王有国
(新疆大学 乌鲁木齐市 830001)
摘 要： 公路的升级改造是一个复杂的、综合的系统工程，升级改造过程中涉及许多关键技术。分别从道路工程本身、施工与交通组织、社会经济、自然环境等方面对公路升级改造项目中的关键技术进行归纳总结，为公路升级改造项目的设计、施工、运营、管理提供借鉴。
关键词： 公路；升级改造；关键技术；系统化
我国建设的公路网骨架基本形成，但与发达国家还有差距。从上世纪80年代开始，一直加大在高等级公路及城市道路的建设程度，公路的里程每年都在增加,国家的公路网总体水平一步步地在提高。但是路网当中有相当大的一部分是低等级公路，这些公路已经基本达到设计的使用年限，急需对这些道路进行升级改造。很大一部分低等级公路已经不能使用，难以适应如今高速的经济发展对交通运输的要求。因此，对低等级公路进行全面的升级改造的任务迫在眉睫。然而不可否认的是在对低等级公路升级改造过程中会出现各种关键技术，我们是否将各种关键技术都能考虑到显得尤为关键，本文就目前公路升级改造的关键技术与存在的问题进行归纳总结。
1.1 道路工程
公路升级改造是一个综合而又复杂的系统工程，在升级改造时应综合考虑各方面的因素，比如工程造价、周边地质地形、房屋拆迁问题、老路利用等复杂因素。确定总体的改造设计方案，公路加宽的原则应合理可行，优化平纵线形且符合规定，考虑桥涵改建和排水设计，合适的路基路面搭接处理。在路基拓宽后控制路基差异下沉的主要方法是采取边坡削坡和台阶开挖[1]；土工合成材料的使用；路堤压实度的控制；使用强度较大的路基填料等五个方面，来处理地基并保证处理质量。预防新老路相接的地方出现裂缝的办法为在新铺的加宽基层的最上面保持一定厚度的预留量，以此来弥补新路堤本身的不均匀下沉。在路基拓宽处理中，继而从路基填料的选取、软土地基的处治、施工速度、新旧路基拼接处压实速度以及土工合成材料应用等方面进行对应的处置。随着高速公路改扩建工程中的拼接技术的研究逐渐成熟,包括路基的拼接、路面结构技术和桥梁拼接技术,这些都为相关公路的升级改造提供了技术支持。模糊数学理论在公路升级改造当中的线形方面也得以应用，用模糊数学理论对升级改造公路线形指标适应度进行评价,较为系统地分析评价升级改造公路的交通通行能力和服务水平，提出公路升级改造的形式与适应的技术标准[2]。公路升级改造项目不同于新建公路，在设计时要结合实际情况合理、灵活选取技术标准。
公路升级改造在道路工程方面还存在的问题有旧路面材料的再生利用问题，桥梁和隧道再利用的问题[3]。旧路升级改造技术标准问题，技术标准低,线形指标差。路基沉陷,路面破损严重。旧路处理的技术问题，没有一整套路基稳定性的控制标准和计算方法，在路基稳定性及数值模拟分析方面研究较少。不仅确定参数又能反映真实情况的数值模拟计算方法选用研究较少[4]。路基破坏机理的研究还不够深入，不仅导致了经济的损失而且带来工程质量问题。
1.2 施工管理组织与作业区交通组织
公路升级改造项目必须对其进行施工管理，这样才能有效地完成工程，在施工过程中保持车辆的通行也尤为重要。因此，公路升级改造项目交通组织研究有应用仿真软件就影响公路的通行进行了微观仿真以及分析，得出对施工区通行能力影响的程度从大到小为：封闭车道的侧向距离以及封闭型式、一定大车率情况下的坡度、大车率、作业区长度。公路升级改造项目结合实际情况合理考虑以上影响因素对施工区域交通的影响，保证施工区“通而不畅”。在公路升级改造施工期间应当采取交通组织措施对交通流进行正确合理的引导，使车辆能够疏散到其他的区域，降低施工区域的交通压力。公路改造项目应根据现有改扩建公路的历史交通数据资料,总结公路施工区域交通流的统计分布特性，提出路网交通分流方案、分流车型方案、分流点设置的方案。按接近施工区域的长度分为远端、中端、近端，总体交通组织方式为远端分流、中端控制、近端管理。公路升级改造项目施工管理与作业区交通组织应该相辅相成，结合具体工程实际灵活安排[5]。
相关的研究重点集中在施工区的交通组织、施工区通行能力及延误和仿真技术应用方面，很少从施工、交通多个方面出发，考虑施工的各个阶段和各种可能因素，进而保证施工和交通的双安全；对工程进度控制的手段与技术缺乏系统的研究，有待进一步提高。工程的工期和质量是相互矛盾的，过多的注重工期，质量难免有所缺失，工期与质量协调控制总体较差，博弃理论作为很好的协调理论并未真正应用于公路升级改造方面。
1.3 社会经济
公路的建设减少了城市间的距离，使得各地区、各部门之间政治、经济、文化、技术都变得更加密切，资金周转变得更快，商品流通更加方便，而且对区域生产布局进行了改善。因此，对目前不能满足交通需求的公路升级改造势在必行，但是由于受到资金的影响，不能盲目地对经济效益不高的公路进行升级改造。需对升级改造公路进行相应的评价，包括对公路的运营评价和经济分析。在升级改造公路项目从前期到后期工作中各个阶段的评价指标，包括交通量年变化率、行车速度变化率等结合实际情况进行详细的分析，对公路今后效益的发展趋势进行测算，对公路的经济社会影响评价进行分析。运用投入产出法和神经网络评价方法综合考虑，选取对社会效益最大的公路进行有针对性地升级改造。
公路建设与地区经济方面的研究取得了一定程度的进展，以公路建设与区域经济影响为基础，进一步深入分析交通运输与社会经济发展中存在的问题，深化交通领域与经济学的相关研究。公路建设与社会经济发展的适应性问题方面的研究存在一些不足。公路与社会经济发展的协调性，牵扯的因素非常多，是多学科综合交叉形成的复杂系统工程问题，需综合经济性、交通运输规划与管理、系统科学等多学科的理论、知识和方法，实现多学科交叉，进一步深入研究公路与社会经济发展问题。
1.4 自然环境
公路的建设方便了人们的出行条件，加快了物流运输,促进了社会发展，同时占用大量土地,有时穿越自然保护和风景名胜区，穿过湿地、林地和饮用水源保护区等一些环境敏感区,这样势必会破坏公路沿线生态环境。公路升级改造项目必须考虑对其周围环境的影响，从设计、施工到运营、管理、养护，每个阶段运用各自的任务和方法，减少对周围环境的破坏。采用生态机理法、类比分析法、景观生态学法、系统分析法、质量指标法、综合评价指数法等结合具体工程实际，选取单个或者复合的评价方法，对公路升级改造项目进行系统评价，以期对环境产生最小的影响。在宁杭高速公路建设过程中,提出的“生态高速公路”的建设理念在国内是第一次，该公路的建设依据可持续发展观引进了英国伟信公司“珠链”设计理念,通过“借景、引景、造景、遮景”等一系列手段使高速公路与周围环境形成有机结合,为广大使用者提供了安全舒适、畅通快捷、赏心悦目的行车环境[6]。
公路对环境影响具有复杂性、系统性而且工作量非常大。我国道路环境影响评价才刚刚开始，与之对应的理论也不够成熟，具体的应用方面更加不成熟，在评价时主要依据相关工作人员的经验，评价因子选择和其权重的确定势必存在很大主观性和波动性；道路环境影响评价体系中各单因子的评价大多采用定性分析，采用的定量评价方法也具有一定的局限性，最后导致评价结果带有主观性且波动较大。评价方法非常之多，但是每种方法有各自的优缺点，适用性也不是很强，采用不同的评价方法结果有很大的差异。因此，综合评价方法有待进行深入的研究。
公路升级改造项目不同于新建公路，新建公路从规划、设计、施工，有一定的规范予以指导。公路升级改造项目在旧路的基础上进行改扩建，难度远大于新建公路。而改扩建工程大多无直接规范提供借鉴，只能借鉴新建公路规范或者实际工程经验。而每一个改扩建工程又是相对独立的项目，有各自的特点，只是针对某些关键技术进行研究而获得一定的工程实践经验，不能形成统一的标准。没有形成系统化技术，借鉴比较困难。因此，对公路升级改造项目关键技术进行系统化研究非常有必要，形成标准化公路升级改造技术具有重要的现实意义。对公路升级改造项目过程中可能出现的问题进行预知或提出针对性方案。之前对公路改扩建项目道路工程、施工管理与交通组织、社会经济、自然环境方面的关键技术进行总结，达到系统化技术远远不止。还应该从道路区域评价、贸易与物流、道路安全、项目成本预算与财政方案、项目采购及实施方案、项目管理评价、社会和贫困评价、移民安置方案和框架、少数民族发展方案和框架、风险评估和管理方案方方面面进行总结与归纳，运用系统化的方法形成公路升级改造系统化技术。对于改扩建工程根据具体
情况进行相应的技术与方案参考，使公路升级改造项目从设计、施工、运营、管理各个阶段有序进行，各个阶段协调工作。达到改造旧路的目的，真正意义上节省人力、物力、财力。
公路的升级改造是一个复杂的综合的系统工程，不同于新建过程，公路升级改造项目制约因素较多，要兼顾规范结合工程实际条件，灵活掌握设计指标，处理好规范与现状的关系。不仅从道路工程本身的关键技术考虑，而且应该从社会经济、自然环境、施工组织管理、国防需求等方方面面综合考虑，形成系统化技术，贯穿公路升级改造项目的设计、施工、运营、管理各个阶段。只有这样才能发挥旧路升级改造项目的真正价值，节约资源，更好地服务社会，为交通基础设施升级改造提供保障。
参考文献
[1] 殷爱国,刘建伟,何健,等. 弗里敦东线道路改扩建设计关键方案研究[J]. 华北水利水电大学学报(自然科学版),2016(1):60-63.
[2] 雒应. 草原地区公路升级改造路线技术标准研究[D].西安：长安大学,2009.
[3] 中华人民共和国交通部.JTG H11-2004公路桥涵养护规范[S].北京：人民交通出版社，2004.
[4] 韩胜利．城市道路路面改扩建设计中的若干问题[J]．勘察设计，2014(7):97-99．
[5] 陈加洪. 浅析公路改扩建的灵活性设计[J]. 公路交通科技(应用技术版),2012(8):142-145.
[6] 詹海玲. 生态高速公路建设若干问题探讨[J]. 公路工程,2008(2):160-162.
WANG You-guo
(Xinjiang University, Urumqi 830001，China)
Abstract Highway upgrading and reconstruction is a kind of complex and comprehensive system engineering. Some key technologies are involved during the procedure of upgrading and reconstruction. The key technologies in highway upgrading and reconstruction project are summarized from aspects like road engineering, construction and traffic organization, social economy and natural environment, so as to provide reference for the design, construction, operation and management of highway upgrading and reconstruction project.
Key words Highway; Upgrading and reconstruction; Key technologies; Systematization
中图分类号： U416.05
文献标识码： B
文章编号： 1673-6052(2017)10-0052-03
DOI：10.15996/j.cnki.bfjt.2017.10.015
※基金项目：国家自然科学基金项目(5156080260)
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