P规划设计LANNING & DESIGN低等级公路升级改造设计 工程概况本次设计项目为S214丰德线腾桥至大唐抚州电厂的挂线公路工程，该项目的建设能够大大提高该段道路的通行能力，在满足大唐抚州电厂建设需求的同时也改善了附近村民的进出条件，具有较好的路网功能作用，并可带动沿线三个乡镇的经济与社会发展。本项目起于S214丰德线腾桥镇，途径松岗，鹏田乡高富村，终于青泥镇周家电厂厂址处，路线全长6.567km。文 / 李 影 白国华路线设计设计原则以安全、耐久、节约、和谐为原则，从合理运用技术指标、确保行车安全、保护环境、少占农田少扰民、降低造价出发，确定路线方案。路线走向符合路网布局功能要求，路线线位应由平纵横三方面综合设计确定，分清主要指标和次要指标，分清安全指标和舒适指标，避免只顾要求指标而造成高填深挖、工程量过大；或者只顾工程经济，过分迁就地形，而使平、纵面过多的采用极限或接近极限指标。本公路项目根求，如何在减少实施工程量及拆迁的情况下改线，以达到既能提高道路标准和等级，又能控制工程造价的目的。利用老路具体案例从图1中可以看出，该路段老路于农田中通过，紧挨路基右侧边缘有一道灌溉用的水渠，老路左侧有一排已建成的民房，民房与现有老路路中约有12m距离。现状老路为6m宽，项目改造后宽度为12m。结合该处路段的实际情况，确定新建路线以老路左侧边缘为路中，并以左侧民房为控制点进行左半幅加宽处理。为减少占用农田，在填方坡脚用路肩矮墙控制占地。该段路线方案的实施，能够最大化的利用现有老路且避免了对房屋的拆迁，为项目的加快建设奠定了基础。改线具体案例从图2中可以看出该段为一处改线路段。原有老路从村庄中间穿过，线性极差，人流量大，影响行车安全，存在交通安全隐患。该处改线路段位于K3+000处，正好处于项目的中间位置，虽然该项目为旧路改造，但是仍然存在部分缺土填方。在结合控制工程造价、考虑土石方填挖平衡以及改线后路线不偏离村庄的原则，最后确定路线从村庄以南通过，并紧挨村庄，并确定该段改线为全线最大的取土路段。该改线方案的确定，在满足设计规范的前提下，又不影响村民的进出通行，同时也为该村庄修建了一条绕村公路，而原老路则可以利用为村庄中的村镇道路，相老路路基路面技术状况原道路为腾桥至青泥的县乡公路，路基宽7m，路面宽6m，道路现状为水泥砼路面。现状路面破损严重，行车条件及行车舒适性极差。在调查了填土高度，有无地下水，地表积水的影响后，确定本次路线设计范围内路基土干湿类型为中湿、路基填土为低液限粘土。原道路修建时，由于部分沿河路段未做防护工程，导致路基受河水冲刷严重，部分路段出现下沉。本次设计需完善防护排水工程，沿线桥梁、涵洞等构造物均纳入本次设计范围进行统筹设计。公路等级设计为二级公路，设计速度为60Km/h。路幅宽度为12m，采取双向双车道，横断面布置为1.5m（土路肩）+0.75m(硬路肩)+2×3.75m（行车道）+0.75m(硬路肩)+1.5m（土路肩），桥涵与路基同宽。据不同地形限制条件，采用不同设计方法，灵活运用不同线形要素，以曲线为主体，使线性舒展连续，指标大小均衡，避免突变，尽量减少小偏角曲线。高度重视生态环境保护，最大限度地降低对社会环境和自然环境的影响。设计实践根据规范要求，路线平面一般最小半径200m，极限半径125m；同向曲线间的最小直线长度宜≥6v；反向曲线间的最小直线长度宜≥2v。对本公路纵断面设计力求平、纵合理组合，充分考虑驾驶员在视觉和心理方面的要求，并经透视图进行视觉检验，线形组合是协调连续的，未出现跳跃，驼峰暗凹或扭曲的现象。旧路升级改造的路线部分主要有两个关键节点，一个是对满足规范要求的现有老路，如何能够最大化的利用老路；另一个是现有老路不能满足规范要118TRANSPOWORLD 2012 No.22 (Nov)应的拉大了该村庄的整体框架，也利于该村庄的城镇化发展。 路基、路面及排水设计路基设计 路基横断面布置采取双向双车道，横断面布置为1.5m（土路肩）+0.75m(硬路肩)+2×3.75m（行车道）+0.75m(硬路肩)+1.5m（土路肩），桥涵与路基同宽。路拱横坡度采取行车道横坡2%，土路肩3%。全线超高加宽按线性过渡方式。超高设置采取平曲线半径未达到不设超高的半径值时，均按规范要设置超高。超高段设置于缓和曲线全段内，取值范围为1/175～1/330。超高过渡方式采取路基超高按绕中线旋转的方式过渡，即先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个路基断面一同绕路中线旋转，直至超高横坡值。 路基最小填土高度是在满足桥梁、路基设计洪水频率、分离方式立交桥和通道净空要求的高度以及路基本身所需要的稳定条件下，结合地形、地质、地下水、地表积水及气候等因素综合考虑确定。路基设计标高为路中心线标高。 填方路基设计。路基高度根据桥涵设计水位，五十年一遇路基设计水位+50cm壅水高要求以及地形、地貌及地质条件综合确定。本工程最大填土高度为3.85m。路基边坡坡度：当边坡高度小于8m时，边坡坡度为1:1.5。当边坡高度大于8m时，分两级边坡，8m以内为1:1.5，8m以外为1:1.75，两级边坡中间设1.5m宽平台，平台采用3%外倾横坡。护坡道：一般填方路段护坡道宽度取1m，护坡道采用3%外倾横坡。 路基填料宜选用级配较好的粗粒土，土质较好的砂砾土、角砾土、砂性土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。用不同填料填筑路基时，应分层填筑，且同一水平层均采用同类填料。桥涵台背和挡土墙墙背填料，应采用内摩擦角较大的砂(掺3%水泥)。路基填料最小强度和最大粒径应符合《公路路基设计规范》第3.3.1条要求。 挖方路基设计。对于本公路挖方边坡坡度：根据坡高、地质情况，依据地质报告提出的边坡坡率建议值，结合防护、排水工程，并考虑边坡的过渡、线型美观综合确定。本工程最大挖深（中线位置）7.797m（K3+480处）。挖方路基在边沟外侧设置碎落台，宽度1.0m。当路堑边坡采用护面墙防护时，其上平台采用2m宽配平台水沟；当路堑边坡采用骨架防护时，其上平台采用1m宽，不设置平台沟。同时鉴于本段地形复杂，高差起伏较大，且沿河段受地形限制很大，导致出现很多高边坡。在研究当地地质环境及筑路材料后，多采用浆砌片石实体式护面墙和骨架防护。 路基防护工程是防治路基病害、保证路基稳定、改善环境景观、保护生态平衡的重要设施。防护型式主要根据地形、地质条件、水文、边坡高度而定，并注意防护型式的美观及与周围环境协调。本公路主要路基防护型式有挡土墙、A 型护坡、及种草。路基路面排水系统设计排水系统设计。本公路路基路面排水采用边沟、排水沟、截水沟、急流槽、平台沟等形式，将路基范围的各种地表水、地下水汇流引排入河流、沟渠、山谷，使公路沿线形成完整的排水系统，以保证路基的稳定和行车安全。全线根据实际情况设置了浆砌片石水沟，经过圩镇、居民区路段采用盖板边沟，其余路段采用矩形水沟。路面横向排水采用散排方式，通过人字骨架将路面水引排至边沟或排水沟。路面设计本项目路面采用水泥混凝土路面，结构型式为：24cm水泥砼面层+20cm水稳碎石基层+20cm未筛分碎石底基层。设计标准轴载为100KN的单轴荷载。按照《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D50-2006要求进行设计，水泥砼路面结构设计年限为30年。路面宽度及路拱横坡路面宽采用2×3.75m，硬路肩宽2×0.75m，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%。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，采用水泥混凝土面板，面层厚24cm。基层、底基层结合本项目沿线石料较丰富的特点，本项目采用水泥稳定碎石基层和未筛分碎石底基层。设计中充分考虑老路路面的利用，当利用原老路路面作为基层时，设置水泥稳定碎石调平层。基层、底基层厚度由结构层组合、计算确定各为20cm。路肩按照《公路工程技术标准》，路肩采用土路肩方案。结语文章通过结合某挂线公路升级改造实例，针对该公路地处山区，对生态要求高的特点，从路线设计方面根据不同地形、地物等限制条件，采用不同设计方法，灵活运用不同线形要素，以曲线为主体，使线形舒展连续，指标大小均衡，避免突变，尽量减少小偏角曲线，同时高度重视生态环境保护，尽量使道路与自然溶为一体，建设环保、和谐工程。作者单位：江西抚州赣东公路设计院2012年第22期 (11月下)《交通世界》119