淺談百色農(nóng)村公路改建工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

農(nóng)村公路，包含縣道、鄉(xiāng)道和村道，是全國(guó)公路網(wǎng)的重要組成部分，具有量多面廣的特點(diǎn)。截止至2018年底，百色全市農(nóng)村公路總里程達(dá)14454公里，其中三級(jí)及三級(jí)以上公路里程為1156公里，僅占農(nóng)村公路的8%，其中四級(jí)及四級(jí)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(guó)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(jìn)行改建升級(jí)的任務(wù)也十分艱巨。舊路改建與新建公路設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)不一樣，其特點(diǎn)是因地制宜的最大限度地利用舊路，若把握不好，就會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。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(guò)程，參與農(nóng)村公路通達(dá)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(jì)及審查，嘗試從中總結(jié)舊路改建工程設(shè)計(jì)的一些要點(diǎn)，以供探討。
1  路線設(shè)計(jì)
1.1  總體設(shè)計(jì)
農(nóng)村公路改建，通常沒(méi)有大的路線設(shè)計(jì)問(wèn)題，重點(diǎn)是公路改建等級(jí)、設(shè)計(jì)速度及路基寬度的選用。農(nóng)村公路改建等級(jí)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(xiàng)目所在地區(qū)的綜合運(yùn)輸體系、遠(yuǎn)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(jí)，對(duì)于交通量低于5000輛小客車(chē)/日時(shí)的道路可以選用三級(jí)。設(shè)計(jì)速度及路基寬度的選定應(yīng)根據(jù)公路的功能、等級(jí)、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(jí)和設(shè)計(jì)速度，但不同路段的銜接應(yīng)協(xié)調(diào)，這樣的設(shè)計(jì)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(hù)生態(tài)環(huán)境，符合我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)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(chē)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(gè)設(shè)計(jì)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(shí)地選線時(shí)，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(shí)，應(yīng)以直線的中線、所要利用的橋涵中線進(jìn)行控制。若舊路局部路段平面大部分不能利用時(shí)，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(dá)到一般最小半徑，盡量少用極限半徑；對(duì)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(zhǎng)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(jì)線，為了防止浪費(fèi)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(diǎn)展開(kāi)拉坡工作。如是兩側(cè)加寬時(shí)，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(lái)控制，拉坡是否得當(dāng)，對(duì)舊路小橋涵的利用率和工程造價(jià)有很大影響。
縱面設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于平均縱坡超過(guò)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(shí)，有可能會(huì)發(fā)生很長(zhǎng)一段路線標(biāo)高無(wú)法與舊路連接的情況，導(dǎo)致大段舊路無(wú)法使用，到底是使用舊路還是改新線比較難選擇，對(duì)于這種要改線的工程，設(shè)計(jì)單位應(yīng)充分論證，對(duì)新舊路線進(jìn)行方案比選，拿出合理的推薦方案。
2  路基設(shè)計(jì)
路基設(shè)計(jì)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(jí)盡量利用舊路工程的關(guān)鍵技術(shù)難題，新舊路基設(shè)計(jì)應(yīng)在詳細(xì)調(diào)查舊路路基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，對(duì)路基存在病害的位置，查清楚病害的根源，進(jìn)行認(rèn)真細(xì)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(qiáng)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(tái)階，臺(tái)階的高度應(yīng)根據(jù)填筑路基土的工程性質(zhì)及施工機(jī)械的大小來(lái)合理確定，一般應(yīng)為1~2米，為了防止臺(tái)階內(nèi)積水，每隔10~15米設(shè)置一道橫向臨時(shí)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(huì)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(shí)度1~2%或壓實(shí)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(jìn)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(guò)大的差異沉降將導(dǎo)致拼接路基出現(xiàn)縱向裂縫、路面開(kāi)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(duì)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(duì)應(yīng)不同的工程地質(zhì)條件選用相應(yīng)經(jīng)濟(jì)、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(jì)
路面設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)舊路現(xiàn)狀調(diào)查、檢測(cè)情況及評(píng)價(jià)結(jié)果、交通量及其組成情況和公路等級(jí)、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(yàn)，遵循因地制宜、全理選材、方便施工，利于養(yǎng)護(hù)的原則進(jìn)行路面設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)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(wèn)題產(chǎn)生的原因，并且有針對(duì)性的提出整改措施。解決完舊路路面的問(wèn)題后，路面設(shè)計(jì)可以按照下列步驟進(jìn)行：
3.1  彎沉設(shè)計(jì)要合理
彎沉是否合理，對(duì)路面結(jié)構(gòu)安全經(jīng)濟(jì)有很大影響。如果彎沉設(shè)計(jì)不合理，路面安全度不夠，可能會(huì)發(fā)生路面不到設(shè)計(jì)使用年限就破壞的情況。因此在調(diào)查階段一定要對(duì)交通量大小及組成展開(kāi)全面細(xì)致的調(diào)查，評(píng)估增長(zhǎng)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(cè)量舊路彎沉。每個(gè)彎沉的測(cè)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(chē)道的情況，確保每個(gè)測(cè)點(diǎn)布置均勻。根據(jù)彎沉的測(cè)量結(jié)果，模仿路線縱斷面圖來(lái)設(shè)計(jì)彎沉分布圖，能夠較清楚看出舊路彎沉的波動(dòng)情況。根據(jù)分布圖進(jìn)行合理分段，要控制好分段范圍，不要過(guò)小，最短控制在1km左右。實(shí)際操作過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)局部路段彎沉值過(guò)大的情況，要認(rèn)真分析產(chǎn)生原因，如果數(shù)值整體過(guò)大需要采取措施進(jìn)行修補(bǔ)處理。
（2）根據(jù)路面典型結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式。如果舊路強(qiáng)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(lèi)墊層。根據(jù)典型結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)彎沉，基層厚度可以通過(guò)路面數(shù)值使用專(zhuān)用程序進(jìn)行計(jì)算。算出的基層厚度以相差不大于2cm對(duì)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(jì)結(jié)果，優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)。參照設(shè)計(jì)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(huì)比較零碎，優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)要做相應(yīng)調(diào)整。
（4）技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比，優(yōu)化路面設(shè)計(jì)。主要針對(duì)于同時(shí)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(jià)也不同，根據(jù)盡量降低總體造價(jià)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(jì)
舊路改建工作中橋涵設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)經(jīng)常容易產(chǎn)生的問(wèn)題是，舊涵是否能加長(zhǎng)利用，舊橋是否可以繼續(xù)利用和怎樣加寬。改建過(guò)程中，要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)原路段的橋梁涵洞進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致、全面的調(diào)查，逐一檢驗(yàn)，特殊情況采取加固措施，符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
涵洞設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)舊路涵洞進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，對(duì)舊涵的類(lèi)型、跨徑、尺寸、病害、排洪、進(jìn)出口類(lèi)型、建筑年代和荷載等級(jí)進(jìn)行調(diào)查。應(yīng)采用多種方法分別進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合洪痕等水文實(shí)際調(diào)查，確定合理的設(shè)計(jì)流量。根據(jù)設(shè)計(jì)流量、舊涵狀況及實(shí)際溝槽位置在充分考慮節(jié)約造價(jià)等因素后，確定涵洞是否能加長(zhǎng)利用還是拆除重建。對(duì)于新建涵洞，要根據(jù)設(shè)計(jì)流量進(jìn)行涵洞孔徑的計(jì)算和布置。
舊橋普遍存在的情況是建造時(shí)間早、當(dāng)年設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)低、年久失修、淤積嚴(yán)重、橋?qū)挷蛔?、等?jí)過(guò)低，不滿足現(xiàn)有交通等級(jí)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(duì)于中小橋梁，在設(shè)計(jì)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)挷蛔恪⒑奢d等級(jí)不能滿足現(xiàn)有交通等級(jí)要求的，就新建。對(duì)于沒(méi)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(duì)其維護(hù)加固利用，若寬度不足時(shí)，可采用單側(cè)加寬。
5  結(jié)語(yǔ)
農(nóng)村公路改建設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既復(fù)雜又有難度的工作，需要靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)和更多的實(shí)地調(diào)查。本文對(duì)舊路改建的路線設(shè)計(jì)、路基路面設(shè)計(jì)和橋涵設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)。利用舊路進(jìn)行改造來(lái)提升公路等級(jí)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(guó)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展要求。

來(lái)源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://www.00559.cn/w/kj/21223.html