干线公路改造工程中旧路评定与利用

白 成 富

(山西诚达公路勘察设计有限公司，山西 太原 030006)

1 概述

根据交通运输部《2016年交通运输行业发展统计公报》，截止2016年年末，我国公路总里程469.63万km，其中国道35.48万km、省道31.33万km，占全部里程的14.22%，由此可见国省干线作为交通网络的大动脉，为我国的经济发展贡献着重要的力量。随着我国经济的高速发展，大型运输车辆越来越多、载重量越来越大，这就要求国省干线必须提供更高质量、更高服务水平来满足各方的需求。但是，部分干线公路由于修建时间较长、路面破坏严重等原因，无法提高服务水平，如何有效利用原有干线工程，通过对其进行改造减少大规模新建占地就可以满足通行要求，是每一个设计人员所必须考虑的问题。

2 原有道路评价

2.1 原有公路路面状况评价

按照“检评方法”的要求，将路面病害分为龟裂、块状裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、坑槽、松散、沉陷、车辙、波浪壅包、泛油和修补不良等11个类型，通过人工现场量测，先以每百米为一个段落，分别进行丈量和统计。

路面综合破损率(DR)按下式计算：

DR=D/A×100=∑∑Dij·Kij/A×100。

其中，DR为路面综合破损率，以百分数计；D为调查路段的折合破损面积；A为调查路段的路面总面积；Dij为第i类破坏、j类严重程度的实际破损面积；Kij为第i类破坏、j类严重程度的换算系数。

根据计算所得的DR，按公式PCI=100-a0DRa1计算路面状况指数(PCI)。再按养护规范表4.5.2-2的评价标准(PCI≥85为优、85>PCI≥70为良、70>PCI≥55为中，55>PCI≥40为次，PCI<40为差)。

2.2 原有公路路面强度评价

使用后轴为BZZ-100的连续式路面自动弯沉仪以每千米不少于20点的频率，分别进行弯沉值测定，按L0=l0+za×S计算路段的代表弯沉值L0，其中，l0为路段内各点实测弯沉的平均值；S为其标准差；Za为保证率系数,取1.645。

按照养护技术规范式4.5.3，SSI=路面设计弯沉值(Ld)/路段代表弯沉值L0，计算路面强度指数SSI。

按照养护规范表4.5.3的路面强度评价标准(SSI≥0.83为优、0.83>SSI≥0.66为良、0.66>SSI≥0.5为中，0.5>SSI≥0.3为次，SSI<0.3为差)，对路面强度情况进行等级评定。

结合SSI和PCI的数据，综合分析原有道路的技术指标，分析原有道路强度降低的原因，从而制定合理的处治方案。

3 工程应用

3.1 原有公路现状调查及现状描述

G307汾阳境内全长55.77 km，始建于1921年，当时为地方简易路。从20世纪70年代初开始，逐年分段加宽改造成二级公路宽度，面层为3 cm沥青表处，基层为灰土砾石。且现G307沿线商铺较多，道路沿线基本街道化，无法满足车辆过境要求，因此需要对G307进行改造。

本着可持续发展的理念，为了减少占地，本工程利用汾平高速连接线段。汾平高速连接线路基采用双车道二级公路标准，设计速度80 km/h。该线路线总长度为16.890 km，路基宽度为12 m，其中行车道为两车道，每个车道宽度为3.75 m；硬路肩宽度为1.5 m(含0.5 m右侧路缘带)；土路肩宽度为0.75 m。路基采用双向横坡，行车道、硬路肩及土路肩横坡均为2%。路面结构为4 cm细粒式沥青混凝土+6 cm中粒式沥青混凝土+30 cm水泥稳定级配碎石+20 cm水泥稳定砂砾。

汾平高速连接线路面病害主要有横裂、纵裂、龟裂、块裂、车辙、沉陷、坑槽、修补等病害，其中横裂、龟裂、块裂和修补分布较多，路面损坏率较高，见图1。

为确定汾平高速连接线路面结构强度，采用落锤式弯沉仪对原有路面进行了路面弯沉检测，检测点间距为50.0 m，平均测试弯沉结果为13.47～26.79(1/100 mm)。为了进一步了解现有路面的病害情况及各结构层的情况，项目组对沥青路面进行了钻芯取样，见图2。

根据《汾平高速连接线既有道路路面评价报告》，各项指标评定见表1。

表1 路面检测状况评定表

根据《既有道路路面评价报告》评定结果，现有汾平高速连接线路面破损状况为差。

钻芯取样结果显示路面表面状况良好路段，基层板体整体性完好，面层结构出现轻微损坏，板体性良好；路面病害严重路段进行钻芯取样显示面层结构无整体性，基层板体性出现一定程度的破坏，结果反映路面的整体强度已无法适应既有的重或特重交通等级，需对既有旧路进行补强设计。

根据对现场交通量及交通组成调查、旧路病害调查、现场实测弯沉及钻芯情况，结合老路设计方案及现场水文地质进行分析，本项目路面病害原因主要为：

1)现场交通量大，且重载交通占比极大，重载交通长期作用产生车辙及纵向裂缝等变形破损。

2)无机结合料基层温缩及干缩裂缝反射到面层，使面层产生横向裂缝病害，并在重载交通及路面积水作用下产生坑槽等水毁病害。

3)旧路两侧为水浇地，地下水位低，地表灌溉积水及地下毛细水上升使路基工作区含水量变大，地表积水及地下水长期作用减弱了土基的强度，在重载交通作用下产生沉陷、车辙、块裂等病害。

3.2 旧路处治利用方案

结合路线总体平纵要求，旧路技术状况、使用现状及路面病害调查检测结论，本合同段设计对旧路处治利用方案确定如下：

1)在终点处需要顺接利用旧国道307路段，考虑到要与旧国道307纵断标高顺接，须对该段旧路路面结构挖除处理后新建路面结构。

2)在其他路段，路线平面原则上完全利用既有旧路走廊，路线纵断原则上考虑在旧路上加铺面层+上基层控制标高，对原有旧路就地冷再生做调拱层，加铺路面前先对旧路病害已反射到路面基层及以下的路段先挖除基层后回填水稳砂砾以保证路基的稳定性。

4 结语

通过对原有道路的PCI及SSI值的计算，判定原有道路的破损程度和路面强度，进而分析强度降低的原因，合理制定原有道路的处治方案，经济、高效的保证设计质量，提升国省干线的服务水平。

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