关于省道(S202)新沙洲至小寄山公路的改建设计浅析-建筑设计论文

摘要：随着城市化进程的迅猛发展，省道改建设计也出现了很多新的问题，本文作者结合实际工作经验提出了自己对省道(S202)新沙洲至小寄山公路改建设计新构思和看法。
关键字：项目概况、设计要点、意义
省道是各省经济活动、社会活动的动脉和纽带，是各省建设水平的集中体现。随着经济的快速发展，交通流量的增加 ( 特别是小汽车数量的增加) 、汽车车型和轴载的变化，以及原有省道使用年限的增加，早期建设的省道已严重破损，不适应各省的发展要求。因此省道的改造已成为各省发展的重点。
1.项目概况
省道(S202)新沙洲至小寄山公路改建工程项目位于岳阳市君山区与华容县境内，路线全长30.601km。本项目采用二级公路的设计标准，设计速度均采用60km/h；路面结构概况为：17CM,级配碎石、低基层20CM、5.5%水泥稳定砂砾基础、30CM水泥砼路面、路基宽度为12m、路面宽度9m、水泥混凝土面板（弯拉强度不小于5.0mpa）、桥梁全宽12m。
2. 省道改建设计要点
2.1 省道改建设计的思路和原则
（1）坚持因地制宜的设计原则
S202的改建工程控制因素多，平、纵、横设计各方面均受到较大牵制，需灵活运用技术指标，不能刻意追求技术指标的“大、宽、长”，应根据实际情况选用合适的线形标准，力求达到经济性和功能性的统一。
（2）坚持以人为本的设计理念
省道一般兼有交通功能及商业生活服务功能，道路设计不仅要重视车辆的行驶感受，而且要重视非机动车、行人及周边商店企业等使
用者的感受。
（3）坚持功能与景观并重的设计理念
省道改建的目的一方面是改善交通，另一方面是改造城市环境，良好的道路景观对城市形象起到很大的提升作用。
（4）坚持经济合理的设计思路
省道路改建工程的资金渠道一般为政府财政拨款，对工程费用非常敏感，因此要利用一切可用资源，减少浪费，选择最经济合理的方案，做到“花小钱办大事”。
2.2设计依据
省道改建设计技术标准的选择，主要根据公路网的规划、项目的任务、功能和地位、项目所在地的自然环境、社会环境、交通量预测结果等因素，按照交通部颁布的相关技术标准、设计规范的要求来确定。
2.3 省道S202通行能力分析
依据现行《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)的相关规定和项目区域交通调查，并参照《公路通行能力研究》(交通部公路科学研究所)中有关规定，计算公路通行能力。
（1）通行能力设计
双车道二级公路由于受到纵、横向干扰因素较多，混合交通较大，设计通行能力要按实际道路和交通条件，考虑各种干扰因素进行修正。计算公式如下：
CD= C0×(V/C)i×fCW×fDIR×fFRIC×fHV
式中:
CD——设计通行能力(pcu/h)；
C0——基本通行能力(pcu/h)，对于二级公路，取2500(pcu/h)；
(V/C)i——第i级服务水平最大服务流量与基本通行能力的比值(见表4-5),本项目为微丘地形区；
fCW——行车道宽度对通行能力的修正系数，本项目取 fCW =1.00；
fDIR——方向分布对通行能力的修正系数，本项目取0.97
fFRIC——横向干扰对通行能力的修正系数,本项目取0.91；
fHV——交通组成对通行能力的修正系数；
fHV=1/[1+∑Pi（Ei-1）]
P——车型i的交通量占总交通量的百分比；
Ei——车型i的车辆换算系数，见车辆折算系数表。
将上述参数代入计算公式，可得到各级服务水平的设计通行能力见下表。
车辆折算系数
两轮摩托车小型车中型车大型车特大型车小型拖拉机大型拖拉机自行车
0.58 0.81 1.1 1.5 2.5 1.8 3.4 0.3

双车道公路服务水平分级表
服务
水平延误
率(%）平原地区微丘地形山岭重丘
速度(km/h) V/C 最大服务流
(pcu/h/车道) 速度(km/h) V/C 最大服务流量(pcu/h/车道) 速度(km/h) V/C 最大服务流量(pcu/h/车道)
一 ≤30 ≥78 0.15 400 ≥65 0.15 350 ≥55 0.14 300
二 ≤60 ≥67 0.40 1000 ≥56 0.38 900 ≥48 0.37 800
三 ≤80 ≥59 0.64 1600 ≥48 0.58 1350 ≥42 0.54 1150
四＜100 ≥48
＜48 1.00 2500 ≥40
＜40 1.00 2300 ≥37＜37 0.10 2100
（2）适应交通量
考虑设计小时交通量系数，将设计通行能力换算成设计的年平均适应交通量，计算公式如下：
AADT=CD/HTF
式中：
AADT——年平均日交通量(pcu/d)；
CD——设计通行能力(pcu/h)；
HTF ——小时交通量系数，省道S202改建项目取0.09；
将上述参数代入计算公式，可得到各级服务水平的适应交通量见下表。
通行能力与服务水平划分表
设计速度 60km/h
地形条件微丘地形
服务水平等级一二三四
CD（pcu/h） 283 718 1095 1889
AADT（pcu/d） 3148 7974 12172 20985
交通流状态自由流稳定流不稳定流强制流
各级服务水平的交通流量状况描述如下：
一级：交通流处于自由状态，驾驶员能自由地选择行车速度，行驶车辆不受交通流中其他车辆的影响；如果道路长期处于这个服务水平，说明道路等级偏高；
二级：交通流处于稳定流范围，行驶车辆受干扰较大，司机选择速度的自由度受到一定的限制，有拥挤感，如果不发生意外交通事故，一般不会出现阻塞现象；如果道路长期处于这个服务水平，说明道路等级是比较合适的；
三级：司机选择运行速度的自由度受到很大的限制，行驶车辆受干扰很大，显得很拥挤，服务水平显著下降；如果道路长期处于这个服务水平，需要加强交通管理，防止事故发生；
四级：交通流基本处于阻塞断流状态，必须对现有道路进行改造，提高道路通行能力，满足交通正常运行的要求。
根据交通量预测，本项目2025年AADT=11479(pcu/d)，设计速度60km/h，达到三级服务水平，能满足交通正常运行的需要，符合《公路工程技术标准》的要求，说明采用设计速度60km/h是合适的。
2.4设计要点
（1）平面设计
原省道S202两旁建筑均已形成，且很多建筑物已侵入规划红线。平面设计中最大的控制因素是房屋拆迁的数量，工程实践表明，前期拆迁S202改建工程最大的难点。因此在方案设计时，要调研每一幢侵入红线的房屋，会同有关单位研究拆迁的可行性，根据具体情况确定道路的辟筑范围。在道路改建工程中，只要红线外侧有闲置空地，道路辟筑范围超越红线较为常见。比方说，利用空地进行交叉口拓宽渠化，利用空地修建小片道路绿化，利用空地修建港湾式停靠站等。
（2）平纵面设计
原省道S202线在此路段平面指标较低有多处半径在20左右，且有回头弯，纵坡较大，基本在8%以上，为长下坡路段，视距条件较差，经改建后，平、纵指标可适当提高，再增加一些安全设施，基本能满足公路-Ⅱ级要求。
（3）路基工程设计
A．路基宽度
按照现行《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)、《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)的相关规定，设计速度为60 km/h时，路基宽度一般值为10m，根据本项目交通量的增长速度，建议本项目路基宽度按12m，局部困难地段采用10m设计。
B路基边坡
路堑边坡按各段地质条件及切方高度具体确定(一般取用1:0.5～1.5)。路堤边坡8m以上部分按1:1.5，以下部分按1:1.75。
C路基高度
沿河及受水浸淹的路基设计标高均按1/50洪水位加壅水高、波浪侵袭高和0.5m安全高控制。经过稻田区的路堤高度应能满足农田灌溉的需要。水文及水文地质条件不良地段的路基设计最小填土高度应大于路床处于干燥、中湿状态的临界高度。
D路基压实和路堤填料
路基压实度采用重型击实标准中的其他等级公路压实度值。沿线大部分路段为填土路基，局部路段以开挖岩石作为路基填料。
E路基防护与排水
路基防护主要是依据工程地质、水文条件及填挖高度分别处理，路堤通过水塘、水库及受洪水浸淹地段设置浆砌片石护坡或路肩墙，其它路堤采用草皮护坡或骨架护坡，路堑防护主要采用护面墙、骨架草皮、喷播草籽等型式。
路堑地段以边坡自身稳定为前提，根据边坡岩土的工程地质情况或边坡高度，适当设置防护工程，以防止边坡出现冲沟、滑坍、崩塌等工程病害。为改善公路沿线环境，路基尽可能多的采用植被防护。
路基路面排水采用边沟、排水沟、截水沟、引水沟、急流槽等设施，对地下水丰富地段，利用明沟、暗沟、渗沟等设施排除地下水。
F取土、弃土
取土区利用山坡，尽量少占耕地，弃土区利用荒地。取土区、弃土区应做好耕地还田工作和植树绿化。
G特殊路基处理
对于个别软土路基地段，采用换填处理。
（4）路面工程
A路面宽度及路拱横坡
路面宽采用2×3.50m，硬路肩宽2×1.0m，土路肩宽2×1.50m，行车道路拱横坡为2%，硬路肩与行车道同横坡，土路肩路拱横坡为3%。
B新建路面结构方案
路面结构方案是根据交通量对路面强度的要求，按照《公路工程技术标准》、《公路路面设计规范》的要求，结合沿线气候、水文、地形、地质、路基工程特点、筑路材料来源及供应量、施工条件等多方面实际情况，建议采用水泥混凝土面板，面层厚25cm。
C基层、底基层
结合本项目沿线石料较丰富的特点，本报告推荐采用水泥稳定碎石基层和底基层。设计中应充分考虑老路路面的利用，当利用原老路路面作为基层时，可设置调平层。基层、底基层厚度由结构层组合、计算确定。
D路肩
按照《公路工程技术标准》，路肩采用土路肩方案
3.项目改建的意义
要实现发展战略的第一件事就是先修路，要有以交通运输为主的基础设施为支撑。常言道“要想富，先修路”，交通运输是国民经济中具有全局性和先导性的重要环节和必要条件。因此，对本路段进行二级公路改造，构建“人畅于行，货畅于流”的运输体系，不仅是降低运输成本，区域内矿产、林业资源开发和电力、建材、农牧业发展的需要，也是沿线人民群众的迫切呼声和希望。对改善当地交通条件、加快当地的资源开发、加强区域对外联系、促进区域社会经济，推进社会主义新农村建设的全面发展具有特别重要的意义。