道路改造设计中老路路基、路面利用问题浅析
2018-03-19任伟强黄定江张乾坤
任伟强,黄定江,张乾坤
(合肥市规划设计研究院,安徽 合肥 230041)
1 项目背景
城市作为一个地区的经济、政治以及文化的活动中心,随着城市化的逐渐深入[1],城市规模在扩大,城市路网也在随之扩张,为了集约建设用地,将原有干线公路作为骨架路网进行城市路网规划是目前常见做法。受公路断面与市政道路断面不同、公路线形线位优化调整等影响,公路改建为市政道路的设计过程中老路利用是不可忽视的一项因素。本文在合淮同城化规划指导下,以合淮路改造设计为背景,分析探讨公路改建为市政道路过程中老路路基、路面利用问题。
2 项目概述
2.1 总体方案
合淮路是连接合肥与淮南之间的交通干道,本次改建的合淮路自西二环至魏武路段全长12.15 km(桩号范围K0+000~K12+150,区位关系见图1),规划为城市快速路,道路红线宽60 m,近期按主干路标准实施,结合周边用地等实际情况,道路实施红线宽度39~50 m。
2.2 平面线形优化
为节约资源,避免重复建设,本次合淮路全线线形按远期快速路标准进行优化拟合,优化后共设置6处平曲线,最小圆曲线半径600 m,最小半径处主线设置缓和曲线及超高,路线顺畅,道路线形满足主线80 km/h的设计标准。
图1 区位图
2.3 横断面设计
(1)西二环—四里河路段:
该段道路规划断面(自西向东)为:3 m人行道+3.5 m非机动车道+2m机非分隔带+15 m机动车道+3 m机非分隔带+15 m机动车道+2 m机非分隔带+7 m辅道+3 m人行道=54 m,见图2。
图2 西二环—四里河路段规划断面(单位:m)
(2)四里河路—魏武路段:
该段道路规划断面(自西向东)为:3 m人行道+7 m辅道+2m机非分隔带+11.5 m机动车道+3 m机非分隔带+11.5 m机动车道+2 m机非分隔带+7 m辅道+3 m人行道=50 m,见图3。
图3 四里河路—魏武路段规划断面(单位:m)
3 建设条件分析
3.1 现状道路断面
现状合淮路道路断面型式多样,仅大杨镇、岗集镇镇区部分按市政道路布置,其余路段均为公路布置,断面宽度15~27 m不等。
3.2 现状路面结构
现状合淮路经多年使用,根据调查资料,上世纪80年代,合淮路老路路面宽9 m,结构为沥青路面,基层为石灰土。上个世纪90年代中期,因交通量急剧增加,原有路面强度已不能承受大交通量和重型交通,破损严重,为此对老路进行了一次改建。改建后的合淮路路基全宽15 m,其中路面宽12 m,两侧分别设硬路肩1.0 m,土路肩0.5 m。改建后的路面结构为24 cm水泥混凝土路面,18 cm水泥稳定碎石基层和20~30 cm二灰碎石底基层。本世纪初,结合城市建设,对位于岗集镇区段的部分合淮路进行了沥青加铺处理。但是该段沥青路面经多年使用,出现较多严重的裂缝、拥包、车辙、路面沉陷等病害。现状路面外观调查详见表1。
结合现场踏勘及统计情况,现状合淮路董铺水库溢洪道以北部分道路破损非常严重,需破除新建;溢洪道以南部分板块破损率为14.2%,由于规划断面与老路差别较大,且中心线东偏,板块利用率不高。
3.3 现状路基
现状道路为公路,路面宽约15 m,本次道路按城市道路断面形式实施宽39~50 m。由于现状道路部分路段线形较差,道路规划线形对局部线形进行了优化调整,现状道路中心线与规划道路中心线大部分不一致,部分路段偏差较大。通过现状道路平面线形与规划设计道路平面线形比较,现状道路路基与规划设计道路路基主要存在以下三种相对关系(见表2):
(1)现状路基位于规划设计道路外侧(见图4),主要分布路段:K4+780~K5+180。
表1 合淮路(西二环~魏武路)段现状混凝土路面外观调查表
表2 现状路基与规划设计道路路基分类分布表
图4 A类相对关系示意图
B、现状路基位于规划设计道路主辅道之间(见图5),主要分布路段:K0+180~K1+440、K1+940~K3+180、K3+960~K4+780、K5+180~K5+480、K5+480~K8+500、K10+280~K11+220。
图5 B类相对关系示意图
(3)现状路基位于规划设计道路主道内(见图6),主要分布路段 K1+440~K1+940、K3+180~K3+960、K5+480~K10+040、K11+220~K12+135.44。
图6 C类相对关系示意图
根据道路管线规划断面(见图7),道路新建管线均位于人行道及辅道上,特别是雨、污水管道均位于辅道或主辅间绿化带内,管线的开挖施工,将影响现状道路路基。根据以上分析A或B类断面关系路段,老路路基因道路管线开挖建设,无法保留利用。C类断面关系路段可对老路路基拼宽利用。
图7 道路管线规划断面图(单位:m)
4 老路利用方案
4.1 现状老路混凝土面板利用方案
为利于环境保护,节约资源,水泥混凝土板破碎后的再生,原则上可用于水泥稳定碎石基层、路基填料、路基处理。
用于水泥稳定碎石基层时,需满足《公路路面基层施工技术细则》[2]、《公路沥青路面设计规范》[3]、合肥市重点工程建设管理局颁发的《城市道路水泥稳定再生集料基层施工技术指南(试行)》等要求。
用于路基填料时宜采用碎石间隔土,破碎后的最大粒径控制在80 mm以下,且有一定的级配,其技术要求可参照填隙碎石。
用于路基处理时,破碎后的最大粒径控制在80 mm以下,且有一定的级配,其技术要求可参照填隙碎石和级配碎石。原则上,用在路床0~60 cm范围以内要求达到级配碎石标准;60 cm以下按填隙碎石标准控制。
本次设计按现状水泥混凝土板破碎后优先作为路基处理最下部的打底层来回收利用。经测算,现状混凝土路面板破碎后可利用约21 890 m3。
4.2 现状老路路面基层及底基层利用方案
根据老路路基与规划道路路基相对关系分布情况、管线开挖影响及道路沿线竖向梳理情况,除K3+400~K3+960、K8+500~K8+750 段可采用两种方式外,其余路段只适宜采用破除再生利用方式。
老路路面基层及底基层利用一般有两种方案:方案一、破除再生利用;方案二、保留直接加铺利用。
以可同时适用两种方案的K3+400~K3+960段为例,对方案一和方案二进行技术经济比较见表3。
表3 K3+400~K3+960段挖填方统计表
综上比选,采用方案二时(路基保留利用),挖方量虽较方案一减少了2 550 m3,但因路面上抬,填方量增加了10 000 m3;又考虑到方案二新老路基搭接处,不均匀沉降不易控制,因此对该段路面基层及底基层利用仍采用方案一。
本次设计按现状路面基层及底基层处理后作为路基处理材料,用于路床处理的40~60 cm范围内,现状路面基层及底基层处理后可利用约18 660 m3。
5 结语
随着我国城镇化建设不断推进,越来越多的道路将会进行拓宽改造,改造过程中涉及到路基路面保留利用方案也越来越受重视。本项目在前期工作中做了大量的实地调研和原始资料收集工作,为开展老路保留利用研究奠定了良好的工作基础;其后,又结合道路平面线形、横断面设计方案等,仔细分析研究了可保留利用部分的经济价值、社会价值和环保价值,并制定了详细的利用方案,在保证道路建设质量基础上尽量物尽其用,为相应类似改造工程提供参考。
[1]陈盛龙.浅析公路改造为市政道路的设计要点[J].华东科技(学术版),2015,9(1):133.
[2]JTG/T F20-2015,公路路面基层施工技术细则[S].
[3]JTG D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].