魏 彬

（河北省衡水市公路勘測(cè)設(shè)計(jì)所，河北 衡水 053000）

1 工程概況

該項(xiàng)目全線采用一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80km/h。武邑國(guó)道106至衡水市區(qū)118立交橋段，該段全長(zhǎng)13.59km，始建于1968年，路面寬7m，1992年在西側(cè)新建汽車專用公路，路面橫坡為雙向1.5%，專用車道路面寬8m，路面結(jié)構(gòu)為上面層3cm細(xì)粒式瀝青混凝土，下面層4cm中粒式瀝青混凝土，基層為12cm石灰粉煤灰級(jí)配碎石，底基層為25cm石灰土。于2003～2005年對(duì)東側(cè)慢車道進(jìn)行大修，路面加寬至9m，路面橫坡為單向1.5%。路面結(jié)構(gòu)為上面層3cm細(xì)粒式瀝青混凝土，下面層4cm中粒式瀝青混凝土，基層為15cm石灰粉煤灰級(jí)配碎石，底基層為30cm石灰土。本段升級(jí)改造為路基寬24.5m的一級(jí)公路斷面：中央分隔帶寬2.0m，路面寬2m×10.5m，土路肩寬2m×0.75m，車道寬4m×3.75m，左側(cè)路緣帶寬0.5m，非機(jī)動(dòng)車道寬2.5m，行車道橫坡單向1.5%，土路肩橫坡2.5%。

2 設(shè)計(jì)原則

對(duì)于公路路基及其路面設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持因地制宜、就地取材的原則，采取經(jīng)濟(jì)有效的措施，保證公路路基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。路基設(shè)計(jì)根據(jù)沿線自然條件、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，考慮到平原區(qū)的特點(diǎn)，參照本地其他工程設(shè)計(jì)、施工的成功經(jīng)驗(yàn)，選擇合理的路基橫斷面結(jié)構(gòu)形式及邊坡坡率，采取經(jīng)濟(jì)有效的排水工程和病害防治措施，防止或減緩各種不利因素對(duì)路基造成的危害，確保路基具有整體強(qiáng)度的穩(wěn)定性、耐久性以及路容的美觀性，并盡量減少工程實(shí)施對(duì)沿線環(huán)境及自然景觀造成的破壞。

考慮到區(qū)內(nèi)筑路用土資源豐富，砂礫、石灰缺乏，該區(qū)交通便利，筑路用塊片石、碎石、石灰、砂礫及水泥、鋼材、木材、瀝青均可遠(yuǎn)運(yùn)解決。對(duì)該項(xiàng)目的路基填土設(shè)計(jì)考慮，路線經(jīng)過(guò)區(qū)為平原地段，地少人多，人口密度大，土地資源緊張，應(yīng)合理安排取土用地。取土首先考慮選擇耕作條件差、產(chǎn)量低的耕地或廢棄地塊集中取土。利用舊路段大部分用土采用買土的形式，選擇一些高地或非耕地作為取土場(chǎng)，采用機(jī)械挖裝，汽車運(yùn)輸方式解決，運(yùn)距一般不超過(guò)3km。對(duì)所采用的碎石，本項(xiàng)目面層石料建議采用石灰?guī)r及玄武巖，碎石材料可從石家莊鹿泉市或邢臺(tái)臨城縣獲得。塊、片石選取采用邢臺(tái)市隆堯縣山口石料廠生產(chǎn)石灰?guī)r碎石，儲(chǔ)量豐富、規(guī)格齊全、石質(zhì)致密、強(qiáng)度高，可用于路面面層、基層、防護(hù)排水及構(gòu)造物用石料。鹿泉市石井山有縣辦及民辦石灰?guī)r采石場(chǎng)，曹坊、頭泉有民辦采石場(chǎng)，儲(chǔ)量豐富、石質(zhì)良好、運(yùn)輸方便，可用作路面集料、防護(hù)排水及構(gòu)造物用石料。塊石、片石生產(chǎn)可根據(jù)工程需要調(diào)整來(lái)滿足供應(yīng)。

3 公路排水設(shè)計(jì)

水土保持措施應(yīng)當(dāng)與公路主體工程統(tǒng)一安排實(shí)施，及時(shí)實(shí)施公路邊坡防護(hù)、排水和綠化工程。取土場(chǎng)地首先考慮選擇耕作條件差、產(chǎn)量低的耕地或廢棄地塊集中取土。采用大面積臨時(shí)占地取土?xí)r，將表面腐殖土層挖出暫堆一旁，取土后回填復(fù)耕或復(fù)綠，結(jié)合取土規(guī)模和地形條件采取臨時(shí)攔擋措施，完善取土場(chǎng)排水系統(tǒng)，以防水土流失。路基、路面排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮水土保持。路面、路面排水采用邊溝排水，過(guò)村鎮(zhèn)段采用街道化治理。汛期施工時(shí)，施工生產(chǎn)生活區(qū)應(yīng)做好攔擋、排水等臨時(shí)措施，減少水土流失。施工便道結(jié)束使用后及時(shí)進(jìn)行平整土地、復(fù)耕。

4 公路棄土及節(jié)約用地

路線位于河北平原區(qū)，沿線地形平坦，路基取土困難。結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)擬定路基取土原則：a）盡量選擇符合公路用土標(biāo)準(zhǔn)的荒地及土壤貧瘠的土地作為取土場(chǎng)，既滿足了公路建設(shè)用土，也減少了破壞耕地；b）取土位置、取土深度、范圍等在滿足數(shù)量需求的同時(shí)，充分考慮與附近農(nóng)田、水利、養(yǎng)殖、環(huán)保、水保等方面的需求和要求，采取復(fù)耕、恢復(fù)河道（溝渠）、建設(shè)魚塘、綠化等措施，達(dá)到保護(hù)耕地、節(jié)約資源和投資的目的。

5 公路路面設(shè)計(jì)

5.1 方案設(shè)計(jì)依據(jù)和原則

通過(guò)綜合考慮道路現(xiàn)狀和現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)要求，在“因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資”的總原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合以往衡水市高等級(jí)公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，研究確定設(shè)計(jì)的原則和目標(biāo)，進(jìn)行路面設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合比較，選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、有利于工廠化、機(jī)械化施工的路面方案。

5.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)

對(duì)公路瀝青路面設(shè)計(jì)采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論，以設(shè)計(jì)彎沉值作為路面整體剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo)，計(jì)算路面結(jié)構(gòu)厚度。瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)采用雙輪組單軸軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)荷載。該項(xiàng)目所屬自然區(qū)劃屬于Ⅱ4太行山山前平原區(qū)。

舊路右幅車道路面寬8m左右，路面結(jié)構(gòu)為上面層3cm細(xì)粒式瀝青混凝土，下面層4cm中粒式瀝青混凝土，基層為12cm石灰粉煤灰級(jí)配碎石，底基層為25cm石灰土，道路橫坡為雙向1.5%。舊路左幅路面寬9m，道路橫坡單向1.5%，路面結(jié)構(gòu)為上面層3cm細(xì)粒式瀝青混凝土，下面層4cm中粒式瀝青混凝土，基層為15cm石灰粉煤灰級(jí)配碎石，底基層為30cm石灰土?？炻嚨谰M(jìn)行過(guò)中修罩面。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，道路右幅路面狀況較好，左幅部分路段出現(xiàn)大面積路基沉陷、路面網(wǎng)裂病害，左右兩幅采用不同的路面結(jié)構(gòu)方案。

采取舊路瀝青路面冷再生底基層方式，就地冷再生為舊路瀝青面層和二灰碎石基層冷再生方式，采用水泥作為再生結(jié)合料，處理深度20cm。根據(jù)我市近幾年來(lái)冷再生施工的經(jīng)驗(yàn)，冷再生水泥用量一般為6%～7%。冷再生施工過(guò)程中材料質(zhì)量控制應(yīng)符合《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG F41—2008）中相關(guān)的技術(shù)要求。

如對(duì)本項(xiàng)目東側(cè)慢車道。東側(cè)慢車道破壞嚴(yán)重：一般路段挖除舊路油面后對(duì)原有15cm二灰碎石基層進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)冷再生，加入部分新料，冷再生至18cm，上面鋪筑18cm水泥穩(wěn)定碎石，利用現(xiàn)有的舊油面整幅鋪筑8cm乳化瀝青廠拌冷再生做下面層、上面加鋪5cm細(xì)粒式瀝青混凝土做上面層，破壞嚴(yán)重路段需對(duì)舊路底基層進(jìn)行挖補(bǔ)；滏陽(yáng)新河大堤內(nèi)對(duì)舊路瀝青面層進(jìn)行12cm泡沫冷再生處理后再鋪筑10cm瀝青混凝土面層；加寬部分新建，面層結(jié)構(gòu)同舊路部分；起終點(diǎn)、橋頭兩側(cè)等受限無(wú)法抬高路段考慮挖除新建，是對(duì)高速公路快車道的處理。根據(jù)病害情況，對(duì)一級(jí)公路的一般路段對(duì)舊路瀝青混凝土面層進(jìn)行泡沫冷再生處理然后鋪筑10cm瀝青混凝土，加寬部分新建；起終點(diǎn)、橋頭兩側(cè)等受限無(wú)法抬高路段考慮挖除新建。具體路面結(jié)構(gòu)如表1所示，路線右幅雙向坡通過(guò)冷再生基層調(diào)整為單向坡。

表1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況

6 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合一級(jí)公路的實(shí)例，從比選合理的路線方案考慮出發(fā)，詳細(xì)分析了一級(jí)公路在總體設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)等方面對(duì)土地的集約節(jié)約利用，充分印證和詮釋了一級(jí)公路設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理、及其因地制宜的公路設(shè)計(jì)方法。一級(jí)公路與土地集約節(jié)約利用的研究，將對(duì)我國(guó)未來(lái)的公路建設(shè)起到一定的指導(dǎo)作用。

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