台阶处理(第一级台阶应将原土路肩挖除)，并根据开挖情况判断老路路基状况。若老路路基材料合格，压实良好，则仅按照一般填切交界的处理原则进行处理；若老路路基材料不完全合格，压实情况较差，则采用掺石灰改良；若老路路基材料完全不合格(如淤泥等)，老路破损严重，则根据其长度和范围，考虑铺填块片石并碾压。在老路顶面及台阶上适当设置土工格栅。
⑵对老路路基有渗水情况的地段，先考虑路基渗水的原因及可行的隔水措施。在新填路基一侧进行必要的处理，以保证过水通道顺畅。如：若老路基层为透水层，则在新填路基同标高处设粒料层，既能起到盲沟的作用，不会破坏原水流通道，又能起到吸收部分变形的作用；若老路路基有整体渗水，则考虑沿边坡每5 m设横向盲沟，将水引至坡底，再在新填路基底部设粒料层排水，可有效减小老路渗水对新填路基的影响。对于必须破除老路路面部分，超挖80 cm，并换填透水性材料，其上铺填20 cm的泥结碎石，以保证施工期交通。
⑶慎重处理拓宽部分与老路结合部。在拓宽部分与老路结合部容易出现纵缝病害。在设计中通常采用下列两种方案之一，即：在施工工期不是特别紧张的情况下采取等强设计；在施工工期很紧张的情况下采取超强设计。经过实践总结，不论采取何种设计，在施工中必须做到：①在清理拓宽部分路槽时，必须将淤泥、草皮等腐植土清除干净，如软弱土层较深，可采用打石灰桩或换土方法，增加处理深度。②在结合部，清除杂物，将结合处老路部分挖成阶梯状，便于结合紧密。③在铺筑与原路面等高的铺装层时，可考虑将拓宽部分压实后的高度放至比原路面高2～3cm，预留下沉降余地。④严格按标准规定的施工厚度进行施工，不得进行超厚碾压。碾压程序必须按规范操作，必要时可增加碾压次数[5]。⑤加强养护。特别是底层部分，如养护不善，将造成纵缝产生[6.7]。
三合理利用老路的路面
在确定路面结构时，首先对拟改建公路的交通量进行调查、分析和预测，再对老路进行检测和调查，以此为依据确定路面结构，并合理利用老路结构，减少工程造价。
⑴老路的回弹模量检测。在勘察设计中，采用承载板和弯沉仪对老路进行回弹模量测量。每20 m为一个断面，每个断面测设2个点。测设完后，以1km作为一个评定单元，按下式计算每公里的回弹模量代表值：Eo=πD (1-μ0²)/4×∑pi/∑Li式中：D为承载板直径；μ0为路基土泊松比，可近似取为0.35；pi为回弹弯沉小于0.5 mm(土基软弱时为1 mm)时的各级荷载(MPa)；Li为相应于各级荷载pi的回弹弯沉值(cm)。
⑵老路利用段设计弯沉的确定。在老路利用段容许弯沉确定之前，对老路的结构进行调查及48 h交通量调查，根据调查的交通量与工可报告的远景交通量进行综合分析，计算设计年限内累计标准当量轴次。按下式计算老路利用段的设计允许弯沉：
Ld=600Ne-2AcAsAb
式中：Ne为设计年限内一个车道的累计当量轴次(次／车道)；Ac为公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2；As为面层类型系数，沥青砼面层为1.0，热拌和冷拌沥青碎石、沥青贯入式路面(含上拌下贯式路面)、沥青表面处治为1.1；Ab 为路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6。
⑶确定利用老路的路面结构。根据老路的路面状况及回弹模量检测结果，对利用老路部分的路面结构可采用两种形式：对Eo≥80 MPa的路段，在老路上加铺基层、调平层，并对老路局部破损路段进行修补；对Eo<80 MPa的路段，在原有路面上铺设基层及底基层。
四合理利用老路的桥梁
在路线选线时，需综合考虑利用原有的大、中桥梁。在确定拟利用的桥梁后，应收集桥梁的施工图、竣工图、地质勘查资料和水文资料等，并现场进行核实。没有上述资料时，应通过现场测量、勘察和分析计算等方式加以补充。此外，还应对拟利用的桥梁通过荷载试验，判断桥梁结构的工作状态和受力性能，评价桥梁结构的力学特性和在新设计荷载作用下的工作性能，检验桥梁结构在新设计标准下是否满足运营要求，为拟利用桥梁是否需要加固处理或重建提供技术依据。
五改建公路交通安全设施的完善
由于改建工程的路线走向基本与老路一致，沿线居民的上路方式也没有太大的变化，但由于公路等级提高，公路的运营速度隨之提高，这将对沿线居民的安全造成较大的威胁。另外，由于部分老路利用路段采用降低一级设计时速的指标进行控制，在这些路段，容易发生交通事故。因此，在公路改建工程中，应完善交通安全设施，保证公路的正常运营。例如：某些平交存在视距不良的隐患，需在适当的位置设置警示标志；对于曲线段上的高路堤，需设置连续式护栏；在长下坡接平曲线路段，若外侧为谷地、深沟，则设置墙式护栏，并在曲线前加设警告、限速标志；长陡坡段为挖方时，则对坡底的边沟加设盖板，以防车辆不慎落入边沟；对街道化严重、混合交通较大的路段，宜根据需要设置隔离栏。
六改建公路的景观与环保
在设计过程中贯彻“不破坏就是最大的保护”的设计理念，尽最大可能把改建公路建设成环保的生态公路和流动的风景线。按照可持续发展的全新设计理念，对环境保护予以充分考虑，注重景观设计。
⑴路线布设结合地形、地貌和现有老路顺势而为，尽量少填浅挖，减少对原有生态环境的破坏，保护现有的植被资源；利用先进的三维路线CAD技术进行选线，并进行多方案、深层次的比较，比选出符合环保要求的路线。
⑵路线选线中注意避开文物古迹点、自然保护区及水源地等环境影响敏感区。公路经过城镇时，与城镇规划相协调，采取“靠而不近，离而不远”的原则，既不干扰、破坏城镇规划，又便于车辆进出城镇。
⑶取土场采用集中取土方式。在设计中注意取土坑和弃土堆的合理布局，尽量减少对周围环境的破坏，对取土场采取必要的防护措施，以防土石流失。料场、拌和场、预制场等临时用地尽量选用荒地，远离居民区，用后及时恢复。
⑷保护现有的植被资源，并注重其恢复，防止水土流失，保持生态平衡。对路基填挖方边坡，结合公路沿线的自然特点，采用适宜技术和材料进行防护，有条件的地方尽量进行绿化。
⑸对路线的排水综合考虑，设置完善的排水系统，避免污染物直接排入沟渠，避免对所在地区造成新的污染。同时，在项目建设过程中对沿线的水资源、水利设施等进行保护。
⑹在项目建设时应采取必要的防护措施，对毁坏的地方道路进行恢复，对地方灌溉系统及时进行保护，对道路范围内的电力系统采取改移、升高杆塔、设涵跨越或从结构物下通过等措施。
七结语
在以往的公路改建项目中，公路设计中常为满足规范要求而盲目追求较高的技术指标，造成路网改造过程中老路利用率低、工程量大、对沿线自然环境破坏大、投资偏高的局面。现阶段路网改造任务繁重，但改造资金又十分缺乏，因此，有必要在科学合理地运用规范中的各项技术指标的基础上，充分研究当地经济状况、地质条件、人文坏境和发展规划等方面因素，确定技术指标，以求在公路发展的同时，节约投资和土地，提高社会及经济效益。
參考文献：
[1]JTG B01—2003，公路工程技术标准[s]．
[2]交通部第二公路勘察设计院．公路设计手册：路基(第二版)[M]．北京；人民交通出版社，1997．
[3]JTG D81—2006，公路交通安全设施设计规范[s]．
[4]JTG D40—2003，公路水泥混凝土路面设计规范[s]．
[5] JTG E42-2005，公路工程集料试验规程[s].
[6] JTG 059—1995，公路路基路面现场试验规程[s].
[7] JTG 033—1995，公路路基施工技术规范[s] .
一合理利用老路的平纵面
目前，公路路线确定的方法有两种，即直线形法和曲线形法。直线形法简便、直观，能反映工程师对路线走向控制的要求，比较适合选取方案。但直线形法难以合理充分地利用圆曲线和缓和曲线，因此，建议在老路改建中设计选线时采用曲线形法，依据控制测量所得的精确基础资料，运用复合曲线技术，使老路利用更加合理，从而构成流畅多变的以曲线为主体的平面线形，同时亦能更好地控制造价。
根据以上原则，在平面线形优化过程中，根据外业勘察获取的老路控制资料，尽量保证半幅利用老路，且在受房屋、河流或其他地形地物限制的路段，主线尽量向不受限制或受限制较少的一侧加宽；在纵面设计时，在保证路面结构厚度及加固厚度的前提下，尽量控制老路面以上填土高度，避免破坏老路因运营多年而形成的硬壳层。
对利用老路较困难的路段，在满足安全运营的前提下，为合理控制投资，对圆曲线最小半径、圆曲线和缓和曲线的最小长度、最大纵坡、最小坡长、最大坡长、竖曲线最小半径和最小长度中的部分指标采用降低一级设计时速的技术指标。如设计时速为80 km／h时，可降到60 km／h的指标进行控制，但需与相邻路段一道进行运行时速检验，一旦与相邻路段预测的运行速度差大于20 km／h，则说明降低指标路段与相邻路段的连续性不好，必须进行线形调整(增大平纵面低指标或降低平纵面高指标)。
二合理利用老路的路基
在进行路基设计前，通过地质钻探等手段对老路基材料进行评价，为老路路基处理提供详细、准确的资料。从以下方面对老路路基进行处理：
⑴对老路路基边坡进行挖台阶处理(第一级台阶应将原土路肩挖除)，并根据开挖情况判断老路路基状况。若老路路基材料合格，压实良好，则仅按照一般填切交界的处理原则进行处理；若老路路基材料不完全合格，压实情况较差，则采用掺石灰改良；若老路路基材料完全不合格(如淤泥等)，老路破损严重，则根据其长度和范围，考虑铺填块片石并碾压。在老路顶面及台阶上适当设置土工格栅。
⑵对老路路基有渗水情况的地段，先考虑路基渗水的原因及可行的隔水措施。在新填路基一侧进行必要的处理，以保证过水通道顺畅。如：若老路基层为透水层，则在新填路基同标高处设粒料层，既能起到盲沟的作用，不会破坏原水流通道，又能起到吸收部分变形的作用；若老路路基有整体渗水，则考虑沿边坡每5 m设横向盲沟，将水引至坡底，再在新填路基底部设粒料层排水，可有效减小老路渗水对新填路基的影响。对于必须破除老路路面部分，超挖80 cm，并换填透水性材料，其上铺填20 cm的泥结碎石，以保证施工期交通。
⑶慎重处理拓宽部分与老路结合部。在拓宽部分与老路结合部容易出现纵缝病害。在设计中通常采用下列两种方案之一，即：在施工工期不是特别紧张的情况下采取等强设计；在施工工期很紧张的情况下采取超强设计。经过实践总结，不论采取何种设计，在施工中必须做到：①在清理拓宽部分路槽时，必须将淤泥、草皮等腐植土清除干净，如软弱土层较深，可采用打石灰桩或换土方法，增加处理深度。②在结合部，清除杂物，将结合处老路部分挖成阶梯状，便于结合紧密。③在铺筑与原路面等高的铺装层时，可考虑将拓宽部分压实后的高度放至比原路面高2～3cm，预留下沉降余地。④严格按标准规定的施工厚度进行施工，不得进行超厚碾压。碾压程序必须按规范操作，必要时可增加碾压次数[5]。⑤加强养护。特别是底层部分，如养护不善，将造成纵缝产生[6.7]。
三合理利用老路的路面
在确定路面结构时，首先对拟改建公路的交通量进行调查、分析和预测，再对老路进行检测和调查，以此为依据确定路面结构，并合理利用老路结构，减少工程造价。
⑴老路的回弹模量检测。在勘察设计中，采用承载板和弯沉仪对老路进行回弹模量测量。每20 m为一个断面，每个断面测设2个点。测设完后，以1km作为一个评定单元，按下式计算每公里的回弹模量代表值：Eo=πD (1-μ0²)/4×∑pi/∑Li式中：D为承载板直径；μ0为路基土泊松比，可近似取为0.35；pi为回弹弯沉小于0.5 mm(土基软弱时为1 mm)时的各级荷载(MPa)；Li为相应于各级荷载pi的回弹弯沉值(cm)。
⑵老路利用段设计弯沉的确定。在老路利用段容许弯沉确定之前，对老路的结构进行调查及48 h交通量调查，根据调查的交通量与工可报告的远景交通量进行综合分析，计算设计年限内累计标准当量轴次。按下式计算老路利用段的设计允许弯沉：
Ld=600Ne-2AcAsAb
式中：Ne为设计年限内一个车道的累计当量轴次(次／车道)；Ac为公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2；As为面层类型系数，沥青砼面层为1.0，热拌和冷拌沥青碎石、沥青贯入式路面(含上拌下贯式路面)、沥青表面处治为1.1；Ab 为路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6。
⑶确定利用老路的路面结构。根据老路的路面状况及回弹模量检测结果，对利用老路部分的路面结构可采用两种形式：对Eo≥80 MPa的路段，在老路上加铺基层、调平层，并对老路局部破损路段进行修补；对Eo<80 MPa的路段，在原有路面上铺设基层及底基层。
四合理利用老路的桥梁
在路线选线时，需综合考虑利用原有的大、中桥梁。在确定拟利用的桥梁后，应收集桥梁的施工图、竣工图、地质勘查资料和水文资料等，并现场进行核实。没有上述资料时，应通过现场测量、勘察和分析计算等方式加以补充。此外，还应对拟利用的桥梁通过荷载试验，判断桥梁结构的工作状态和受力性能，评价桥梁结构的力学特性和在新设计荷载作用下的工作性能，检验桥梁结构在新设计标准下是否满足运营要求，为拟利用桥梁是否需要加固处理或重建提供技术依据。
五改建公路交通安全设施的完善
由于改建工程的路线走向基本与老路一致，沿线居民的上路方式也没有太大的变化，但由于公路等级提高，公路的运营速度隨之提高，这将对沿线居民的安全造成较大的威胁。另外，由于部分老路利用路段采用降低一级设计时速的指标进行控制，在这些路段，容易发生交通事故。因此，在公路改建工程中，应完善交通安全设施，保证公路的正常运营。例如：某些平交存在视距不良的隐患，需在适当的位置设置警示标志；对于曲线段上的高路堤，需设置连续式护栏；在长下坡接平曲线路段，若外侧为谷地、深沟，则设置墙式护栏，并在曲线前加设警告、限速标志；长陡坡段为挖方时，则对坡底的边沟加设盖板，以防车辆不慎落入边沟；对街道化严重、混合交通较大的路段，宜根据需要设置隔离栏。
六改建公路的景观与环保
在设计过程中贯彻“不破坏就是最大的保护”的设计理念，尽最大可能把改建公路建设成环保的生态公路和流动的风景线。按照可持续发展的全新设计理念，对环境保护予以充分考虑，注重景观设计。
⑴路线布设结合地形、地貌和现有老路顺势而为，尽量少填浅挖，减少对原有生态环境的破坏，保护现有的植被资源；利用先进的三维路线CAD技术进行选线，并进行多方案、深层次的比较，比选出符合环保要求的路线。
⑵路线选线中注意避开文物古迹点、自然保护区及水源地等环境影响敏感区。公路经过城镇时，与城镇规划相协调，采取“靠而不近，离而不远”的原则，既不干扰、破坏城镇规划，又便于车辆进出城镇。
⑶取土场采用集中取土方式。在设计中注意取土坑和弃土堆的合理布局，尽量减少对周围环境的破坏，对取土场采取必要的防护措施，以防土石流失。料场、拌和场、预制场等临时用地尽量选用荒地，远离居民区，用后及时恢复。
⑷保护现有的植被资源，并注重其恢复，防止水土流失，保持生态平衡。对路基填挖方边坡，结合公路沿线的自然特点，采用适宜技术和材料进行防护，有条件的地方尽量进行绿化。
⑸对路线的排水综合考虑，设置完善的排水系统，避免污染物直接排入沟渠，避免对所在地区造成新的污染。同时，在项目建设过程中对沿线的水资源、水利设施等进行保护。
⑹在项目建设时应采取必要的防护措施，对毁坏的地方道路进行恢复，对地方灌溉系统及时进行保护，对道路范围内的电力系统采取改移、升高杆塔、设涵跨越或从结构物下通过等措施。
七结语
在以往的公路改建项目中，公路设计中常为满足规范要求而盲目追求较高的技术指标，造成路网改造过程中老路利用率低、工程量大、对沿线自然环境破坏大、投资偏高的局面。现阶段路网改造任务繁重，但改造资金又十分缺乏，因此，有必要在科学合理地运用规范中的各项技术指标的基础上，充分研究当地经济状况、地质条件、人文坏境和发展规划等方面因素，确定技术指标，以求在公路发展的同时，节约投资和土地，提高社会及经济效益。
參考文献：
[1]JTG B01—2003，公路工程技术标准[s]．
[2]交通部第二公路勘察设计院．公路设计手册：路基(第二版)[M]．北京；人民交通出版社，1997．
[3]JTG D81—2006，公路交通安全设施设计规范[s]．
[4]JTG D40—2003，公路水泥混凝土路面设计规范[s]．
[5] JTG E42-2005，公路工程集料试验规程[s].
[6] JTG 059—1995，公路路基路面现场试验规程[s].
[7] JTG 033—1995，公路路基施工技术规范[s] .