浅淡平原区公路改建道路设计

浅淡平原区公路改建道路设计
詹佐信张迪
摘要：老路改建在快速增长的同时，也存在一些安全隐患、资源浪费现象，本文针对把老路改造成为沥青混凝土路面，先对老路进行综合调查及评价，包括路面评价、路基评价、构造物评价，再进行平纵设计、路基路面设计等。
关键词：公路改建；道路设计；
各地方政府掀起了干线公路、农村公路改建、修建的高潮。但是受资源、资金、环境、理念等众多因素的制约，老路改建在快速增长的同时，也存在一些安全隐患、资源浪费现象，降低了公路的服务水平、影响了公路建设的公众形象，制约了经济和社会的发展。为了利用有限的资金，如何修建最大限度满足公众期望和构建和谐社会要求的高质量公路，本文针对把老路改造成为沥青混凝土路面，从设计的角度谈谈看法。
对于老路改建，首先做的工作便是掌握老路的最基础的资料，包括老路的建设年代，是否又进行了改扩建，以及它的路面结构。再者就是进行详细的现场调查，以了解现老路的状况，再对老路进行综合评价。从以下几个方面对老路进行初步评价：
1.路面评价
1)沥青混凝土路面
沥青路面损坏主要有裂缝类、变形类、松散类和其它类。在现场调查中需记录各种损坏类型所处的位置、损坏面积、裂缝长度等。根据部颁《公路沥青路面路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001），采用路面状况指数(PCI)评定路面破损状况。
2)水泥混凝土路面
路面破损主要由裂缝类、坑洞类和磨损类组成。其中裂缝类病害主要有纵横及斜向裂缝、角隅断裂等；磨损类病害主要有磨损、露骨等。在现场调查需记录各种病害的损坏程度（轻、中、重）所占具体的板数。根据部颁《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1-2001），采用路面状况指数(PCI)和断板率(DBL)两项指标评定路面破损状况。
通过对现场数据计算整理，得出老路的路面状况指数(PCI)和断板率(DBL)，从而对老路混凝土路面整体进行评价。决定是将老水泥混凝土板块破除，还是将老水泥混凝土板块修补后再进行补强设计。
2．路基评价
国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的承载能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之承载能力越大。在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基、路面的综合承载能力。沥青路面可由测得的弯沉值分段计算各段落的代表弯沉值，再通过计算得出路面的补强层结构。水泥混凝土路面，需由路面的回弹弯沉值通过反算得出路基的回弹模量值，这也作为路面补强结构层的一个主要的控制参数。
3.构造物评价
构造物即沿线的桥梁、涵洞。通过对现场进行调查，原来的桥涵结构基本上完好，在老路改建的基础上，能利用则尽可能地利用。
1）桥梁
对于中、小桥梁，可调阅原有桥梁的设计资料，现多数改建道路的桥梁从外观上看，基本完好，按汽-20、挂-100进行设计，这样可以保留现有桥梁，可对桥梁进行单侧拓宽改造。
而对于大型桥梁，需对其结构进行检测，对桥梁的强度、变殂、稳定、抗震、耐久性的安全评价，通航桥梁应进行防撞安全评价，通过对桥梁加固、重建对比性论证后决定利用与否。
2）涵洞
首先从外观上看涵洞若结构完好，只是有些堵塞，则可以疏通后加以利用。若存在道路加宽，则只需对涵洞进行等孔径接长。
从以上已经了解了老路的基本状况后，需结合此道路的等级决定道路的平面设计、纵断面设计及路面结构设计。
坚持以人为本，树立安全至上的理念
安全是公路设计和建设需考虑的首要因素。国外发展经验证明，国民经济快速增长时期交通安全问题尤为突出，我国是人口大国，目前也是“交通事故大国”，对于正处于经济快速发展时期的我国来说，分析把握不同因素对安全的影响，制定和采取相应安全的公路设计策略尤为重要。
因此，收集此段道路的交通事故易发地点，分析导致交通事故的主要原因，此次在改建过程中对这些不利点进行改进，彻底地消除交通隐患。
坚持合理选用技术标准、树立设计创作的理念
（1）拟合老路现有的线形
为保证汽车的行驶安全，路线的线形指标的采用应严格按现行《公路路线设计规范》JTG D20--2006执行，在满足规范的前提下，结合沿线的地形、地质条件设计良好的平面线形、良好的平纵组合及视距、合成纵坡等，这会为汽车行驶安全提供有利的安全保障。
由于原有老路按原老《公路路线设计规范》JTJ011-94进行设计，与现有规范之间有些差异性，至使按现有新规范《公路路线设计规范》JTG D20--2006进行设计时，有些路段便不满足规范要求。又因现有老路两侧集镇化程度不断加大，或进行改建设计，势必拆迁量巨大，相应带来的也就是投资量很大。综合以上因素，路线设计时可采取以下措施：
可适当采用限速标志，将进行此段的车速进行相应限制；
道路中心线的选取，尽可能地采用单侧拓宽的方式；若采取了双侧拓宽，则尽可能地使两侧均能满足单侧路基施工宽度的要求；
在路线设计中需考虑重要建筑物、地下管线、高压杆线等对道路的影响。
（2）纵断面设计
在纵断面设计中，需考虑路面的改造方式及路面的加铺结构层。通过基础数据的整理，计算可得到老路的补强结构，如采用半刚性基层和沥青混凝土路面，这样便可得到老路的最小补强层结构，考虑现有老路，通过多年的运营，老路已有不同程度的沉降。可先通过测量资料将道路中心线处的地面线拟合出来，以控制设计线与现有地面线之间的高差H，H应大于等于这个最小补强层厚度。这里的改建若考虑造价的因素，尽可能地节省造价，则需控制H在满足最小补强层厚度的前提下，而小于某个值，这个值的控制主要以半刚性基层的施工厚度来控制。
另外，在改建道路中，还需控制桥梁改造方案、平面交叉及道路横坡的影响。
在平原区道路改建中，老路纵坡往往都很小，一般路段均会小于0.3%，在这种情况下，若道路排水能力满足的前提下，可采用平坡。对于竖曲线也不需追求过高的指标，可适当选取最小值和极限值。在平原区的公路改建中，路面最小补强层厚度是个前提，要满足平纵组合，难度相对较大，也可以适当降低平曲线包含竖曲线的要求。
（3）路面设计
针对本条道路的交通量调查，得到累计的轴载次数，从而计算得到路面的设计弯沉值，这样便计算得到路面最小补强层厚度。然后，需要针对道路纵断面不同的设计线与现有地面线之间的高差H，采用不同的路面结构形式，包括新建路面结构。一般现有新建路面结构层为底基层、半刚性基层和路面。这样可以根据不同的H，来决定调平层采用底基层还是半刚性基层。
对于老水泥混凝土路面，若想要保留原来的水泥混凝土面板，则在加铺补强层之前需对老的水泥混凝土面板进行修补、注浆，使之恢复原有面的行驶性能。而对于老沥青混凝土路面，需针对每种道路病害进行相应的维修，然后才能加铺道路补强层。
（4）路基设计
改建道路若存在拓宽，则存在新老路基搭接设计。新老路基间需开挖台阶宽度不小于1m，深度为40cm，台阶间可铺设宽度1m的土工格栅，以防止路基的不均匀沉降。
（5）排水设计
路基路面排水包括路基排水和路面排水两部分。
1）路基排水：经调查原老路两侧排水边沟完善，可对老路两侧的边沟进行重新疏通，利用老路原排水系统。
2）路面排水包括：一般路段路面排水、路面边缘土路肩排水、中央分隔带排水以及超高段排水四部分。
一般路段可直接采用漫流的方式进行排水，经过集镇段或村庄集中带，采用盖板明沟形式排除路面水。
（6）防护设计
施工对现有路侧绿化带造成破坏时，需做好绿化带的恢复工作，采用植草防护，栽植低矮灌木中。不改变原有路基的边坡防护，拓宽路段对现有防护造成破坏的，采用植草恢复其防护。
注重环境保护
老路改建应请注意以下几个方面的环境保护工作：
不破坏就是最好的保护，应贯彻因地制宜、尊重自然的原则，注意保护沿线生态环境，避免大面积破坏自然植被，保护原有的自然风貌。
应尽可能避免采取沿线取、弃土方式，严重破坏公路沿线的地表生态，造成损失长时间难以恢复；
尽量保留道路两侧的原生植被，栽种与当地适应并易于生存的树种。
施工中倡导了“最大限度的保护、最小限度的破坏、最大程度的恢复”的理念，改变了传统的先施工后恢复的弊端，使工程对环境的影响降到了最低，切实做到了保护环境。
充分听取地方意见，支持新农村建设
公路改建应充分听取地方政府的意见，路线方案及改造方案应与地方城镇规划、水利规划、乡村道路规划相协调，每一个接线道路工程、每一个涵洞、每一个改渠工程都需要和地方政府和群众反复沟通，以做到真本的“以人为本”，这也确确实实地将老百姓的利益放在第一位，做到真正的修路为人民。这样充分贯彻国家“三农”政策和考虑地方经济发展规划，带动当地农村经济发展。
参考文献：
[1]公路路线设计规范JTG D20-2006.北京：人民交通出版社.
[2] 公路路基设计规范JTG D30-2004.北京：人民交通出版社.