袁坤

（同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步，人們對于道路交通的要求也越來越高。公路一般建設(shè)于城鎮(zhèn)或村莊之間，作為幾個城鎮(zhèn)或村莊的連接通道。對于上海而言，隨著新城、城鎮(zhèn)等區(qū)域的不斷發(fā)展和擴(kuò)容，初期建設(shè)的一些公路也越來越城鎮(zhèn)化，因交通量的增長帶來的交通壓力也越來越大。因此有必要在原有道路的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行改擴(kuò)建，不僅可以改善交通狀況，還可以提高行車安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

上海市公路與其他地區(qū)相比有較大不同，本文在對上海市二級公路特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對其改建設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行介紹，為相關(guān)從業(yè)人員提供一定的設(shè)計(jì)參考和工程經(jīng)驗(yàn)。

1 上海市二級公路特點(diǎn)

1.1 公路等級劃分

關(guān)于公路等級的劃分，根據(jù)《中華人民共和國公路法》，“公路按其在公路路網(wǎng)中的地位分為國道、省道、縣道和鄉(xiāng)道，并按技術(shù)等級分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路”。

行業(yè)規(guī)范《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014，以下簡稱“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”）以交通流量作為主要指標(biāo)，“二級公路為供汽車行駛的雙車道公路。二級公路的年平均日設(shè)計(jì)交通量宜為5 000～15 000輛小客車”[1]。

上海市公路等級的劃分一般以《上海市骨干道路網(wǎng)深化規(guī)劃》為依據(jù)。該規(guī)劃將公路行政等級體系與規(guī)劃等級體系整合，總體上采用以規(guī)劃分級體系為主、規(guī)劃和技術(shù)等級體系并列的方式進(jìn)行公路等級劃分。具體公路等級劃分見表1。

表1 上海市域公路等級分類體系

上海市公路等級未采用行業(yè)規(guī)范中的以交通流量為主要指標(biāo)的方式進(jìn)行劃分，而是綜合考慮路網(wǎng)中的地位、道路功能、交通流量及沿線所經(jīng)區(qū)域等因素，對公路等級進(jìn)行劃分。因公路等級劃分方式的不同，上海市公路的特點(diǎn)也與其他地區(qū)存在較大不同，下面以二級公路為例進(jìn)行介紹。

1.2 上海市二級公路特點(diǎn)

上海市二級公路與《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）存在較大不同，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.2.1 定義

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中二級公路的定義以交通流量為主要指標(biāo)，公路等級的定義未與其行政級別掛鉤。而上海市二級公路一般為跨行政區(qū)連接、輔助的次要干線或服務(wù)于各區(qū)、縣內(nèi)部的區(qū)域干線，公路等級的定義與其行政級別和功能定位掛鉤。

1.2.2 車道數(shù)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中二級公路車道數(shù)為雙車道。而上海市二級公路車道數(shù)一般為雙向四車道或六車道。

1.2.3 設(shè)計(jì)速度

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中干線二級公路設(shè)計(jì)速度一般為80 km/h；集散二級公路設(shè)計(jì)速度一般為60 km/h；受地形、地質(zhì)等條件限制，可采用40 km/h。而上海市二級公路設(shè)計(jì)速度一般為60 km/h，受限時(shí)可采用40 km/h或 50 km/h。

1.2.4 用地范圍

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中二級公路用地范圍為邊溝或截水溝外不小于2 m范圍內(nèi)的土地。而上海市二級公路則未采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的用地范圍線規(guī)定，對用地范圍做出了統(tǒng)一的規(guī)范，采用城市道路的紅線概念來嚴(yán)格控制公路建設(shè)用地，二級公路紅線寬度一般為30～45 m。

1.2.5 選線設(shè)計(jì)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中公路設(shè)計(jì)需進(jìn)行選線設(shè)計(jì)，“公路選線必須由面到帶、由帶到線，在對地形地貌、地質(zhì)水文、自然保護(hù)區(qū)等調(diào)查和勘察的基礎(chǔ)上論證，確定路線方案”。而上海市的公路設(shè)計(jì)大范圍選線一般在規(guī)劃階段完成并落實(shí)到紅線上，一般情況下設(shè)計(jì)可根據(jù)紅線完成設(shè)計(jì)，如需紅線調(diào)整，則可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行局部微調(diào)或?qū)ｍ?xiàng)規(guī)劃論證，紅線調(diào)整手續(xù)由規(guī)劃單位完成。

1.2.6 橫斷面布置

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中二級公路橫斷面形式為單幅路斷面，即在機(jī)動車道外設(shè)硬路肩供非汽車交通使用，其橫斷面總寬度約12 m。而上海市二級公路一般需考慮非機(jī)動車需求，設(shè)置較寬的非機(jī)動車道或硬路肩，一般多采用三幅路或四幅路的斷面形式；城鎮(zhèn)化地區(qū)還需考慮設(shè)置人行道。其橫斷面總寬度在20 m以上。

下文將從總體、路線、路基、路面、排水等方面對上海市典型二級公路改建設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)進(jìn)行探討。

2 總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)

總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

（1）功能定位和等級分析。改建設(shè)計(jì)前應(yīng)根據(jù)規(guī)劃和功能分析，對項(xiàng)目功能定位進(jìn)行分析，明確道路等級。

（2）交通量預(yù)測和建設(shè)規(guī)模分析。

（3）橋梁設(shè)計(jì)荷載和改建方案。根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，二級公路作為集散公路且交通小、重型車輛少時(shí)，其橋涵設(shè)計(jì)可采用公路-Ⅱ級荷載，否則采用公路-Ⅰ級荷載[1]。設(shè)計(jì)荷載的明確直接影響到橋梁改建方案，因此有必要盡早明確橋梁設(shè)計(jì)荷載，以便在前期進(jìn)行老橋檢測和荷載驗(yàn)算。

3 路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

路線設(shè)計(jì)包含橫斷面設(shè)計(jì)、平面線位設(shè)計(jì)和縱斷面設(shè)計(jì)。

3.1 橫斷面設(shè)計(jì)

橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)需考慮以下主要因素：

（1）設(shè)計(jì)速度。

（2）施工期間交通組織。二級公路有著較強(qiáng)的交通功能，對于部分串聯(lián)地區(qū)來說，該公路作為其交通通道可能具有唯一性。在這種情況下，二級公路改建時(shí)應(yīng)特別注意施工期間的交通組織，改建時(shí)一般采用翻交方案，條件允許時(shí)應(yīng)盡可能利用現(xiàn)狀道路作為翻交通道，節(jié)約工程投資和工期。在施工交通組織方案的基礎(chǔ)上再進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的可實(shí)施性。

（3）路基拼寬方案。

（4）橋梁改建方案。

（5）周邊用地、建設(shè)條件等。

3.2 平面線位設(shè)計(jì)

上海市二級公路設(shè)計(jì)與其他地區(qū)有較大不同，一般來說二級公路均有規(guī)劃紅線控制，但往往因線形標(biāo)準(zhǔn)、拼寬方案、用地、拆遷等因素限制，部分公路實(shí)施時(shí)需對規(guī)劃紅線進(jìn)行調(diào)整。在前期方案時(shí)，設(shè)計(jì)單位應(yīng)注意以下要點(diǎn)，配合規(guī)劃單位完成規(guī)劃紅線調(diào)整：

（1）線形標(biāo)準(zhǔn)。

（2）高速公路、鐵路等重要交通線路。

（3）西氣東輸；高壓、超高壓、特高壓等重要管線。

（4）航道。

（5）橫斷面拼寬方案。

3.3 縱斷面設(shè)計(jì)

縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)需考慮以下主要因素：

（1）縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）航道、河道等標(biāo)準(zhǔn)。

（3）高速公路、鐵路等重要交通線路。

（4）西氣東輸；高壓、超高壓、特高壓等重要管線。

（5）路基干濕狀態(tài)。對于一般路段的二級公路，路床應(yīng)處于中濕狀態(tài)；對于城鎮(zhèn)化程度較高的二級公路段，受周邊地塊標(biāo)高限制時(shí)，路床可處于中濕或潮濕狀態(tài)。

（6）老路改建方案。老路改建時(shí)，應(yīng)結(jié)合老路檢測結(jié)果，對路面進(jìn)行改建設(shè)計(jì)，老路考慮利用時(shí)，縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮改建設(shè)計(jì)方案。

（7）行道樹利用方案。雙車道公路改建時(shí)，一般兩側(cè)土路肩種植有行道樹，如行道樹考慮利用時(shí)，應(yīng)考慮縱斷面抬高對其的影響，結(jié)合老路改建方案進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)。

4 路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)

4.1.1 路基頂面回彈模量

路基采用路基頂面回彈模量為設(shè)計(jì)指標(biāo)，對于公路而言，該回彈模量采用的是動態(tài)回彈模量的概念。

規(guī)范中根據(jù)荷載等級對回彈模量要求值做出了要求。新建路基應(yīng)通過試驗(yàn)或根據(jù)路基處理方案計(jì)算，得到回彈模量設(shè)計(jì)值，指導(dǎo)路基設(shè)計(jì)：

4.1.2 路基工后沉降

二級公路橋梁、涵洞、通道與路堤相鄰處工后沉降應(yīng)不大于10 cm，一般路段工后沉降應(yīng)不大于30 cm。

4.1.3 路基差異沉降

路基拼接時(shí)，應(yīng)控制新老路基之間的差異沉降，既有路基與拓寬路基橫坡度的工后增大值不應(yīng)大于0.5%。

4.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）路基填料的選擇應(yīng)因地制宜，并考慮水源保護(hù)等因素。

（2）重交通及以下的二級公路路基處置深度應(yīng)不小于80 cm；特重交通及以上的二級公路路基處置深度應(yīng)不小于120 cm。

（3）注意控制管道、結(jié)構(gòu)物的埋深和保護(hù)。（4）軟土地基處理。

5 路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)

公路路面設(shè)計(jì)與城市道路有所不同，公路瀝青設(shè)計(jì)時(shí)采用瀝青層、無機(jī)結(jié)合料基層疲勞破壞和瀝青層永久變形作為控制指標(biāo)。

5.2 路面改建設(shè)計(jì)

路面改建設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)荷載參數(shù)、老路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等因素，分段擬定改建方案，驗(yàn)算加鋪層設(shè)計(jì)參數(shù)，確定改建方案。

因改建工程施工周期較長，且老路路段往往在工程后期方施工，在前期確定改建方案時(shí)，應(yīng)考慮老路強(qiáng)度衰減等因素。

5.3 路面結(jié)構(gòu)選擇

二級公路多選擇兩層式瀝青路面，瀝青面層材料可根據(jù)需要進(jìn)行選擇，見表2。

表2 瀝青面層材料選擇

6 排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）根據(jù)項(xiàng)目所在區(qū)域，合理確定暴雨重現(xiàn)期。

（2）結(jié)合道路沿線規(guī)劃、現(xiàn)狀和用地情況，合理選用邊溝排水和管道排水。

（3）對于較寬的分隔帶或低影響開發(fā)設(shè)施，應(yīng)考慮設(shè)置排水盲溝，避免水對道路路基造成較大影響。

（4）對于穿越水源保護(hù)區(qū)的路段，應(yīng)注意對公路排水進(jìn)行收集，并考慮應(yīng)急措施和方案。

7 結(jié) 語

因公路等級劃分方式不同，上海市公路的特點(diǎn)也與其他地區(qū)存在較大不同。

本文在對上海市二級公路的特點(diǎn)進(jìn)行分析介紹的基礎(chǔ)上，研究了二級公路改建設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)、路線設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、路面設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)等要點(diǎn)，為相關(guān)從業(yè)人員提供一定的設(shè)計(jì)參考和工程經(jīng)驗(yàn)。