基于路线布设与路基设计的思路与方法

王建伟

（唐山市交通运输局公路管理站，河北唐山 063300）

0 引言

大碱线位于唐山市丰南区，是该区域对外联系的重要道路，路段车流量较大，特别是近年来交通量的迅速增加，导致该路段破损较为严重，行车速度严重下降，进而影响了沿线居民正常的生产生活，同时由于路况较差，也影响了沿线的路域环境[1]。因此，为彻底改善行车环境，更加有效地改善沿线企业以及农副产品的货物运输状况，加快丰南区设计步伐，促进城乡一体化进程，拟对该路段进行大修处理。

1 工程概况

大碱线（黑沿子大桥—南堡界段）大修工程起于黑沿子大桥东端，向东终于丰南南堡界，全长约2.981km，路基宽8.5m，路面宽7m，三级公路，该项目大修平面线形均维持不变，路基设计维持原有道路断面形式，设计速度40km/h，路拱横坡1.5%，土路肩横坡为3%。采用沥青混凝土，原路结构层为5cm中粒式沥青混凝土+18cm二灰碎石。由于沿线重型车辆较多，为提高路基承载能力，对该路段提高了设计标准，新路基标准断面设计图见图1。

图1 新路基标准断面设计 （单位：cm）

2 设计原则、设计依据及设计阶段的工作情况和交通量预测

2.1 设计原则

（1）维持现有平面线形不变。

（2）纵断面设计在起终点、桥梁及过街路段维持原标高外，其余路段均抬高22cm。

（3）维持原路超高不变。

2.2 设计依据

（1）以唐山市交通勘察设计院有限公司撰写的《大碱线（黑沿子大桥—南堡界段）大修工程可行性研究报告》为设计依据。

（2）以2007年颁布的《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》及其他相关技术标准、设计规范、规程等为技术依据。

2.3 各设计阶段的工作情况

接到项目设计任务后，立即组成勘察设计项目组开展具体勘测设计工作，同时成立由总工程师及相关审查人员组成的项目审查组，加强项目质量管理。项目组编写了本项目的《勘测作业指导书》、《设计指导书》等文件，以加强项目实施过程中的管理，同时进行人员、设备、技术等方面的准备工作。

在外业测量期间，加强对以下方面资料的收集工作：（1）原有路面的破坏状况、弯沉资料；（2）原有路线的线形资料；（3）原有桥涵的竣工图纸及其说明、竣工验收有关资料，桥梁维修的有关资料；（4）原有路线的排水、防护状况；（5）进行现有路面的弯沉检测。

外业测量结束后，经审查组进行外业验收，验收后开始施工图设计工作。

2.4 交通量的预测情况

该项目交通量预测的年限为项目建成后15年，交通量预测工作采用“四阶段预测法”进行。首先预测项目所在地区的经济社会发展和交通出行需求增长，在此基础上进行交通生成和交通分布预测，然后在影响区规划全路网下进行交通分配，最后考虑其他运输方式的影响因素后得到本项目交通量的预测结果，见表1。

表1 特征年交通量预测结果表 单位：pcu/d

3 技术标准

根据交通量的预测结果，大碱线到2033年平均日交通量将达到5 730辆小客车，按照中华人民共和国交通运输部发布的《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）规范规定，“双车道三级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000～6000辆”。根据本项目的功能定位及预测交通量预测结果设计项目建设标准[2]。本项目为三级公路，路面使用年限为10年。计算设计路面结构的验收弯沉值（采用落锤式弯沉仪检测）：路基顶面验收弯沉值LG=298.8（0.01mm）；路表验收弯沉值LA=49.8（0.01mm）。主要技术指标见表2。

表2 主要技术指标

本次大修工程完全利用原路线的平面线形标准，根据道路现有高程进行了纵断面设计，设计行车速度40km/h。纵断面设计中注重了主要指标的均衡性，从而获得舒适的立体线形，最大纵坡0.986%，最短坡长46m（终点顺坡），凸形竖曲线最小半径5 616.606m，凹形竖曲线最小半径13 475.126m。

4 路基、路面及排水设计

4.1 路基设计

（1）设计原则

根据沿线自然条件、现有交通状况综合考虑，在满足使用功能的前提下，参照本地区其他工程设计、施工的成功经验，本着因地制宜就地取材的原则，选择合理的路基横断面结构形式，采取经济有效的排水工程措施，防止或减缓各种不利因素对路基造成的危害，确保路基具有整体强度和稳定性以及路容美观性，尽量减少工程实施对环境及城镇区造成的破坏。

（2）路基填高

全线维持原有填高不变。

（3）路基横断面布置

横断面设计必须结合地形、地质、水文等条件，本着节约用地的原则，选用合理的断面形式，以满足行车顺适、工程经济、路基稳定且便于施工和养护的要求。

根据《公路工程技术标准》（JTG B01—2014），结合实际情况，路基设计维持原有道路断面形式，路基8.5m，路面7m，断面布置为：0.75m土路肩+2×3.5m行车道+0.75m土路肩，路面横坡为双向1.5%，土路肩坡为双向3%。

（4）路基处理的原则

①原地基处理应按照设计要求精心施工，在确保工程质量的原则下因地制宜，合理利用当地材料和工业废料。

②原地基处理除执行施工技术规范的规定外，还应符合国家及部颁有关标准、规范规定，遵守国家相关法规[3]。

③原地基处理应节约用地，保护耕地和农田水利设施，保护生态环境。在勘察现场时，全线基本无路面，损毁严重，拟对全线路面结构层全部挖除，并对路床换填30cm山皮石处理，换填山皮石采用振动压路机压实。

（5）特殊路基处理

特殊路基的类型有12种，本项目主要是软土路基，对这类路基的处理常采用多种方法综合应用，按加固性质主要包括表层处理法、换填法、重压法。本项目根据施工现场情况采用换填山皮石处理，换填厚度为30cm。

4.2 路面设计

目前，该项目基本无路面，本着合理利用旧路，节约投资的原则，拟对原有残余结构层全部挖除，过街路段维持现有标高，其余路段抬高22cm，重新铺筑3cmAC-10C型细粒式沥青混凝土+4cmAC-13C型细粒式沥青混凝土+18cm水泥稳定碎石+18cm级配碎石+30cm山皮石，新做0.75混凝土路肩石（现浇）。大修前后路面结构对比见表3。

表3 大修前后路面结构对比表

4.3 排水设计

现状过街路段缺少排水边沟，一般路段敞口土边沟部分路段堵塞。本次拟在过街路段两侧修建浆砌片石边沟及梯形浆砌片石敞口小边沟，沿街商铺及住户门口敷设钢筋混凝土承插管，并在商铺及住户门口两侧加盖板，一般路段采用敞口土边沟，已有土边沟堵塞段清淤或修整处理，同时做好排水出口设计，尽量将边沟与附近河道相连[4]。

5 路线交叉、附属及其他

5.1 交叉情况

全线平面交叉共设28处，与非等级道路平交28处，厂区门口平交9处，仅处理加铺转角范围内平交口，与铁路平交铺设橡胶板。

5.2 处理方式

5.2.1 被交路为大路口时

起点、终点与等级路相交时直接顺接，加铺转角与主线处理方式一样，挖除原路面结构，铺筑3cmAC-10型细粒式沥青混凝土+4cmAC-13C型细粒式改性沥青混凝土+18cm水泥稳定碎石+18cm级配碎石。

5.2.2 被交路为非等级路等小路口

（1）当被交路为水泥板路面时，拆除水泥板及部分路基土，铺筑3cmAC-13型细粒式沥青混凝土+18cm水稳碎石。

（2）被交路为石渣路或土路时，挖除路基土，整平碾压基底后铺筑3cmAC-13型细粒式沥青混凝土+18cm水稳碎石。

（3）被交路为铁路时，在铁路路肩上铺设橡胶板，型号为44cm×166cm×16cm。

6 结语

作为一项系统化工程，公路设计涉及多个专业，特别是在施工图纸设计环节。路线设计是公路工程建设过程中的重要环节，在进行路线设计时，应从施工周围的环境、地质情况以及自然因素等方面入手进行详细分析，在选择规范线形方式的基础上提升公路工程的安全性，促使其稳定发展。本次设计为旧路大修，选线过程中应在满足相关规范及规程的前提下，尽量做到保护农田水利工程。路基设计的科学性、有效性将对其安全性起到关键作用，并对整个道路结构具有影响作用[5]。在设计路基时，为达到施工相关规范，必须确保其测绘数据信息的准确性，因此离不开精确的地质勘查数据。同时，还要按照实际施工现场的地形地貌、地质结构、岩石类型等地质勘查信息进行公路设计。