关于贵州省国省干道公路改造设计理念
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【摘 要】本文作者结合实际的公路改造设计项目就改造设计的原则、路线设计、路面设计、结构组合设计及路面改造设计方案进行详细的叙述，以期能与同仁们共同交流、相互学习。
【关键词】公路；改造；设计
一、贵州省公路改造设计用地的现状及存在的问题
（一）桥梁、隧道长度占总长度的比值（桥隧比）偏高
由于贵州省地形以山地和丘陵为主，92.50%的面积为山地和丘陵，因此，贵州省线性工程桥隧比的总体情况相对其它省（市）来说偏高。如已经建成的遵（义）崇（溪河）高速公路的桥隧比为38.00%，黔桂铁路、贵新高速公路、玉凯高速公路这三个建设项目的桥隧比分别为40.48%、9.73%、27.17%，桥梁用地面积分别为48.698公顷、60.78公顷、71.56公顷，分别占项目总面积比例为5.36%、2.85%、7.60%。
（二）非桥墩占桥梁用地面积比重大
经了解，黔桂铁路、贵新高速公路、玉凯高速公路桥墩用地占桥梁用地总面积的23.32%（平均值），非桥墩用地占76.68%（平均值）。高速公路桥梁征收土地的面积为整个桥梁的正投影面积，即桥梁长度乘以桥梁宽度，高速公路桥梁用地中非桥墩用地占桥梁用地面积的74.04%（高速公路平均值）。铁路桥梁用地中非桥墩占桥梁用地面积的79.14%。
（三）非桥墩用地使用率低
非桥墩用地使用率低主要存在以下方面原因：
1、桥梁对农作物的生长具有一定的影响。
由于农作物的生长与周围的环境有着密切的关系，对土壤肥沃程度、光照的强度、供、排水的情况、通风情况等依赖程度高。土壤肥沃程度与供、排水可以人为干预，而光照强度、通风情况由桥梁高度决定，此数值相对固定。因此桥梁的高度、宽度是影响桥下非桥墩用地使用的关键因素。
2、土地复垦程度低。
经了解，黔桂铁路、贵新高速公路、玉凯高速公路桥梁只有少数几座桥梁的非桥墩用地实施了土地复垦，复垦率不超过20%，大多数都还没实施复垦，土地处于闲置状态，施工中遗留下来的工棚、施工材料、许多混凝土依然留在原地，土壤沙石化严重、土壤贫瘠，导致非桥墩用地可使用率低。
二、公路路线设计
1.平面设计
横断面为双向4车道的18m断面，而本项目既有断面为双向2车道的12m断面，为了使改造后的道路行车更通畅，本次改造将老路横断面调整为双向4车道的18米断面，由于道路的现状管线比较多，而且人行道外侧有一排电缆沟，若双侧拓宽，受影响的管线比较多，因此，道路中心线向西偏移3m，线形不作调整，以便更好的进行平纵组合设计。
2.纵断面设计
路线纵断面设计主要受控于路面改造方案、平面交叉、旧路平纵线形、路面横坡度以及与现有排水设施衔接的情况等，并尽量减少道路改造工程量。
3.横断面设计
由于该项目道路横断面采用单侧拼宽的方式，将原来的双向两车道12米断面调整为双向4车道的18米断面，断面形式：2×2.5m人行道+2×1.25m非机动车道+2×7.5m机动车道+0.5m双黄线，为了减少老路改造的工程量，设计改造后路拱偏在东侧，新建路面沿老路横坡向西侧拼接。
三、公路路面设计
1.上面层
上面层作为磨耗层，应具备密实、防水、抗滑耐磨、抗车辙等特点。
（1）Superpave
Superpave是美国公路战略研究计划沥青研究项目的研究成果，主要解决减少沥青路面早期损坏，延长沥青路面使用寿命这一重要课题。2001年开始在新建高速公路上推广应用Superpave技术，其主要特点有：骨架嵌挤，抗车辙性能优良；均匀密实，抗水损坏性能优越，因此适合在本区域使用。另外，Superpave能够减少路面级配离析，其对施工要求较高，需要较大的压实功，造价与AC类相当。
（2）SMA
SMA在公路建设的应用始于1995年，经过长期的科研与应用，目前已成为高速公路的常用路面结构型式。
SMA以间断级配的粗集料形成相互嵌挤的矿料骨架，以沥青玛蹄脂填充骨架空隙，形成一种骨架密实结构。SMA表面性能优越，骨架嵌挤，使其具备较好的高温稳定性和抗车辙能力；粗集料用量多，压实后构造深度较大，表面粗糙抗滑，有利行车安全；隙率较小，抗水损害，同时较厚的沥青膜也保证了路面的耐久性；沥青用量多，沥青玛蹄脂具备良好的柔韧性，与集料粘结较好，提高了路面的抗裂与抗疲劳性能。使用SMA路面能够减少养护维修费用，延长使用寿命，对于多雨地区的重及超重交通公路，SMA路面无疑是最好的选择。采用同种沥青的情况下，SMA比常规的路面结构贵20%左右。
（3）ARAC橡胶沥青混凝土
橡胶沥青作为一种性能优秀的改性沥青，在国外被广泛用于水泥路罩面和应力吸收层，美国已有1万多公里的工程应用，取得了理想的使用效果。国内近年来也开始重视橡胶沥青的研究，在水泥路加铺工程中迅速得到了认可和应用。
国外研究表明，橡胶沥青的以上特点决定了橡胶沥青混合料具有优良的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力，其抗老化性能和抗疲劳性能更优于其它改性沥青混合料，用橡胶沥青混合料铺筑的高速公路有平稳、舒适、噪音低等优点，能明显改善路面的质量并延长其使用寿命。因此，上面层采用AR-AC橡胶沥青混凝土橡胶沥青混凝土。
2.中、下面层沥青混合料选择
沥青路面使用实践及相关研究表明，沥青路面中下面层的质量将很大程度上影响路面的使用寿命。首先车辙变形主要发生在中面层，此外若中面层厚度选择不当，施工时离析严重，压实困难，通车后雨季时中面层积水严重，导致路面早期损坏。因此，应重视中下面层的材料选择与设计。
（1）AC
我国的高速公路建设，AC类混合料应用最为广泛，AC20、AC25分别是中下面层的主要选择。但原规范规定的AC20、AC25级配，细集料明显偏多，沥青混合料呈悬浮密实结构，在高温季节及重载车等不利状态下，易出现车辙。沥青路面厚度的增加更加重了这种趋势。
为此新的路面设计规范中，吸取了国内外设计与施工的成功经验，对原级配进行改进，增加粗集料含量，减少沥青用量，提高了高温稳定性。
（2）Superpave
Superpave设计方法是力图将试验方法与指标同沥青路面的路用性能建立起直接的联系，通过控制高温车辙、低温、疲劳开裂性能，以全面提高其路面性能。Superpave是解决路面早期损害，特别是车辙问题的有效工具。Superpave路面骨架嵌挤高温稳定性优于传统的AC型结构，同时Superpave路面均匀密实，有效减少路面的级配离析，确保路面密水性能，能有效防治沥青路面的水损害问题。
综上所述，在对公路进行改造的设计中，设计人员一定要做好与业主的沟通工作，减少返工现象的发生，同时设计人员还需要了解工程的地址情况、施工的条件与环境有针对性的开展设计工作，确保设计的质量。
参考文献：
[1]彭坤.高速公路设计中环境的保护和路线设计[J].广东科技.2008（12）.
[2]江端辉.阐述公路路线与环境保护[J].广东科技.2007（S2）.
[3]王彪，高怀鹏.山区高速公路设计的主要控制因素探讨[J].交通标准化.2009（13）.
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