山区低等级公路升级改造技术分析

山区低等级公路升级改造技术分析

赵思和  陈晨

（云南省交通规划设计研究院股份有限公司  云南昆明  650041）

摘要：随着经济的不断发展和城乡一体化进程的加速推进，山区的交通建设日益成为社会各界关注的焦点。而山区低等级公路作为连接山区群众与外界的重要纽带，其现状和改造问题备受关注。因此对于山区低等级公路的升级改造技术进行深入分析与研究，对于促进山区经济发展、改善民生条件、提升交通运输效率具有重要的理论和现实意义。本文结合山区低等级公路的特点，对其线路和路基路面两方面的升级改造技术进行研究分析，希望能对相关人员有所帮助。

关键词：山区公路；低等级公路；提升改造

引言

山区低等级公路承载着山区居民的出行需求，是偏远地区与城市之间的连接枢纽，对于促进山区经济发展至关重要。然而，由于地形复杂、气候恶劣等因素的影响，山区公路常常面临着路基塌陷、山体滑坡、路面损坏等问题，给交通运输带来了极大的困难和安全隐患。因此对山区低等级公路进行提升改造技术的深入研究与分析至关重要。

1. 山区低等级公路特点

山区低等级公路是指设计标准较低、交通流量较小的公路，主要用于连接山区内部的各个乡村、集镇和农田等地，为山区居民提供基本的交通需求。由于山区地形复杂、气候恶劣以及山区居民生活方式的特殊性，山区低等级公路在设计上有着独特的特点，其线路设计指标如表1所示。

表1山区低等级公路线路设计指标

山区低等级公路的线路选择至关重要，因为山区的地形地貌复杂多变，给公路建设带来了极大的挑战。在挑选路线时，必须全面权衡各种因素，如地形、水系分布、地质条件等，以确保公路的安全性和稳定性。为了降低施工难度和成本，早期的山区低等级公路桥隧比极低，多为路基工程，且平纵指标低，导致行车流畅性较差，安全性较低。

在山区公路纵横断面设计中，地形特点是一个不容忽视的关键因素。特别是对于低等级山区公路，由于地势起伏较大，纵坡陡峭且横断面变化明显，因此在设计过程中需充分考虑这些特点，并注重优化纵坡的坡度，以提高车辆通行的效率和安全性。此外，由于山区气候条件多变，特别是在雨季，路面排水问题尤为突出，因此排水设施的规划与设置也显得尤为重要。通过科学合理地设置排水设施，可以有效避免路面积水带来的通行困扰，确保山区公路在恶劣天气条件下也能保持良好的通行能力[1]。

在路基和路面材料的选择上，同样需要谨慎对待。鉴于山区地质条件的复杂性，路基设计与施工中需采取加固措施，确保路基结构的稳固性和承载能力。而对于路面材料，考虑到山区降雨较多，应选用具有良好排水和抗滑性能的材料，以提升道路的使用寿命和行车安全。

2. 山区低等级公路线路升级改造
   1. 平纵线形设计

一般来说，曲线半径应根据设计车速和路段地形确定，尽可能采用较大的曲线半径以减小车辆的侧向加速度，提高行车舒适性。弯道半径的设计应考虑到车辆的行驶速度和曲线半径之间的关系。通常情况下，对于不同等级的山区公路，设计曲线半径应在50米至200米之间，以确保车辆在转弯时能够平稳行驶。在弯道处应设立适当的标志和警示牌，提示司机注意减速。

山区公路通常存在较大的高差，为了确保路面的平整和安全性，需要对路线的纵坡进行调整，纵断面的横坡设计需要考虑到雨水排放和抗滑安全。在设计过程中，应避免过多的坡度变化，以减少车辆行驶时的颠簸感和能源消耗，合理的坡度设计可以减少雨水冲刷和车辆行驶的不适感。通常情况下，横向坡度应小于2%，纵向坡度应控制在5%以内。针对陡峭坡地区，可以采取适当的防护措施，如设置护坡、加固路基等，以提高路面的稳定性和安全性。此外，在进行线形设计时，需要对路段进行全面的分析和评估。根据交通流量、地形地貌和环境条件等因素，对路段进行优化设计，以提高道路的通行能力和安全性。合理设计绿化带和护坡绿化，可以减少土壤侵蚀、改善空气质量，保护野生动植物的栖息地[2]。

2.2横断面设计

针对山区道路的特殊地形，应采取超高超宽设计，确保公路能够应对陡峭的山坡和复杂的地形。一般来说，超高超宽设计应在垂直方向上增加至少20%的标准要求，横向设计应考虑车辆的超限情况，确保通行安全。曲线的设置至关重要，既要考虑到车辆的行驶速度，又要考虑到山地地形的变化。一般来说，横坡的设置应根据地形的坡度和土壤的类型确定，以确保雨水顺利排放，并减少山体滑坡的风险。横坡坡度一般不宜超过5%，并采取适当的排水设施，如排水沟和横向排水管道，以提高公路的防水能力。针对纵断面的坡度变化较大的情况，需要采取一些稳定措施，以防止山体滑坡和路基塌陷。常见的稳定措施包括设置护坡、植被覆盖、加固路基等，以提高公路的抗滑稳定性。

3. 山区低等级公路路基路面升级改造
   1. 路基升级改造

路基加固。针对路基的软弱部位，采用土工格栅加固技术，通过在路基中嵌入土工格栅，增加了土体的抗剪强度和抗压能力，提高了路基的稳定性。根据实际情况，格栅的尺寸和密度可根据设计要求确定，一般情况下，每平方米格栅的使用量在2至4公斤之间。

排水系统优化。对路段进行排水系统的优化设计，确保雨水及时排除，防止水毁对路基的侵蚀。采用排水沟、排水管等措施，合理设置排水斜度和排水口数量。结合实际地形地貌，排水沟应具备足够的容积和排水能力，排水管的直径和数量应根据降雨量和路段长度进行科学确定。

加厚路基层。针对路基层的薄弱情况，采用加厚路基层的方式进行改造。根据工程要求，增加路基层的厚度，提高其承载能力和抗变形能力。一般情况下，路基层的加厚厚度在20至30厘米之间，具体厚度根据地质条件和设计要求确定。

路基边坡防护。山区公路路基边坡易发生塌方和滑坡，可以采用加固措施进行防护。采用植被覆盖、挡土墙等方式加固路基边坡，增加其稳定性。根据实际情况，挡土墙的高度和坡度可根据设计要求确定，植被种植的密度和种类应考虑到土壤保持和护坡效果。

环保材料应用。采用再生材料替代传统材料，如利用废弃混凝土进行路基填料，减少资源浪费和土地占用。同时，合理利用当地资源，如采用当地石料进行路基加固，降低工程成本和能源消耗。

3.2路面升级改造

针对山区公路常见的路面破损、龟裂等问题，可以选择采用耐磨损、抗裂性强的高性能沥青混凝土（HMA）进行重新铺设。HMA可以有效提高路面的抗压性和耐久性，减少路面破损的可能性。同时还可以在HMA中添加适量的纤维材料，以增强其抗裂性能，延长路面的使用寿命。考虑到山区常常会出现雨雪冰冻等恶劣天气，需要在路面铺设防水层。防水层可以有效阻止水分渗透到路面下层，减少路面软化和沉降的可能性。通常可以选择聚合物改性沥青或聚合物混凝土作为防水层材料，这些材料具有良好的耐水性和粘结性，能够有效提高路面的抗水性能[3]。另外，为了提高公路的抗滑性能，可以在路面上添加适量的摩擦剂，增加车辆轮胎与路面之间的摩擦力，减少车辆在行驶过程中的打滑现象，提高行车安全性。常见的摩擦剂材料包括矿物粉末、橡胶颗粒等，通过将这些材料与路面表层混合，可以有效提高路面的摩擦系数。

结束语

上去低等级公路的提升改造是一个系统工程，过程中应首先满足安全性和合规性的要求，结合实际地形地貌，充分利用既有工程，减少新建路段，并结合智能化施工、环保型材料应用等，以最大程度地提升公路建设质量，确保其在面对极端气候和地理条件下的可靠性和稳定性。同时也需密切关注项目实施过程中可能出现的环境和社会影响，采取有效措施加以规避和减轻，确保公路改造工程既能够促进当地经济发展，又能够保护山区生态环境。

参考文献：

[1]王永建，王杰.常规公路改造升级项目技术研究[J].工程技术研究，2020，5（16）：58-59.

[2]程伟，樊金山.山区公路升级改造中困难节点的设计新思路研究概述[J].黑龙江交通科技，2020，43（4）：75-76.

[3]黄志鹏.旧路改造工程中路基路面加宽的处治设计[J].城市道桥与防洪，2017（6）：76-77，113.