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绿色公路设计在旧路改造中的应用

2020-09-05江龙进吴承明

安徽建筑 2020年9期
关键词:旧路路基路面

江龙进,吴承明

(1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230088,2.公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心,安徽 合肥 230088)

1 概述

依据上阶段研究结论,G311亳州段将改造为一级公路,穿集镇段兼顾市政功能。项目分为东、西两段(项目东段:K135+214~K148+150.832;项目西段:K163+478 ~K171+315.314),全 长20.774km,采用双向四车道一级公路标准,公路段设计速度80km/h,路基宽度24.5m;穿集镇段设计速度60km/h,路基宽度36.0m。桥涵设计汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级。见图1。

图1 G311线路

2 建设条件

2.1 自然建设条件

建设区域为冲积平原地貌,地形平坦,地下水为松散岩类孔隙水,径流方向与地表水一致。项目未见不良地质,特殊性岩土主要为沟塘淤泥和填土。填土分布广泛,包括杂填土及填筑土,其中,杂填土结构松散,稳定性差,主要分布于原有房屋建筑地段,富含有机质和建筑垃圾。

2.2 原有公路状况

2.2.1 平纵指标

现状路线共设平曲线16处,最小半径300m,满足设计速度80km/h一级公路标准。现状纵断面纵坡最小0.01%,最大1.21%,满足设计时速60km/h~80km/h一级公路标准,但纵坡普遍较缓,坡差较小。

2.2.2 路基(见图2)

《荀子·儒效》按知礼行法之等而将人群分为民、士、君子、圣人。不过论及对制礼作乐起决定性作用之人时,荀子称之为圣人或君师。这种称谓,体现了荀子思想中政教一体的政治观念。

既有路基断面:K167+256~K168+605为十八里镇区段,既有路基断面兼顾城市道路功能,主行车道外侧布设有雨污水设施,路基宽度33m,其余路段为公路断面,路基宽度14m~19m不等。

图2 路基钻芯取样

防护与排水:现有路堤以低填为主,多采用植草防护。局部为减少侵占沟渠或水塘,设置有混凝土挡墙。一般路段未设置排水边沟,采用横坡散排至两侧。K140+315~K141+449 和 K163+478~K168+600设有污水管网,K167+600-K168+600设有雨水管网,现状管网完好。

路基干湿状态:进行了10处路基土样取芯,检测深度为路面结构层底部不小于2.0m。检测结果表明:路基填料主要为黄褐色粘土,较为密实。土样干湿类型共检测29组,干燥样品23组,中湿6组。

2.2.3 路面

①既有路面结构

项目东段:4cmAC-13沥青混凝土+6cm AC-20中粒式沥青混凝土+17cm水泥稳定碎石+18cm低剂量水泥稳定碎石+20cm12%石灰土。

项目西段:3cm沥青混凝土+4cm中粒式沥青混凝土+40cm水泥稳定碎石基层+40cm 8%-12%石灰土底基层。

②养护历史

见表1。

2.2.4 道路检测

道路专项检测显示:路面损坏状况指数PCI评价等级为优量的占97.8%;钻芯取样结果与原有路面设计厚度及历年养护历史基本相符。弯沉值检测平均值为8.36(0.01mm),代表值为10.21(0.01mm),变异系数14.8%,路面强度系数2.76,路面强度指数100.0,路面强度总体评价为“优”。

3 绿色公路设计理念

历年养护方案一览表 表1

项目为旧路改建工程,拼宽部分按照新建道路实施。旧路加铺方案根据检测结果,采用沥青路面结构计算软件(APAD)进行加铺层计算,计算结果表明因旧路强度高,仅加铺罩面即可。加铺方案为:旧路铣刨1cm后撒布粘层油,直接加铺4cmAC-13(SBS改性)+6cm AC-20C(SBS改性)。结合旧路既有分布资源,项目设计中绿色公路设计理念执行如下。

3.1 充分发挥通道资源,实现集约节约

项目路基强度高,均处于中湿和干燥状态;路面承载力较高,铣刨罩面后即满足设计要求。为提高旧路利用率[1],路线平纵设计中合理选取平纵指标,充分利用既有通道资源:

①平面设计中最大程度拟合老路线形,采用两侧加宽,减少新增占地[2];

②根据加铺方案,纵面设计中充分拟合老路纵坡,满足规范要求下缩短坡长,充分利用老路结构;

③项目利用旧路长度20.084km,占旧路全长的96.7%。

3.2 利用旧路废旧材料,提倡环保节约

项目废旧材料主要包括:旧路挡墙2732方,雨污水管道开挖22281方,沥青路面开挖料40935方,水泥路面及缘石16131方,桥涵拆除4560方,合计86639方。

废旧材料强度高,水稳定性好,可再生利用。其中,铣刨或挖除的沥青混合料可用于人行道基层;水稳碎石、混凝土面板、防护和桥涵结构物圬工拆除可用于路堤填筑与基底换填[3]。见图3。

图3 废旧材料回收

3.3 建筑垃圾再利用,减少土方外购(图4)

穿集镇段两侧城镇化严重,广泛分布人工填土,填土主要分为填筑土、建筑垃圾和生活垃圾三部分,厚度介于0.8m~3.8m不等。其中建筑垃圾结构松散,稳定性差,主要分布于原有房屋建筑地段。考虑项目周边地势平坦,无良好的取土资源,本着“资源节约、环保和谐”原则,对建筑垃圾充分利用[4]。

项目远期交通量大,重载车辆多,为有效控制工程质量,建筑垃圾再生后仅用于路堤填筑[5],技术指标如表2。

图4 建筑垃圾集中堆放与分类

路堤填料的技术要求 表2

3.4 既有设施利用,减少重复投入

3.4.1 绿植再利用(图5)

旧路原有绿化植物种类多样,规格统一、长势良好,包括女贞2841株,广玉兰1887株,紫叶李298株,侧柏14489株。为充分利用既有绿植,再利用具体措施:

①路基两侧绿化所需的乔木女贞和占总量1/4的侧柏完全利用原有苗木;

②侧分带绿化所需的观赏性植物紫叶李和占总量1/2的常绿乔木广玉兰利用原有苗木。

图5 路侧分布的侧柏、女贞和广玉兰

3.4.2 既有管网再利用

项目在K140+315~K141+300(张店乡),K163+478~K167+600(十八里镇),K167+600~K168+600(十八里镇镇区)分别存在现状污水和雨水管道,长度共计6.107km。

根据现场排查,依据《亳州市谯城区张店乡总体规划》、《亳州市谯城区五马镇总体规划》、《亳州市谯城区十八里镇总体规划》及道路纵断面设置,通过计算分析,上述三段雨污水设施满足功能需求,直接利用,不再布设新管网。

4 结论

①旧路改造中应结合旧路检测强度,在平纵指标满足规范的前提下,充分拟合旧路平纵,最大程度利用旧路资源,减少占地,降低工程造价。

②旧路改造中废弃材料和可再生资源较多,应在保证工程质量的前提下合理、充分利用,变废为宝,减少环境污染。

③旧路改造中存在一定量的既有设施,应在充分收集资料、现场详细调查,并经计算分析基础上,对其最大程度利用。

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