淺談百色農(nóng)村公路改建工程設(shè)計要點

農(nóng)村公路，包含縣道、鄉(xiāng)道和村道，是全國公路網(wǎng)的重要組成部分，具有量多面廣的特點。截止至2018年底，百色全市農(nóng)村公路總里程達14454公里，其中三級及三級以上公路里程為1156公里，僅占農(nóng)村公路的8%，其中四級及四級以下公路里程為13298公里，占農(nóng)村公路的92%，農(nóng)村公路總體發(fā)展水平仍較低。隨著國家交通事業(yè)的發(fā)展，除新建公路外，在原有的農(nóng)村公路上進行改建升級的任務(wù)也十分艱巨。舊路改建與新建公路設(shè)計的側(cè)重點不一樣，其特點是因地制宜的最大限度地利用舊路，若把握不好，就會造成不必要的浪費。筆者親歷了百色（右江區(qū)）“十一五、十二五”農(nóng)村公路發(fā)展的全過程，參與農(nóng)村公路通達工程、通鄉(xiāng)油路工程、通村水泥路硬化工程及縣鄉(xiāng)聯(lián)網(wǎng)路改造工程施工圖設(shè)計及審查，嘗試從中總結(jié)舊路改建工程設(shè)計的一些要點，以供探討。
1  路線設(shè)計
1.1  總體設(shè)計
農(nóng)村公路改建，通常沒有大的路線設(shè)計問題，重點是公路改建等級、設(shè)計速度及路基寬度的選用。農(nóng)村公路改建等級的選用應(yīng)根據(jù)公路功能、路網(wǎng)規(guī)劃、交通量，并充分考慮項目所在地區(qū)的綜合運輸體系、遠期發(fā)展等，經(jīng)科學(xué)論證后確定，縣鄉(xiāng)道路屬次集散道路，可以選用二、三級，對于交通量低于5000輛小客車/日時的道路可以選用三級。設(shè)計速度及路基寬度的選定應(yīng)根據(jù)公路的功能、等級、交通量，并結(jié)合沿線地形、地質(zhì)等狀況論證后確定，主要考慮如何最大限度利用舊路、滿足標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求等方面。一條公路可以采用不同的技術(shù)等級和設(shè)計速度，但不同路段的銜接應(yīng)協(xié)調(diào)，這樣的設(shè)計更合理并能夠順應(yīng)地形、地貌與地質(zhì)等環(huán)境條件變化，有利用保護生態(tài)環(huán)境，符合我國建設(shè)資源節(jié)約型社會的發(fā)展要求。
1.2  路線平面
舊路改建，平面線形尤為得要，工程投資的高低、路線線形的好壞及行車舒適性都很重要，平面線形控制好，線形標(biāo)準(zhǔn)得到提升，工程投資得到最大節(jié)約，以最省的投資修建盡可能好的公路，因些，平面線形在整個設(shè)計中占有舉足輕重的地位，百色地處山區(qū)，山區(qū)公路路線均是隨彎就彎，線形較差，在實地選線時，既要提升線形，也要控制好土石方工程量，選線布局的自由度不大。為此，在平面選線時，應(yīng)以直線的中線、所要利用的橋涵中線進行控制。若舊路局部路段平面大部分不能利用時，則充分論證后另選新線，裁彎取直，保證滿足規(guī)范要求，平曲線的半徑盡可能達到一般最小半徑，盡量少用極限半徑；對于出現(xiàn)連續(xù)彎道的山區(qū)路段，相鄰的同向曲線最好可以設(shè)置成復(fù)曲線，反向“S”形連接，防止夾短直線情況發(fā)生；平曲線長度要符合規(guī)范要求。
1.3  路線縱坡
舊路縱地面線基本決定了縱繼面設(shè)計線，為了防止浪費舊路資源，改建公路一般以已確定利用的既有橋梁、舊路面等為控制點展開拉坡工作。如是兩側(cè)加寬時，路線縱坡采用舊路中線控制，如是單側(cè)加寬，應(yīng)以舊路加鋪結(jié)構(gòu)層來控制，拉坡是否得當(dāng)，對舊路小橋涵的利用率和工程造價有很大影響。
縱面設(shè)計的難點在于平均縱坡超過限制，這種情況在山區(qū)公路改建工作中經(jīng)常發(fā)生。拉坡時，有可能會發(fā)生很長一段路線標(biāo)高無法與舊路連接的情況，導(dǎo)致大段舊路無法使用，到底是使用舊路還是改新線比較難選擇，對于這種要改線的工程，設(shè)計單位應(yīng)充分論證，對新舊路線進行方案比選，拿出合理的推薦方案。
2  路基設(shè)計
路基設(shè)計應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件和工程地質(zhì)條件，選擇適當(dāng)?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度，避免高填深挖。
新舊路基拼接是舊路改造升級盡量利用舊路工程的關(guān)鍵技術(shù)難題，新舊路基設(shè)計應(yīng)在詳細調(diào)查舊路路基的強度及穩(wěn)定性，對路基存在病害的位置，查清楚病害的根源，進行認(rèn)真細致的分析研究，提出合理的處理措施，從而保證路基的整體強度。在新舊路基銜接處，應(yīng)設(shè)置向內(nèi)側(cè)傾斜2~4%的臺階，臺階的高度應(yīng)根據(jù)填筑路基土的工程性質(zhì)及施工機械的大小來合理確定，一般應(yīng)為1~2米，為了防止臺階內(nèi)積水，每隔10~15米設(shè)置一道橫向臨時排水溝。
原有舊路的路基經(jīng)多年使用，基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，而新加寬部分則會在各種因素的影響下產(chǎn)生較大的變形，易形成新舊路基的不均勻沉降，因此在提高新加寬路基壓實度1~2%或壓實度不足位置采用碎石回填。超薄拼接路段，采用土工布合材料進行綜合處治，確保新舊路基的整體穩(wěn)定性。新建路基沉降量較舊路基沉降量大得多，即存在較大的差異沉降。過大的差異沉降將導(dǎo)致拼接路基出現(xiàn)縱向裂縫、路面開裂、路基失穩(wěn)等一系列不良現(xiàn)象，喪失路基的完整性。為了避免新老路基出現(xiàn)較大的差異沉降以及盡量減少拼接路基荷載對老路基的影響，兩側(cè)拼寬路基軟基處理主要從路基填料、復(fù)合地基處理兩方面著手，對應(yīng)不同的工程地質(zhì)條件選用相應(yīng)經(jīng)濟、合理的處理方案，有效控制總沉降量、完工后沉降量，滿足沉降控制要求。
3  路面設(shè)計
路面設(shè)計應(yīng)根據(jù)舊路現(xiàn)狀調(diào)查、檢測情況及評價結(jié)果、交通量及其組成情況和公路等級、使用任務(wù)功能、筑路材料、氣候、水文、地質(zhì)等自然條件，結(jié)合本地區(qū)路面施工經(jīng)驗，遵循因地制宜、全理選材、方便施工，利于養(yǎng)護的原則進行路面設(shè)計。設(shè)計前一定要充分做好舊路使用情況的調(diào)查研究，清楚舊路路基是否穩(wěn)定，路面的基本狀況，分析典型問題產(chǎn)生的原因，并且有針對性的提出整改措施。解決完舊路路面的問題后，路面設(shè)計可以按照下列步驟進行：
3.1  彎沉設(shè)計要合理
彎沉是否合理，對路面結(jié)構(gòu)安全經(jīng)濟有很大影響。如果彎沉設(shè)計不合理，路面安全度不夠，可能會發(fā)生路面不到設(shè)計使用年限就破壞的情況。因此在調(diào)查階段一定要對交通量大小及組成展開全面細致的調(diào)查，評估增長因素，尤其是公路改建后，各種可能增加的交通量都要考慮到。
（1）測量舊路彎沉。每個彎沉的測量間距為20-50cm，要考慮到舊路的路肩被改建加寬有可能變成行車道的情況，確保每個測點布置均勻。根據(jù)彎沉的測量結(jié)果，模仿路線縱斷面圖來設(shè)計彎沉分布圖，能夠較清楚看出舊路彎沉的波動情況。根據(jù)分布圖進行合理分段，要控制好分段范圍，不要過小，最短控制在1km左右。實際操作過程中，可能會出現(xiàn)局部路段彎沉值過大的情況，要認(rèn)真分析產(chǎn)生原因，如果數(shù)值整體過大需要采取措施進行修補處理。
（2）根據(jù)路面典型結(jié)構(gòu)，設(shè)計結(jié)構(gòu)形式。如果舊路強度不夠，交通量比較大可以考慮適當(dāng)增加底基層，新建路段一定要添加粒料類墊層。根據(jù)典型結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計彎沉，基層厚度可以通過路面數(shù)值使用專用程序進行計算。算出的基層厚度以相差不大于2cm對路段歸并，盡量避免形式變化，方便施工。
（3）參照縱斷面設(shè)計結(jié)果，優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)。參照設(shè)計圖，確定填土高度符合結(jié)構(gòu)層建設(shè)需要。尤其要注意舊路縱坡有可能會比較零碎，優(yōu)化設(shè)計時要做相應(yīng)調(diào)整。
（4）技術(shù)經(jīng)濟對比，優(yōu)化路面設(shè)計。主要針對于同時施工基層、底基層的特殊情況，不同施工面積和厚度的基層和底基層投資造價也不同，根據(jù)盡量降低總體造價的原則，又符合厚度大小要求，適當(dāng)優(yōu)化基層和底基層厚度，選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案。
4  橋涵設(shè)計
舊路改建工作中橋涵設(shè)計環(huán)節(jié)經(jīng)常容易產(chǎn)生的問題是，舊涵是否能加長利用，舊橋是否可以繼續(xù)利用和怎樣加寬。改建過程中，要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，對原路段的橋梁涵洞進行認(rèn)真、細致、全面的調(diào)查，逐一檢驗，特殊情況采取加固措施，符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
涵洞設(shè)計前應(yīng)對舊路涵洞進行詳細的調(diào)查，對舊涵的類型、跨徑、尺寸、病害、排洪、進出口類型、建筑年代和荷載等級進行調(diào)查。應(yīng)采用多種方法分別進行計算，結(jié)合洪痕等水文實際調(diào)查，確定合理的設(shè)計流量。根據(jù)設(shè)計流量、舊涵狀況及實際溝槽位置在充分考慮節(jié)約造價等因素后，確定涵洞是否能加長利用還是拆除重建。對于新建涵洞，要根據(jù)設(shè)計流量進行涵洞孔徑的計算和布置。
舊橋普遍存在的情況是建造時間早、當(dāng)年設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低、年久失修、淤積嚴(yán)重、橋?qū)挷蛔?、等級過低，不滿足現(xiàn)有交通等級要求，不滿足排洪要求。舊路上的橋梁，在滿足水文要求的前提下，結(jié)構(gòu)良好的要最大限度的利用。對于中小橋梁，在設(shè)計流量相差不大的情況下結(jié)構(gòu)良好的就盡量利用，在橋梁存在病害且橋?qū)挷蛔?、荷載等級不能滿足現(xiàn)有交通等級要求的，就新建。對于沒有重大病害、結(jié)構(gòu)良好的大橋，一般條件下可適當(dāng)降低要求對其維護加固利用，若寬度不足時，可采用單側(cè)加寬。
5  結(jié)語
農(nóng)村公路改建設(shè)計是一項既復(fù)雜又有難度的工作，需要靈活運用技術(shù)指標(biāo)和更多的實地調(diào)查。本文對舊路改建的路線設(shè)計、路基路面設(shè)計和橋涵設(shè)計的要點進行分析總結(jié)。利用舊路進行改造來提升公路等級標(biāo)準(zhǔn)，不僅能使舊路物盡其用，還能節(jié)約建設(shè)成本，符合我國建設(shè)資源節(jié)約型社會的發(fā)展要求。

來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://m.00559.cn/w/kj/21223.html