绿色公路设计在旧路改造中的应用

江龙进，吴承明

（1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088，2.公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心，安徽 合肥 230088）

1 概述

依据上阶段研究结论，G311亳州段将改造为一级公路，穿集镇段兼顾市政功能。项目分为东、西两段（项目东段：K135+214～K148+150.832；项目西段：K163+478 ～K171+315.314），全 长20.774km，采用双向四车道一级公路标准，公路段设计速度80km/h，路基宽度24.5m；穿集镇段设计速度60km/h，路基宽度36.0m。桥涵设计汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级。见图1。

图1 G311线路

2 建设条件

2.1 自然建设条件

建设区域为冲积平原地貌，地形平坦，地下水为松散岩类孔隙水，径流方向与地表水一致。项目未见不良地质，特殊性岩土主要为沟塘淤泥和填土。填土分布广泛，包括杂填土及填筑土，其中，杂填土结构松散，稳定性差，主要分布于原有房屋建筑地段，富含有机质和建筑垃圾。

2.2 原有公路状况

2.2.1 平纵指标

现状路线共设平曲线16处，最小半径300m，满足设计速度80km/h一级公路标准。现状纵断面纵坡最小0.01%，最大1.21%，满足设计时速60km/h～80km/h一级公路标准，但纵坡普遍较缓，坡差较小。

2.2.2 路基（见图2）

《荀子·儒效》按知礼行法之等而将人群分为民、士、君子、圣人。不过论及对制礼作乐起决定性作用之人时，荀子称之为圣人或君师。这种称谓，体现了荀子思想中政教一体的政治观念。

既有路基断面：K167+256～K168+605为十八里镇区段，既有路基断面兼顾城市道路功能，主行车道外侧布设有雨污水设施，路基宽度33m，其余路段为公路断面，路基宽度14m～19m不等。

图2 路基钻芯取样

防护与排水：现有路堤以低填为主，多采用植草防护。局部为减少侵占沟渠或水塘，设置有混凝土挡墙。一般路段未设置排水边沟，采用横坡散排至两侧。K140+315～K141+449 和 K163+478～K168+600设有污水管网，K167+600-K168+600设有雨水管网，现状管网完好。

路基干湿状态：进行了10处路基土样取芯，检测深度为路面结构层底部不小于2.0m。检测结果表明：路基填料主要为黄褐色粘土，较为密实。土样干湿类型共检测29组，干燥样品23组，中湿6组。

2.2.3 路面

①既有路面结构

项目东段：4cmAC-13沥青混凝土+6cm AC-20中粒式沥青混凝土+17cm水泥稳定碎石+18cm低剂量水泥稳定碎石+20cm12%石灰土。

项目西段：3cm沥青混凝土+4cm中粒式沥青混凝土+40cm水泥稳定碎石基层+40cm 8%-12%石灰土底基层。

②养护历史

见表1。

2.2.4 道路检测

道路专项检测显示：路面损坏状况指数PCI评价等级为优量的占97.8%；钻芯取样结果与原有路面设计厚度及历年养护历史基本相符。弯沉值检测平均值为8.36（0.01mm），代表值为10.21（0.01mm），变异系数14.8%，路面强度系数2.76，路面强度指数100.0，路面强度总体评价为“优”。

3 绿色公路设计理念

历年养护方案一览表 表1

项目为旧路改建工程，拼宽部分按照新建道路实施。旧路加铺方案根据检测结果，采用沥青路面结构计算软件（APAD）进行加铺层计算，计算结果表明因旧路强度高，仅加铺罩面即可。加铺方案为：旧路铣刨1cm后撒布粘层油，直接加铺4cmAC-13（SBS改性）+6cm AC-20C（SBS改性）。结合旧路既有分布资源，项目设计中绿色公路设计理念执行如下。

3.1 充分发挥通道资源，实现集约节约

项目路基强度高，均处于中湿和干燥状态；路面承载力较高，铣刨罩面后即满足设计要求。为提高旧路利用率[1]，路线平纵设计中合理选取平纵指标，充分利用既有通道资源：

①平面设计中最大程度拟合老路线形，采用两侧加宽，减少新增占地[2]；

②根据加铺方案，纵面设计中充分拟合老路纵坡，满足规范要求下缩短坡长，充分利用老路结构；

③项目利用旧路长度20.084km，占旧路全长的96.7%。

3.2 利用旧路废旧材料，提倡环保节约

项目废旧材料主要包括：旧路挡墙2732方，雨污水管道开挖22281方，沥青路面开挖料40935方，水泥路面及缘石16131方，桥涵拆除4560方，合计86639方。

废旧材料强度高，水稳定性好，可再生利用。其中，铣刨或挖除的沥青混合料可用于人行道基层；水稳碎石、混凝土面板、防护和桥涵结构物圬工拆除可用于路堤填筑与基底换填[3]。见图3。

图3 废旧材料回收

3.3 建筑垃圾再利用，减少土方外购（图4）

穿集镇段两侧城镇化严重，广泛分布人工填土，填土主要分为填筑土、建筑垃圾和生活垃圾三部分，厚度介于0.8m～3.8m不等。其中建筑垃圾结构松散，稳定性差，主要分布于原有房屋建筑地段。考虑项目周边地势平坦，无良好的取土资源，本着“资源节约、环保和谐”原则，对建筑垃圾充分利用[4]。

项目远期交通量大，重载车辆多，为有效控制工程质量，建筑垃圾再生后仅用于路堤填筑[5]，技术指标如表2。

图4 建筑垃圾集中堆放与分类

路堤填料的技术要求 表2

3.4 既有设施利用，减少重复投入

3.4.1 绿植再利用（图5）

旧路原有绿化植物种类多样，规格统一、长势良好，包括女贞2841株，广玉兰1887株，紫叶李298株，侧柏14489株。为充分利用既有绿植，再利用具体措施：

①路基两侧绿化所需的乔木女贞和占总量1/4的侧柏完全利用原有苗木；

②侧分带绿化所需的观赏性植物紫叶李和占总量1/2的常绿乔木广玉兰利用原有苗木。

图5 路侧分布的侧柏、女贞和广玉兰

3.4.2 既有管网再利用

项目在K140+315～K141+300（张店乡），K163+478～K167+600（十八里镇），K167+600～K168+600（十八里镇镇区）分别存在现状污水和雨水管道，长度共计6.107km。

根据现场排查，依据《亳州市谯城区张店乡总体规划》、《亳州市谯城区五马镇总体规划》、《亳州市谯城区十八里镇总体规划》及道路纵断面设置，通过计算分析，上述三段雨污水设施满足功能需求，直接利用，不再布设新管网。

4 结论

①旧路改造中应结合旧路检测强度，在平纵指标满足规范的前提下，充分拟合旧路平纵，最大程度利用旧路资源，减少占地，降低工程造价。

②旧路改造中废弃材料和可再生资源较多，应在保证工程质量的前提下合理、充分利用，变废为宝，减少环境污染。

③旧路改造中存在一定量的既有设施，应在充分收集资料、现场详细调查，并经计算分析基础上，对其最大程度利用。