农村公路沥青路面大修的改造设计问题研究

2022-08-15刘庆达

交通世界 2022年19期

关键词：边沟碎石沥青

刘庆达

（玉田县交通运输局公路站，河北唐山 063300）

1 工程概况

1.1 地理位置

该项目位于唐山市丰南区，属于丰南区2022 年重要农村公路建设项目，共涉及3条线路，包括范各庄—董代庄、唐山—涧河、邱柳线。

1.2 筑路材料及运输条件

（1）水泥、石料等材料按就近原则采购，满足工程要求即可。

（2）沿线地表、地下水资源丰富，水质良好，深层地下水可作为生活用水。

（3）本区电力供应情况良好，工程用电可与电力部门协商解决。

（4）总体来说，路线所在区域交通条件便利，施工材料较丰富，能够满足施工需要，材料产地均有县乡公路与国省干线公路相连，并可采用汽车和拖拉机运输，运距较短，有利于本项目的建设[1]。

1.3 工程项目明细

根据公路工程技术评定标准，本项目MQI 值均小于60，公路技术状况评定结果均为差，符合大修标准。拟建项目大修总里程17.989km，共包括6条线路，其中Ⅱ级公路标准6.32km，Ⅲ级公路标准11.669km。全线维持原有路面宽度及标准不变，均采用沥青混凝土路面。工程建设项目明细如表1所示。

表1 工程建设项目明细表

1.4 道路现状

（1）范各庄—董代庄（王家楼—小公庄段），本项目路线全长4.778km，路线等级为Ⅱ级公路，路面宽度9m。现有沥青混凝土路面结构层为：9cm 沥青混凝土面层+18cm 水泥稳定碎石基层+18cm 水泥稳定碎石基层+16cm 级配碎石层；道路两侧为水泥混凝土路缘石，宽度0.2m×高度0.15m。沥青混凝土路面现状路面出现大面积纵缝、坑槽、龟裂等病害，该路段由于沿线有丰南瑞丰钢厂，中型、重型车辆较多，急需进行改造来满足交通通行需求。现场病害情况如图1所示。

图1 范各庄—董代庄现场病害照片

（2）邱柳线（丰碱线—柳树圈段），本项目为沥青混凝土路面，路线起点桩号为K85+866，终点桩号为K87+408，路线全长1.542 km，路线等级为Ⅱ级公路。路面宽度10m。现有沥青混凝土路面结构层为9cm 沥青混凝土面层+18cm 水泥稳定碎石基层+18cm 水泥稳定碎石基层+16cm 级配碎石层；道路两侧设置为宽度0.2m、高度0.15m 为水泥混凝土路缘石。沥青混凝土路面出现大量坑槽以及网状龟裂等病害，该路段由于年久失修无法满足人们的正常出行和当地运输车辆的正常通行，急需对现有道路进行改造[2]。现场病害情况如图2 所示。

图2 邱柳线现场病害照片

（3）唐山—涧河，本项目共分4 段，起讫桩号分别为K25+702—K27+07，K29+360—K33+511，K34+460—K35+926， K38+145—K42+825，路线全长共计11.669km，路线等级为Ⅲ级公路。本项目为沥青混凝土路面，路面宽度6.5～7m。现有沥青混凝土路面结构层为9cm 沥青混凝土面层+18cm 水泥稳定碎石基层+18cm水泥稳定碎石基层+16cm 级配碎石层，道路两侧为水泥混凝土路缘石，宽度为0.2m，高度0.15m。沥青混凝土路面现状路面出现大面积的纵缝、深浅不同横向裂缝以及网状龟裂等病害。该路段经济发达，通行车辆繁多，现有路面已远远不能达到交通量的需求，急需对现有道路进行大修处理。现场病害情况如图3所示。

图3 唐山—涧河现场病害照片

2 交通量预测

该项目位于唐山市丰南区，公路预测使用年限为建成后15 年。范各庄—董代庄、邱柳线及唐山—涧河特征年交通量预测结果如表2所示。

表2 三条线特征年交通量预测结果单位：小客车辆/日

3 设计方案

3.1 本项目路线线形设计的原则

（1）应做到平、纵、横的合理组合，线形连续、均衡；

（2）车辆行驶安全、舒适，驾驶人员视觉及心理反应良好；

（3）适应周围环境、融入已建好的自然景观中；（4）在不加大经济投入的情况下，采用高标准技术指标。

3.2 平面设计要求

该项目平面设计基本维持原路的走向与线形指标，仅对线形指标不满足设计标准的局部路段进行了调整。根据《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）中的相关要求，旧路情况圆曲线最小半径满足线形要求，大修后仍沿原路线线形布设。

3.3 纵断面设计要求

该项目纵段面设计维持现有路面高程不变。

3.4 路基工程设计要求

（1）路拱横坡根据《公路工程技术标准》（JTG B01—2014），路拱横坡5m 以下路面宽度采用平坡，5m 及以上路面宽度行车道路拱横坡采用1.5%（向外）。

（2）本段道路两侧为街内段落，为浆砌青红砖边沟，破损严重，拟将原边沟拆除，设置矩形浆砌盖板边沟。沟底纵坡不小于0.3%，基本与路线纵坡保持一致。对边沟外侧利用挖除料（粒径等技术指标满足规范要求）进行回填夯实。新建边沟与现有野外段土边沟进行顺接自然散排。

（3）根据现场路况调查、取芯，对本项目6 条道路路基部分采用山皮石进行换填处理。本设计换填材料选用换填的山皮石，采用不易风化的中硬质大块山皮石，尺寸不宜大于150mm，路床采用山皮石填筑，不满足要求时按相应规范进行处理。本工程铣刨料等废弃路面材料可用于路基处理中的找平层[4]。

（4）根据本项目设计要求，路基顶面压实度需不小于95%。

3.5 路面工程设计要求

（1）根据全国公路自然区划图，拟建项目区公路自然区划属于Ⅱ—4 区，地下水位埋深一般在4m 以内。拟建项目采用高级路面，路面类型的选定主要依据本项目所处自然地理环境，沿线地质条件，筑路材料类型、分布位置、价格和现有道路使用情况，并充分考虑方案的合理性和经济性进行确定。

（2）路面结构是道路工程的重要组成部分，选择适宜的路面结构，对提高道路的性能至关重要。

（3）路面设计荷载采用BZZ—100 作为标准轴载，沥青混凝土Ⅱ级公路设计使用年限为12 年，Ⅲ级公路为10 年。根据远期交通预测分析，通过行车道沥青混凝土路面设计年限内一个车道的累计当量轴次和行车道路面设计弯沉值推算出路面结构设计如图4所示。

图4 路面边部构造图（单位：cm）

3.6 交通安全设施和交通管理设施

为了保证公路运行安全、快捷、舒适，交通工程及沿线设施设计非常重要，主要包括：设置完善的安全、管理、服务设施等。安全设施是防止和减轻交通事故危害，保证交通流顺畅的重要设施。本公路安全设施包括：交通标志、标线等。

（1）交通标志主要设置在公路主线、出入口及路面交叉口等地点，用于指示各种信息。

（2）交通标线主要包括：道路中心线、橡胶减速带。直线段主路路面中心线采用线宽为15cm 的黄色虚线，弯道及过村路段主路路面中心线及桥面道路中心线采用线宽为15cm的黄色实线，具体设置见设计图纸。标线涂料采用夜间反光的热熔型标线涂料[5]。直线段主路路面中心线、弯道及过村路段及桥面道路中心线采用线宽为15cm 的黄色实线。主路路面中心线采用具体设置见设计图纸。标线涂料采用夜间反光的热熔型标线涂料。

3.7 平面交叉工程设计

全线范围内共设平面交叉36 处，采用加铺转角，保证合理顺接。

4 技术标准

（1）本项目的建成将有效改善丰南区交通运输状况，改善沿线居民的出行，同时对促进沿线工业生产、繁荣经济、提高人们的生活水平起着巨大的作用。以上项目为大修工程项目，道路等级维持原道路等级不变。

（2）路基标准横断面图以唐涧线为例，如图5所示。

图5 路基标准横断面（单位：cm）

（3）根据《公路工程技术标准》（JTG B01—2014），结合拟建项目的地形特点、交通主管部门意见和交通量预测结果确定拟建项目技术标准，如表3所示。

表3 主要技术指标

5 改造方案

5.1 范各庄—董代庄改造方案

铣刨现状9cm沥青混凝土面层+36cm 水稳碎石基层，铺筑新路面结构层：4cm AC—13C细粒式沥青混凝土+黏层油+5cm AC—16C 中粒式沥青混凝土+透层油+18cm 水泥稳定碎石+18cm水泥稳定碎石。（局部路基损坏严重路段考虑换填50cm山皮石，按全段长度20%的量考虑）拟改造项目设计标准为Ⅱ级公路，设计时速为60km/h，路面宽9m，路基宽10.5m，路面类型为沥青混凝土路面。

5.2 邱柳线改造方案

根据道路现状破损情况，改造方案与前文所述一致。另外本段道路两侧为街内段落，现状为浆砌青红砖边沟，破损严重，拟将原边沟拆除设置矩形浆砌盖板边沟。沟底纵坡不小于0.3%，基本与路线纵坡保持一致。对边沟外侧利用挖除料（粒径等技术指标满足规范要求）进行回填夯实。新建边沟与现有野外段土边沟进行顺接自然散排。拟改造项目设计标准为Ⅱ级公路，设计时速为60km/h，路面宽10m，路基宽13m，路面类型为沥青混凝土路面。