公路旧路改造设计探讨

2013-03-22李军

交通运输研究 2013年7期

李军

（河北承德交通勘察设计院有限公司，河北承德 067000）

1 工程概况

某公路路线全长11.46km，共分2段。其中一段原为旧路，里程为9.604km。路面宽为9m，两侧各0.3m路肩石；路面结构为面层4cm沥青碎石，基层为18cm二灰碎石，底基层为15cm12%石灰土、15cm10%石灰土。另外一段线段长度1.856km，路基宽12m，路面宽11.4m，两侧各0.3m路肩石。路面结构为上面层3cm细粒式沥青混凝土，下面层5cm沥青混凝土，基层为18cm二灰碎石，底基层为15cm12%石灰土、15cm10%石灰土。

2 路基路面病害及产生原因

通过对旧路现场调查发现，由于过往车辆繁多，道路年久失修，损坏极为严重，道路深坑多达100余处，另有几处深达1m的大坑，目前坑洼道路难行，特别是雨季根本无法通行，曾多次造成车辆侧翻；且沿线经过村镇多，排水不畅，对旧路路基路面造成了严重破坏。同时由于该路段技术等级低，路面窄，车辆拥堵较为严重，加之大型车辆碾压，路基路面严重破损。为解决公路两侧村镇交通来往和主要公路连接需求，本项目与等级公路交叉2处，进行渠化交通设计。与其它道路交叉8处，进行加铺转角处理。

3 公路改造设计原则

公路设施的主要功能是为车辆顺畅、快速和安全的运行提供良好的条件和环境，国家颁布的技术标准、规范也是基于这一原则确定的。本项目在选择工程设计标准时应当从公路的这一主要功能出发。能最直接反映公路流通功能的是公路的通行能力和服务水平，这两项指标实际上就是对公路基本功能的反映，通行能力是否满足远景交通量，是对工程技术标准的基本要求，而服务水平则从车辆运行状态的角度，对工程技术标准提出了更全面的要求。通行能力是实现服务水平的基础，对通行能力的要求，最终体现在服务水平的满足程度上，因此，对服务水平的要求已经包含了对通行能力的要求。如果选择的设计标准在满足技术经济要求的前提下，既能提供足够的通行能力又能保证车辆的快速、顺畅，所选择的技术标准就是合理可行的。

按照交通部颁发的《公路工程技术标准》，公路等级的选用应根据公路功能、路网规划和交通量，并充分考虑项目所在地区的综合运输体系远期发展等因素，经论证后确定。根据交通量预测结果，本项目到2026年将达到9 674辆（折合小客车）。按照《公路工程技术标准》中关于公路等级和与之相适应交通量的规定，本项目处于二级公路的适应范围。根据交通量预测结果及项目实际情况，设计速度采用60km/h。依据《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）进行通行能力计算，一般段采用双向两车道二级公路标准，路基宽度为12m，建国镇街里维持原路面宽度21m不变。主要技术指标如表1所示。

表1 主要技术指标表

4 改造方案设计

对本公路项目考虑加宽为标准二级公路，一般路段路基宽为12m，路面宽为11.4m，其中建国街里现为21m，此次维持路面21m不变，因路面破坏严重，利用价值不大，考虑挖除新建；而对于第二段则采取维持路面11.4m不变，考虑对旧路面稀浆封层。

4.1 横断面设计

其中第一段旧路路基宽9.6m，路面宽9m。该段采用双向两车道二级公路断面，路基加宽为12m，路面为11.4m，其中行车道宽2m×3.75m，右侧硬路肩宽1.95m，横坡2%。该段路基标准横断面如图1所示。该段采用双向四车道公路断面，路基宽为21.2m，路面为21m，其中行车道宽为4m×3.75m，右侧硬路肩宽为2.75m，横坡为2%。

图1 路基标准横断面

4.2 路面结构设计

根据本地区自然条件，结合近年来公路建设经验，路面结构方案全面考虑了经济合理性，采取就地取材的方式以降低造价。结构设计还应考虑施工方便、养护维修容易和行车平稳舒适等特点。沥青面层宜采用重交通沥青。

根据沿线的自然地理环境、工程地质条件、材料来源和现有公路施工、使用情况的调查，可供比选的路面有水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两大结构类型。两种路面结构各有其优、缺点。沥青混凝土路面接缝少、行车舒适、变形调节性好，而且开放交通快，但沥青混凝土路面所用沥青质量要求高，而且随着国际石油价格的大幅提高，沥青价格不断上涨，修建沥青路面的费用不断提高。水泥混凝土路面总体造价较低，但不适用于地材匮乏地区使用，另外由于接缝降低了行车舒适性，虽然相对使用寿命长，维修、养护费用低，但一旦损坏，维修成本非常大。结合本地区特点并考虑施工方便、养护维修容易、行车平稳舒适等特点，本工程全线采用沥青混凝土路面。

根据公路等级，交通量大小及沿线气候、土质、水文和材料供应情况，本次大修推荐的路面结构层如下：上面层采用4cm细粒式沥青混凝土，下面层采用5cm中粒式沥青混凝土，基层采用18cm水泥稳定碎石，底基层采用30cm二灰土。具体的路面结构图如图2所示。

图2 路面结构图

5 路基防护排水设计

一般路段路基填土高度小于等于3m，采用植草防护；路基高3m以上，采用格网防护，并进行绿化，美化路容。对桥头路基及可能受河水冲刷的路基边坡，全部采用浆砌片石防护。同时对本公路项目一般路段采用植草防护，路基高3m以上，采用浆砌片石或格网防护。

路基、路面排水采取综合规划、合理布局并与沿线排灌系统结合协调的原则，确保原供水、排水系统畅通。路基排水设计根据沿线地形、地质条件及降雨量的大小，通过截、排和引等方式，将路基水大部分引入沿线沟渠内，主要排水设施有：街道化治理、泄水槽、排水沟和急流槽等，其中建国镇街里部分路段已有地下排水设施考虑利用，无地下排水设施的此次也考虑地下排水。本路处于平原区，地面自然坡度小于1/1000，积水除距河流较近处可以通过边沟排出外，距离较远的难以排出。为此，两侧边沟采用断面均较大，以蓄存积水，并通过渗透蒸发排除。该项目与等级路交叉需进行渠化交通设计，与其它道路交叉，进行加铺转角处理。

另外，考虑到行驶在高等级公路上的车辆，车速高是其显著特点，提前预告前方道路与环境实际情况，提醒道路使用者及早识别、判断是很重要的。因而本项目设置指路标志、禁令标志、预告标志及村镇警告标志。所设标志建议均采用反光材料制成，以提高交通标志的夜间可见功能，保证交通安全。本工程的标线（路面标线）主要包括宽度不同、虚实不一的车道中心线、边缘线、车道分界线和斑马线等，根据道路的使用功能，分别表示出车行道、路肩以及交叉口的渠化标线车道指向，以便车辆各行其道，完善交通流的组织、达到行车安全之目的。防护设施是针对车辆在高等级公路行驶的特点，在妨碍交通安全的地点，为减少事故发生的频率，降低事故造成的损失，而采取的工程措施。本项目本着经济、实用方针，本工程防护设施在临近深坑路段采用波形护栏进行防护。