刘宝伟

（潍坊昌通工程设计有限公司，山东 潍坊 261072）

0 引言

截至2021年，我国农村公路的总里程达438.2 万公里，占公路总里程的84.3%，农村公路占比如此之高，其在公路网中的支撑作用显而易见。随着农村公路路网日趋完善，目前，大多农村公路改造项目由前期的规划建设转型到“预防为主、防治结合”的日常大中修养护阶段，以此提高公路路基路面的整体状况，延长其使用寿命。公路建设项目的资金来源以政府财政投资为主。现阶段，项目建设资金短缺或不到位，财政投入不足问题较为严重，是制约农村公路建设的主要因素。因此，在勘察设计阶段选用科学、合理的大中修改造设计方案尤为重要。结合山东某地沂胶路大中修养护设计案例，对养护设计过程中的调查、评价、病害分析和养护对策进行分析。

1 工程概况

沂胶路地处鲁东平原区，为二级公路，设计速度60km/h，路面宽16m，土路肩宽1m，路基宽18m，路线由北向南延伸，全长3.414km。该公路修建于2001年，为沥青混凝土路面，路面结构层为2×15cm 石灰土+15cm 水泥稳定碎石+5cmAC-13 细粒式沥青混凝土，公路两侧警告标志、禁令标志、指路标志、线形诱导标志等安全设施基本齐全。设计院采取人工现场观察、测量等方式对该公路进行路面调查，发现该段道路交通量大，且因超期服役，路面破坏较严重，全线有大面积的龟裂病害，以中度龟裂居多，同时存在少量的小面积松散、拥包、泛油、车辙、路面污染等其他病害。路面服务水平大大降低，影响车辆正常通行，行车舒适性、安全性降低，不能满足日益增长的交通需求，降低了公路的运输效能，一定程度上制约了当地的经济发展，亟须对该段道路进行维修改造。路面病害情况见图1。

图1 路面病害情况

该项目中，泊村道路两侧、东牟西村道路右侧现有排水管道，但排水管道年久失修，淤堵损坏情况严重，排水状况较差；东牟西村道路左侧、前疃村道路右侧无排水设施，存在积水现象；其余路段道路两侧现有梯形土边沟，路面雨水通过泄水槽排至道路边沟内，现有泄水槽布置间距较大且损坏情况严重，排水状况不良。

2 调查与评价过程

该项目总体设计主要考虑以下两个原则。第一，尽量利用原路面结构层，降低工程建设规模，节约投资，降低造价。第二，铣刨材料充分再利用，保护环境，降低污染。在设计过程中，以《公路沥青路面养护设计规范》（JTG 5421—2018）为指导，设计人员对该段公路进行了交通量调查、钻孔取芯、路面技术状况评定、挖探、弯沉检测等一系列调查研究。

2.1 交通量调查

该项目勘察设计初期，设计人员在现场设置了两处交通量观测点，分别位于上泊村村南（K0+350）和前疃桥（K3+200）。采用4 小时交通量观测方式，观测时段为8:00～12:00，整理观测数据得出：9:00～10:00为高峰小时，折算交通量为759 辆/小时，高峰小时交通量如表1所示。

表1 高峰小时交通量观测结果（辆/小时）

根据我国公路部门近年来对各交通量观测站的初步统计，得出：高峰小时的流量比约为9%～10%，结合项目所在地区的交通状况，折算得出，现阶段年平均日交通量为8349 辆/日，如表2所示。

表2 年平均日交通量（辆/日）

结合项目所在地区经济发展情况与交通运输相关数据，采用弹性系数法进行交通量预测。一般情况下，公路的远景交通量由趋势交通量、诱增交通量和转移交通量三部分组成，由于其他运输方式对该项目交通量的影响非常小，故不考虑转移交通量，则该项目远景交通量包括趋势交通量及诱增交通量两部分。根据《公路沥青路面养护设计规范》（JTG 5421—2018）表3.3.2 条规定，“二级公路沥青路面结构性修复设计年限为8～12年”，该项目为二级公路，设计交通量预测年限取10年。该项目计划通车年为2022年，则设计交通量预测末年为2031年，年均增长率为3.56%，各特征年交通量及预测末年车型比例见表3、表4。

表3 各特征年交通量预测结果（pcu/d）

表4 交通量预测末年车型比例（绝对数）（%）

2.2 路面取芯调查

对沂胶路路面病害进行钻孔取芯检测，共8 处，钻头长度40cm，取芯样长度4～17cm，从取芯结果看，路面病害有以下特点：中度龟裂处面层破碎，基层较完整；重度龟裂处面层、基层取芯多为破碎、不成型。沥青面层早期老化、本身路面强度状况和行车荷载重复作用是形成块状裂缝、龟裂的主要原因。取芯情况见图2。

图2 取芯情况

2.3 路况评定结果

结合现场调查资料、该路段的沥青混凝土路面状况，依据《公路技术状况评定标准》（JTG 5210—2018），通过综合计算，将路面损坏状况指数PCI 评定为差，根据《公路沥青路面养护设计规范》（JTG 5421—2018）规定，应采取修复养护措施。路面破损状况评定情况见表5。

表5 路面破损状况评定一览表

2.4 挖探情况

通过探坑调查，原路龟裂病害处水泥稳定碎石有少量裂缝，石灰土无明显裂缝，结合开挖过程来看，原路水泥稳定碎石及石灰土强度较高。现场挖探情况见图3。

图3 探坑照片

2.5 路面弯沉检测

委托专业试验室对该项目路段进行弯沉检测，经检测及计算，得出路面结构强度指数PSSI 值，具体情况见表6。

表6 路面弯沉检测值情况

3 修复养护对策

通过一系列基础数据调查、路面技术状况数据调查、路面技术状况评价，确定该项目的修复养护对策为：该段道路路面发生较大面积损坏，整体结构强度不足，需对该段道路进行结构性修复。

3.1 路线设计方案

考虑到要减少弃方、降低工程建设规模及节省投资，可适当抬高非穿村路段K0+000～K1+250 段设计高程，路线设计与路基路面设计相配合，建成后路面拟抬高0.23m。其余路段为穿村路段，因受限于两侧房屋，确定纵断面设计维持原路面高程。

3.2 路基路面设计方案

对路面高程需顺接段K0+000～K0+050 和K1+100～K3+414 穿村路段，挖除原路面结构5cm 沥青+15cm 水泥稳定碎石+2×15cm 石灰土，并超挖16cm 素土后，路基采用20cm8%石灰土原槽拌和压实进行补强处理，压实度≥95%。然后，新做路面结构形式为：4cmAC-13 细粒式SBS 改性沥青混凝土+6cmAC-20中粒式SBS 改性沥青混凝土+2×18cm 水泥稳定碎石+20cm12%石灰土。

对K0+050～K1+100 非穿村路段，铣刨原路5cm沥青层后，对基层进行挖补处理。因沥青面层已被铣刨，故中度龟裂、轻度龟裂等病害不进行处理，仅对重度龟裂处基层进行挖补处理。处治方案为：铣刨原路15cm 水泥稳定碎石基层后，采用15cm 水泥稳定碎石填补压实，压实度≥95%，然后加铺18cm 水泥稳定碎石+6cmAC-20 中粒式SBS 改性沥青混凝土+4cmAC-13 细粒式SBS 改性沥青混凝土，养护后新建路面高程比原路面约抬高0.23m。

3.3 排水设计方案

对该项目途经的上泊村段、东牟西村段、前疃村段增设排水管道，选择DN600、DN800、DN1000 管径的排水管道。在路侧无边沟路段开挖土边沟，其余路段利用原有公路两侧土边沟，土边沟路段设置现浇混凝土泄水槽，集中排出路面积水。

3.4 路线交叉工程设计方案

对起终点道路做路面搭接设计，路面结构及路基处理与主路相同。

对乡村道路及门口做顺接处理。因非穿村路段路面高程抬高0.23m，故：第一，原沥青路面铣刨旧面层后加铺18cm 水泥稳定碎石+ 透层+ 下封层+4cmAC-13 沥青面层，顺接长度15m；第二，原水泥混凝土路面村道及水泥门口凿毛处理后，采用C30 混凝土顺接，顺接长度10m；第三，其他土路采用主路铣刨料顺接，顺接长度10m。

3.5 交通安全设施设计方案

因项目定位为养护工程，路侧警告标志、禁令标志、指路标志、线形诱导标志等安全设施较为齐全，标志面板下缘距路面净空5.5m，非穿村路段设计高程比原路面约抬高0.23m，其余路段维持原路面高程，现有标志净空满足二级公路5m 净空标准，对于标志基础在路基处理范围内的部分，重做标志基础，剩余原有标志继续使用即可。对新建路面施划路面标线，标线主要包括对向车行道分界线、车行道边缘线、停车让行线、减速标线等。

该项目路段的公路等级为二级，路侧净区范围内边沟或池塘常水位深度≥1.5m，事故严重程度为中，依据规范，设置A 级波形护栏，上游为外展地锚式端头，下游为外展圆头式端头。

4 结语

综上所述，在农村公路大中修养护设计工作中，应当结合路面技术状况数据和相关的专项调查数据，分析路面病害的形成原因，结合项目自身情况，从技术与造价经济性等角度，合理制定修复养护对策。同时，合理、充分利用原路面结构，条件允许时，可考虑对废旧材料循环利用，注重环境保护，并积极探索养护新技术、新工艺、新材料。