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基于“四好农村路”建设的季冻区农村公路设计研究

2019-11-10张熙颖翟登攀孙东雨

科技风 2019年30期
关键词:路线路基路面

张熙颖 翟登攀 孙东雨

摘 要:在习总书记“四好农村路”战略精神的指引下,建好和管好农村公路是解决“三农”问题的必由之路。本文立足于地处季冻区的农村公路,分析了该地区公路建设所面临的具体情况,并给出了在公路建设中设计方面具体问题的解决办法。

关键词:四好农村路;季冻区;路线;路基;路面

公路在国家发展和人民生活中一直都扮演着不可或缺的角色。我国的综合运输系统由铁路、公路、航空、称道和水运构成,这些交通运输方式在祖国的领土、领空和领海范围内四通八达。而其中,只有公路通达性最佳,能够实现“门到门”的运输服务。自1990年“沈大”高速建成通车以来,我国在路网建设日趋完善的同时,公路通车里程也大幅增加。截止到2018年底,我国高速公路通车里程达14.26万公里(美国:7.52万公里),公路通车里程达484.65万公里,居世界首位;公路网密度为50.48公里/百平方公里。截止到2018年底,我国农村公路通车里程达406万公里,通硬化路乡镇和建制村分别达到9964%和99.47%,建制村通客车率达到96.5%。

吉林省地处我国的东北部,是著名的老工业基地和粮食主产区,截止到2018年底,吉林省农村公路已达约10万公里,“村村通”覆盖率达100%,农民在30分钟内即可实现由农村公路到达最近的高速公路或铁路车站。

我国人口总量约14亿,其中40%为农村适当人口,“三农”问题一直是我国政府持续重点关注的问题,农村公路建设与养护,关乎农村人口的可持续发展的大计。2014年3月,习近平总书记指出,“农村公路建设要因地制宜、以人为本,与优化村镇布局、农村经济发展和广大农民安全便捷出行相适应,要进一步把农村公路建好、管好、护好、运营好,逐步消除制约农村发展的交通瓶颈,为广大农民脱贫致富奔小康提供更好的保障。”2015年12月,交通运输部印发了《关于推进“四好农村路”建设的意义》,该意见中的“到2020年末,农村硬化路面覆盖率达100%”的战略目标目前已基本实现。

吉林省地处我国的东北部,是我国水稻、玉米、大豆等主要粮食作用的主产区,是著名的“鱼米之乡”。公路是广大农村人口和农作物走出去的最直接通道。吉林省地势呈现明显的东南高、西北低的特点,属于季节性冰冻地区,,气候特点为夏炎热、严寒,极端温度可达±30℃,雨季集中在7~8月份,这样独特的气候条件,使其农村公路建设在路线、路基路面、涵洞设置方面具有自身的设计、施工和养护特点。

一、路线

东北农村人口分布以自然村为基本单位,村与村之间依具体情况不同距离约几百米到几公里不等,不同村落的人口和农产品需要经支路达干线,然后再有高速公路或高速铁路车站衔接。所以,这些农村公路除干线外,大多数均依着自然村分布点选线,沿线两侧分布为农田及相应的水利设施。农村公路支线通行交通以行人、非机动车、畜力车为主,设计行车速度基本为20KM/h。在道路选线时,要综合考虑道路的平、纵、横综合设计,从技术、经济、环境保护等方面综合考虑,应尽可能依地形走向布线,但要符合现行管理办法(《农村公路建设管理办法》)和地方标准(《吉林省乡村公路工程技术标准》)。在路线控制点方面,首先要重点考虑各类平交道口,力求不会因为新建道路给原道路使用者出行带来不便。其次,广大农村有多种自然景观和文化古迹,考虑到旅游经济的发展需求,选线时也要将其做为控制点,尤其在转弯处,要充分满足视距要求。公路的平面线形要满足“技术标准要求”。

在道路纵坡设计时,在满足地方标准的前提下,要经过充分调查掌握当地的交通量组成,这一点对于道路纵坡的坡度、坡长、缓和坡段等技术指标的控制非常重要。道路纵坡设计时,要与路基设计一起,与农田水利灌溉充分结合。因此,在设计道路纵坡的同时,也要充分考虑两侧边沟的排水纵坡。

在横断面设计中,吉林省地方标准规定,一般条件下采用两车道6m寬路基,这样的设计基本能够满足农村公路的交通类别需要。依交通量变化或条件特别困难时,也可以采用35m或4.5米单向车道路,但此时应单独设置错车道。

二、路基

在路基横断面设计时,可按交通状况选用标准规定的路基宽度,路基边坡坡度的选择依土质、地表水和地下水情况并参考已有道路路基边坡选用,依需求设置路基排水设施。在农村公路中,路基边沟、排水沟、截水沟等往往与农田水利设施合并使用,此时应注意下列问题:(1)沟渠过水断面面积是否符合要求,若不符合要求,则需经过水利计算以确定沟渠断面尺寸。(2)沟渠中的水流速度应准确测算,若水流速度超过土质沟渠可承受速度,应考虑进行沟渠铺砌。并将方案进行技术经济比较后确定。

农村支路往往是矮路基居多,这种路基的路基工作区范围内,平衡湿度状态往往受地下水或毛细水的影响,处于中湿或潮湿状态。而该区域的路基土,大多数都是水稳定性较差的土质,“土质+高低温+水”三项耦合的条件下,冻胀和翻浆就成为了这一区域路基的主要病害。冻胀的路基部分,反映在行车表面上,其表现是该位置比其他部分较高,造成行车明显的不舒适,遇积雪和溜冰气候,容易导致农村交通工具(拖拉面、畜力车、摩托车、自行车等)出现交通事故;遇暖融冻而后翻浆的路基,融冻后的水蓄积在路基内部,与路基材料混合成泥浆,使该位置路基强度明显降低,在车辆的重复碾压下,部分泥浆沿裂缝喷出,污染路面,该位置逐渐失去材料,而形成坑槽,周而复始。

对于支路部分的矮路基,在路基设计时,首先应该避免在较长距离内连续采用矮路基这种路基形式;其次应充分利用路基的排水设计,将可能影响路基稳定性的“水源”防患于未然。

三、路面

季冻区农村公路可以采用中级以上路面类型。由于该地区气候特点的特殊性,早期的路面多采用水泥混凝土路面,这种路面结构的温度稳定性较好,但是混凝土路面施工需要支模,且需要较长时间的养生才能开发交通,最重要的是,早期的水泥混凝土路面表面粗糙度不满足要求(未严格拉毛或刻槽),在夏季暴雨或冬季积雪时,由于养护不及时,产生了多起道路交通事故。此外,水泥混凝土路面一旦破坏,维修工艺较复杂。所以,现在新建的村路吸取了以往的经验,多采用沥青类路面,或者在原有的水泥混凝土路面上罩上沥青面层。

村路的路面结构设计应充分考虑交通类别和交通量的需求。从计算上而言,村路上通行的车辆荷载,按照我国现行的交通量换算方法,对路面的影响基本可以忽略,所以,其路面结构设计,主要需要考虑的是在各种因素的综合作用下的稳定性,也就是水稳定性和温度性。路面结构采用已有公路的成功结构类型即可,并特别注意根据实际情况设置合理的功能层以保持整体结构的稳定。

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