国省道改扩建工程道路拟合设计的方法与探讨

郧哉粤晕郧阅韵晕郧粤砸悦匀陨栽耘悦栽哉砸耘悦陨灾陨蕴耘晕郧陨晕耘耘砸陨晕郧广东土木与建筑Vol.26晕燥援7JUL圆园19国省道改扩建工程道路拟合设计的方法与探讨梅基贤

（广东省交通规划设计研究院股份有限公司

广州510507）

我国于20世纪十年代修建的国省道在道摘要：随着我国经济的快速发展、城镇化的大规模建设和交通量的持续增长，

现状道路技术指标已无法路服务水平、通行能力和道路安全等方面均显现出不足；同时受到建设时期的有关技术标准等因素影响，

咱1暂

建筑物密满足现行规范的要求。以国道G105线中山沙朗至古鹤段改建工程设计为背景，重点探讨在公路两侧城镇化程度发达、

集的情况下，旧路平纵横的拟合设计与方法。

关键词：国省道改扩建工程；旧路平纵横拟合设计中图分类号：U412.33文献标志码：A文章编号：1671-4563（2019）07-110-03

MeiJixian

Ltd.（GuangdongCommunicationPlanning&DesignInstituteCo.，

Guangzhou510507，China）

WiththerapiddevelopmentofChina’seconomy，thelarge-scaleconstructionofurbanizationandthecontinuousgrowthoftrafficvol-ume，China’snationalhighwaysbuiltinthe1980sand1990sareinsufficientintermsofroadservicelevel，capacityandroadsafety.Theimpactoftechnicalstandardsandotherfactors，thecurrentroadtechnicalindicatorscannotmeettherequirementsofthecurrentregulations.Basedonthede-signofthereconstructionprojectoftheZhongshanShalangtoGuhesectionofthenationalhighwayG105，focusesonthefittingdesignofplane，longitudinalandtransverseofoldroadinthecaseofdevelopedurbanizationonbothsidesoftheroadanddensebuildings.nationalprovincialhighwayreconstructionandextensionproject；fittingdesignofplane，longitudinalandtransverseofoldroad1工程概况

国道G105线中山沙朗至古鹤段改建工程（以下

称为“本项目”）穿越中山市5大镇区，公路两侧城镇近期无化程度发达、建筑物密集，通过项目前期论证，另辟新线的可能，故本项目沿旧国道G105线进行改改建范围自北向南分为2段，扩建，其中第一段为沙

起于西区沙朗立交，顺接国道G105朗至中山三桥段，

结束于线细滘大桥至沙朗段（北段），经西区、沙溪镇，起于板中山三桥南岸；第二段为板芙至三乡古鹤段，顺接南区中环路，经板芙、结束于三芙镇中环，三乡，

乡镇古鹤（与珠海交界处）。全长约32.304km，采用一级公路兼顾城市快速路功能技术标准，双向八车道，设计速度为80km/h。

4795m，改造中桥8座共224.48m，利用中桥1座

本项目全线共新建互通立交主线跨线桥10座共

从技术标准和建设规模可知，对既有道路、构造物等的利用成为本项目改造设计的重要一环。因此，充在设计过程中，应优先对既有道路线形进行拟合，

拆迁数量，减少分利用既有道路设施，尽量减少征地、改扩建对周边环境及居民生活的影响。同时对不满足

优化调整现行规范咱2袁3暂或道路运行安全性不良的路段，不良路线组合设计。

2路线线形拟合设计

纵断面设路线线形拟合设计主要包括平面设计、

计和平纵组合设计，通过旧路线形的掌握和充分拟

行车安全、社会评合，对道路的工程规模、通行能力、价等都有很大的影响。以下结合本项目设计中的心得2.1

体会，对路线线形拟合设计进行探讨。

受到旧路、地形和地公路平面线形拟合设计中，平面设计

35.5m；既有涵洞接长23座共132.6m，新建涵洞6座共253m；既有人行通道接长3座共21.5m，利用既有人行通道接长3座共108.33m，拆除新建车行通道1座110m，新建人行通道9座共348.5m，设互通立交共10处。

作者简介：梅基贤（1984-），男，大学本科，工程师，主要从事道路工程设计工作。568348298@qq.comE-mail：物等因素的影响，尤其在城区路段道路两侧居民区密集无法改线时，往往容易出现平面组合不合理、圆曲线半径较小、缓和曲线较短或超高缓和段长度不足等问题。2.1.1

设计原则

尽量减少沿为充分利用既有道路及沿线构造物，

110

线征地、拆迁数量，减少对沿线居民生活及出行的影

圆园19年7月第26卷第7期梅基贤：国省道改扩建工程道路拟合设计的方法与探讨JUL圆园19Vol.26晕燥援7响。本项目路线平面设计根据技术指标和改造方案，灵活运用道路平面设计，原则上沿旧路国道G105线进行布设，充分拟合既有道路中线，

对于旧路达不到技术标准要求的路段，采用降低设计指标、增加限速2.1.2

标志等措优设计施咱4暂方。

法

悠通通过过实对测旧旧路路中中心线的线拟，

合初，核步拟查合出出平旧面路组中合线计需优化调设

；用平忧面线对形平整和设计，曲线组平面对合指局设计标不部路段不合满足进行理现行的规范的路段；

改路段建，消，除道应灵活路运安全隐患;

低设计尤标准对不的满足可能现行性；

规范的路段，提出部分路段降

合旧由路中对线旧，路当两两侧侧受均造征拆成影响较大较拆大路段迁量时，，可根据应充分拟

规划及技术要求，调整道路标准断面组成，

也可将中线向不2.1.3

受限以旧制本路或项目为平受面限拟制较例合少的一侧加宽。，

现示状例

道路K2666+070~K2666+820段两侧存在密集民居，其平面设计存在同向圆曲线间夹一短直线的情况，短直线长度102m（见图1），远远

不满足《公路路线设计规范：JTGD20-2017》

咱2暂中两同向曲线间直线长度不宜小于6V（480m）的要求。

拟合中线短直线102m图1现状道路平面线位图

Fig.1

CurrentRoadPlaneLineBitmap

一般情况下，可通过调整缓和曲线长度，使两圆曲线相连且直线长度为零（形成卵形或C形），也可在两圆曲线间插入另一段圆曲线形成三心圆曲线来解决以上问题。

因此本项目分别提出卵形曲线、C线曲线和三心

圆曲线3种方案进行比选（见图2）。

三心圆曲线C形曲线卵形曲线图2

路线平面线位方案图

Fig.2

PlaneLinePositionPlanofRoute

同一优缓和卵曲形线曲，线使：其两两两曲率相相连同形成的同卵向形圆曲曲线线咱5通暂。该过平共用

曲

线组合虽满足线形指标要求，但其平面线形往南侧偏

移，未能较好地拟合旧路中线，

导致旧路南侧新增用地及房悠屋C征形拆曲。

径直相连形成C线形：曲两同线咱5向暂，由圆于曲两同线通向过各圆间自直的线回长旋度线

为102m，导致C形曲线在平面线形中无法完全拟合道路中线，存在一定的征拆数量。更重要的是，C形曲线为两同向圆曲线的回旋线曲率为零处径向衔接而

组成，其仅限于地形条件特殊困难，路线严格受时方可形成忧采用。

三心三圆心曲圆线曲，线可将其分：两圆曲解线为间三插个入卵另形一曲段线组圆曲合线而成，该平面曲线运用灵活，满足设计指标要求，且充分拟合道路中线，减少征拆数量。

通过以上3种线形组合的比选，推荐采用平面组合2.2

设计纵合断理面设计

、拟合旧路程度较高的三心圆曲线设计。咱方2暂较中现大路线状道路纵断面拟合及改造、旧纵路路断面的面需相要关大要面积求，

铣刨往往设计或容中挖易，

除出若、现根据既旧文献有构路填造物拟合困难无法利用、道路标高与周边商铺存在高差

不利于居民出行、工程费用增大等问题。因此在现状道路（尤其是国省道）拟合及改造设计中，建议采用以下原则进行设计咱6暂行车优：

舒适由性于考虑文献，咱在2暂其中对他指最小标满足坡长的的情况规定下，主要最小是从

坡长不会影响行车安全性。考虑到国省道改扩建工程的特L11-2014殊性，足视距的》可参照《高速公路改扩建设计细则：JTG/T

咱7暂的要求，对受构造物控制且纵坡不大，

满前提下，经论证，

纵断面设计最小坡长可不作过分要求，以竖曲线最小长度（3S行程）作为控制指标设计头处悠；

存在以既有立交、构造物标高作为控路面结构忧应纵强度着坡重差，采用值时控制“，路宁可面填设加勿置铺挖渐厚度”

变原段则进行制高程要点渐，对桥

，

减少，充分路利基用变；

填旧方数路量，减少因旧路挖除而产生的废料，降低工程费用及对环境的污染，减少征地拆迁，合理控制工程造价，

并兼顾行标高无尤车路舒基设计适性；

标高应核查道路洪水频率造物（由法满足该设计要求时，应调整纵断面设计，对旧路大纵中断桥面设计要、涵）的设综置合考虑以及路路线基范平围面内的、

横断排面；

水、、构工程2.3

量的平衡等文献平纵咱组2暂合。中对设计

道路平纵组合线形的技术要求，

其主要目的是行车安全和舒适性。由于国省道改扩建工程的平纵技术指标受多方面条件的约束，难以达到111

新

圆园19年7月第26卷第7期广东土木与建筑JUL圆园19Vol.26晕燥援7建公路工程的水平，因此，针对改扩建工程，

掌握平纵组合的方法和设计要领尤为重要。

国省道改扩建平纵组合设计要平曲优线与平领竖曲曲线线与相竖重曲合线，竖应按照

曲线变坡包有咱8袁9暂“平点纵应”尽的：

量原控则制，即在

圆曲线悠范围内；

忧平应、避纵免线在形长直宜相互线对应中插，

入平、小纵半设计径凹指形标竖相互曲均线衡；；宜与尤反向凸平形曲竖线曲的线拐的点顶重部合或；

凹形竖曲线的底部，

不成；对合成由应控纵制道坡较路小合成的情况纵坡，应，避结免合急沿线、陡情况坡组合进行的形

综合排水的相邮设计对均平衡纵；

与组协合应调，结提高合道横路断通面设计，行能力和保行持车各安全要素。

间

3横断面设计

国省道改扩建工程对既有道路横断面的拟合设

计，有利于老路的充分利用，减少工程规模。然而受到建设初期的有关技术标准等因素影响，

现状道路横断面布置和超高横坡值难以完全满足现行文献咱2暂的要求，因此在国省道改扩建工程设计过程中，超高横坡度的取优值横和向规力系数范的合计理算

运用显得尤为重要。

=1圆V7R2min-i式中：R速度（km/hmin为弯道最小平曲线半径（m）；V为弯道设计

）；为路面与轮胎间的横向力系数，极限值为路面与轮胎之间的横向摩阻系数；i为路面的超高横坡度。

通过以上计算公式可知，当设计速度V确定时，横向力系数

与圆曲线超高横坡度i和平曲线最小

半径Rmin密切相关，文献咱2暂7.3.2条条文说明指出，横向力系数

的大小对于车辆行驶的稳定性和舒适性

有直接影响咱10暂。

从表1可知，在速度和圆曲线半径均确定的情况下，横向力系数

宜小于0.10。

表1

横向力系数

Tab.1TransverseForceCoefficient

横向力系数

<0.10驾驶感受

=0.15转转弯已弯感能觉感不到到有有曲曲线线的的存在存在，很平稳=0.20=0.35感感并感，但到尚不平平稳>0.40转到到弯有有非曲曲线的存在，

常不线的稳存在定，，有并倾覆感到的不危稳险定稳112

悠以国超道高横G105坡度线拟为合例设计示，通过例实测碎部点计算得出

旧700路超m，高设计横坡速度度i=80=3%km/h，拟合。旧根据路最小文献圆咱曲2暂线条半文径说R明

=表7-1查得对应的超高横坡值宜为4%，拟定设计超

高横坡度与旧路超高横坡度存在差异，

将导致圆曲线超高路段两侧路基分别存在挖除旧路和加铺厚度不

均衡的情况。

因此，在旧路改造设计中应通过旧路横坡值对横向力系数

进行验算，即取用旧路超高横坡值3%进

行验算，得到横向力系数=0.042（<0.10），行车平

稳，满足设计要求。

4结束语

国省道改扩建现阶段已成为我国的紧迫任务，

旧路平纵横拟合设计对工程规模影响甚大，

也是改扩建项目重要的一环。随着改扩建项目建设和经验的积累，大量新技术、新方法的不断应用，

改扩建项目设计方法也必将越来越完善、

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