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浅谈小交通量农村公路工程设计要点

2021-08-04

工程与建设 2021年3期
关键词:老路交通量农村公路

朱 永

(安徽省路桥工程集团有限责任公司,安徽 合肥 232000)

1 总体设计

小交通量农村公路是指纳入农村规划,年平均日设计交通量小于或等于1 000辆小客车的公路。本文结合池州某地农村公路扩面延伸工程具体实例,详细阐述农村公路设计要点。

1.1 总体原则

(1)坚持“因地制宜、经济合理、节约用地、保护环境、保证功能、注重安全”的原则,充分利用老路资源,提高路面等级,完善防护排水和安全设施。避免不必要的高标准、高指标,建议根据道路功能需求,并结合实际交通量,参照《小交通量农村公路工程技术标准》(JTG/2111-2019)[1]确定设计标准。

(2)对地形、地质特别复杂,工程特别艰巨的山岭重丘区,可适当降低建设技术标准,对局部受限路段,可降低个别技术指标,受限路段的设计可参照《小交通量农村公路工程技术标准》(JTG/2111-2019)执行,同时应进一步强化该路段的安全防护工程措施,消除道路安全隐患,确保行车安全。

1.2 设计方案

(1)合理选用技术标准,避免追求高标准。路线方案设计时,宜尽量利用老路,节约用地、降低造价。

(2)尽量拟合老路的平纵面,对局部线形不合理、存在安全隐患的路段进行改善,避免高填深挖,大量占用土地。

(3)合理采用加宽方案,小交通量农村公路加宽改造工程尽可能采用单侧加宽设计,这样能够减少拼接范围,有利于施工组织和质量控制。

2 路线设计

小交通量农村公路平纵面线形设计按现行《小交通量农村公路工程技术标准》(JTG/2111-2019)执行,在确保安全的前提下,最小圆曲线半径、停车视距、会车视距、超车视距、最大纵坡、最小坡长、不同纵坡的最大坡长、竖曲线的最小半径等技术指标[2,3],经技术经济论证可采用规范的极限指标。避免出现不利因素的组合,并设置必要的交通安全设施[4],保证行车安全。

3 路基、路面设计

3.1 路基设计

3.1.1 填方路基设计

(1)现状路基宽度满足要求的路段,当路基顶面回弹模量及弯沉值满足设计要求时可对路表进行整平后直接作为路基利用,进行面层加铺;当路基顶面回弹模量及弯沉值不能满足设计要求时,设计要求对其进行清表回填处理,平均清除40 cm厚的地表,清表后应在填筑前进行夯实,压实度(重型)不应小于90%;然后采用40 cm厚满足要求的素土进行分层回填压实。

(2)老路基加宽路段,当老路范围内路基顶面回弹模量及弯沉值满足设计要求时,老路基可直接作为路基利用,加宽部分的路基高度与老路基同高,加宽部分为新建路基,清除40 cm厚的地表腐殖土、耕植土或有机质土等,并清除路基范围内的树根和草皮,引排地下水;清表后应在填筑前进行夯实,压实度(重型)不应小于90%;然后采用符合要求的填料进行分层回填压实至路基顶。当老路范围内路基顶面回弹模量及弯沉值不满足设计要求时,需要对老路进行过清表回填处理,最后40 cm回填时应整幅回填,压实度满足相关要求。

(3)新建路段,为节约工程造价,设计控制路基填土高度为不高于原状地面以上80 cm,路基填筑前需要对原地面进行清表处理,同上。

3.1.2 挖方路基设计

设计对路堑边坡进行放坡,一般边坡坡率可采用为1∶1,边坡高度小于10 m时采用一坡到顶,大于10 m高时,每8 m高需设一宽2 m的平台。

3.1.3 新老路基拼接设计

对于需要进行路基加宽的路段,根据以往项目经验总结,老路拼接部位施工质量是项目质量控制的关键点,存在不易压实和工后沉降等现象,是路面开裂破损的诱发区域。设计要求对加宽部分路基压实度在现行规范的基础上提高一个百分点,以尽可能减少不均匀沉降。

3.2 路面设计[5]

3.2.1 新建水泥混凝土路面

小交通量农村公路由于受建设资金等限制,设计阶段往往未进行地质勘察工作,施工时路基大部分由村镇自行实施,施工质量难以保证。新建小交通量农村公路原则上采用水泥混凝土路面,面层厚度不低于20 cm(扶贫等外路等可采用18 cm),基层优先采用级配碎石。为保证路基质量同时考虑经济性,设计对路基弯沉作如下要求:

若现场实测路基弯沉值大于240(0.01 mm),需对路基采取技术措施进行处理,直至满足240(0.01 mm)的弯沉要求;若现场实测路基弯沉值位于190(0.01 mm)~240(0.01 mm)之间,基层需铺筑18 cm级配碎石[压实度大于99%,验收弯沉值190(0.01 mm)];若现场实测路基弯沉值小于190(0.01 mm),铺筑10 cm(平均厚度)级配碎石找平。综合考虑施工过程中地方政府要求、检测结果等因素,级配碎石等工程数量以现场监理据实计量后报业主审批为准。

3.2.2 老水泥混凝土路面加宽

现状水泥混凝土路面加宽时,可采用单侧加宽或双侧加宽,考虑到现有道路路面宽度基本在3 m~3.5 m,加宽宽度一般在1~1.5 m,若采用双侧加宽,路基不易压实,施工不够快捷且质量难以保证,建议采用单侧加宽。

加宽部分结构层厚度和强度不低于原路面设计标准,并对老路病害进行处治。加宽部位的路基应采用6%灰土或级配碎石、砾石换填处理,换填深度不低于40 cm。在原水泥路面加宽时应在新老水泥板之间设置拉杆,拉杆间距不大于700 mm,最外侧拉杆距横向接缝不得小100 mm。每块老混凝土板外侧的板厚中间位置植入直径不低于14 mm、长度不低于700 mm的螺纹钢筋拉杆,植筋基本要求:锚固(植入)深度不得低于15倍钢筋直径,具体锚固深度设计值采用《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2013)计算确定,钻孔直径设计值按规范要求确定。植筋胶粘剂宜采用改性环氧类、改性乙烯基酯类(包括改性氨基甲酸酯)的A级胶粘剂。新老混凝土之间设置按照规范要求设置纵缝,按照纵向施工缝进行设计,并对拉杆的接缝部位进行防锈处理。

3.2.3 新建沥青混凝土道路

地方政府考虑旅游等因素,要求采用沥青混凝土路面的,建议提供相关批复文件,对于现状碎石段,建议路面结构采用3 cm AC-10细粒式沥青混凝土+粘层+5 cm AC-16中粒式沥青混凝土+透层+18 cm水泥稳定碎石+10 cm级配碎石整平;对于现状土路段,建议路面结构采用3 cm AC-10细粒式沥青混凝土+粘层+5 cm AC-16中粒式沥青混凝土+透层+18 cm水泥稳定碎石+18 cm级配碎石。

表1 参照验收弯沉值计算结果

路基顶面交工验收弯沉值240(0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”公式计算)。

3.2.4 错车道设计

依据《小交通量农村公路工程技术标准》(JTG 2111-2019),错车道一般按照不大于200 m的间隔进行设置。路线长度小于200 m时择适当位置设置一处,路线长度大于200 m时,原则上每200 m设置一处,错车道的具体位置根据设计位置并可结合现场地形灵活布置。设置错车道路段路面宽度为6 m,路基宽度为6.5 m,每处错车道每端渐变段长度为9 m,有效长度为10 m,合计长度为28 m。

4 桥梁、涵洞设计[6]

(1)加强老桥加固利用的比选。路线上的既有桥梁应进行检测评定,根据桥梁评定等级和道路设计等级等确定利用方案。

(2)桥梁、涵洞设计尽量采用标准结构和标准跨径,小桥涵与路基同宽,不能同时加宽的大中桥梁宜设置过渡段。

(3)涵洞评定等级为差及差以下或功能不能满足要求时,原则上拆除重建。

5 结束语

本文从路线、路基、路面、桥梁及涵洞等方面阐述了小交通量农村公路设计要点,尤其是在路面结构选取中,对新建水泥混凝土路面现场实测路基弯沉值、老水泥混凝土路面加宽施工工艺、新建沥青混凝土道路验收弯沉值以及错车道的设计等有具体要求,为类似工程项目的设计提供一定的参考。

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