侯之薇
(河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)有限公司,天津 300250)
拒馬河發(fā)源于河北省淶源縣, 流經(jīng)淶源縣、易縣、淶水縣和北京市房山區(qū),在房山區(qū)張坊鎮(zhèn)鐵鎖崖以下分為南、北兩支,南支稱為南拒馬河,北支稱為北拒馬河。南拒馬河在北河店穿過京廣鐵路后,河道流向東南,至白溝附近與白溝河相匯。南拒馬河與白溝河匯合后稱為大清河。
南拒馬河是大清河北支的主要行洪通道, 同時(shí)也是定興縣北部洪水防線。
堤防工程建設(shè)規(guī)模由設(shè)計(jì)洪水位加超高確定,南拒馬河(含中易水上延)右岸防洪標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇,左岸防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。為確保南拒馬河右堤防洪安全, 右堤設(shè)計(jì)堤頂高程按不低于左堤設(shè)計(jì)堤頂高程1m控制。
南拒馬河定興段左堤西起京廣鐵路, 東至譚城村,全長(zhǎng)24.77km,緊鄰左堤北側(cè)自然形成多座村落,而左堤堤頂路為各村落與外部連接的主要交通要道,因此現(xiàn)狀堤頂路交通量較大,且車型多樣,雙向行駛困難。 因建設(shè)年代久遠(yuǎn),目前路面出現(xiàn)嚴(yán)重開裂及破損、局部不均勻沉降、雨天積水等問題。
本次工程對(duì)南拒馬河左堤進(jìn)行達(dá)標(biāo)建設(shè),堤頂局部不足處拓寬至7m。 道路橫斷面設(shè)計(jì)時(shí),考慮原有道路破損嚴(yán)重, 現(xiàn)狀左堤堤頂路車流量較大,且同時(shí)兼具抗洪搶險(xiǎn)及蘭溝洼蓄滯洪區(qū)撤退路兩個(gè)功能, 本次將左堤堤頂路拆除重建并擴(kuò)寬至6m,新建道路采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)形式,設(shè)單向橫坡1.5%,該條道路為等外路,道路線形依據(jù)堤防走向布置。
南拒馬河設(shè)計(jì)右堤定興段西起中易水河右岸與X354縣道(北塘公路)交界處,東至西各莊村與溝市村交界處,全長(zhǎng)20.99km。 本次治理將右堤防洪標(biāo)準(zhǔn)由20年一遇提高至200年一遇, 堤防需加高加固培厚。治理后右堤設(shè)計(jì)堤頂寬10m,設(shè)計(jì)路面寬7.5m,采用瀝青混凝土路面形式,向河道內(nèi)設(shè)單向橫坡1.5%,道路線形依據(jù)堤防走向布置。
兩側(cè)堤頂路路面結(jié)構(gòu)形式為:面層4cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土、黏層、6cm厚中粒式瀝青混凝土、透層;上基層18cm厚5%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石、下基層18cm厚3.5%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石; 底基層16cm厚12%石灰穩(wěn)定土。 道路兩側(cè)設(shè)白實(shí)線,中間設(shè)黃虛線,路面采用1.5%單側(cè)橫坡排水,且每50m設(shè)一道泄水槽。 堤頂路轉(zhuǎn)彎處和上堤坡道與堤頂交叉口處設(shè)C級(jí)波形防撞護(hù)欄及輪廓標(biāo)。左堤堤頂路設(shè)混凝土硬路肩,右堤堤頂路設(shè)1.25m土路肩并進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)。
南拒馬河兩側(cè)堤防與多條上堤坡道相交, 現(xiàn)狀上堤坡道分為土質(zhì)路面、混凝土路面兩種形式。堤防治理后導(dǎo)致多條上堤坡道交通中斷, 影響周邊居民交通出行,本次對(duì)上堤坡道進(jìn)行恢復(fù)設(shè)計(jì)。
上堤坡道恢復(fù)為瀝青混凝土路面時(shí)路面結(jié)構(gòu)形式為: 面層5cm厚中粒式瀝青混凝土、 透層; 基層16cm厚5%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石;底基層16cm厚3.5%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石。 上堤坡道恢復(fù)為泥結(jié)碎石路面時(shí)路面結(jié)構(gòu)形式為:面層1cm厚粗砂保護(hù)層,基層3cm厚級(jí)配碎石磨耗層,底基層20cm厚泥結(jié)碎石。上堤坡道采用瀝青混凝土路面時(shí)設(shè)硬路肩, 采用泥結(jié)碎石路面時(shí)設(shè)土路肩,路基邊坡均采用1∶2,邊坡防護(hù)采用預(yù)制混凝土六角框格植草護(hù)坡。 上堤坡道與堤頂路交叉口處設(shè)交通標(biāo)志牌。
(1)公路等級(jí):等外路。
(2)設(shè)計(jì)時(shí)速:10km/h。
(3)設(shè)計(jì)路面路基寬:①左堤堤頂路凈6.0m+2×0.5m;②右堤堤頂路凈7.5m+2×1.25m;③上堤坡道凈5.5m(3.5m)+2×0.5m。
(4)橫坡:1.5%。
(5)地震烈度:定興縣北河鎮(zhèn)Ⅱ類場(chǎng)地的基本地震動(dòng)峰值加速度0.15g, 對(duì)應(yīng)的地震烈度為Ⅶ度;定興縣北南蔡鄉(xiāng)、楊村鄉(xiāng)、柳卓鄉(xiāng)Ⅱ類場(chǎng)地的基本地震動(dòng)峰值加速度為0.10g, 對(duì)應(yīng)的地震烈度為Ⅶ度。
(6)高程系統(tǒng):1985年國(guó)家基準(zhǔn)高程水平(m)。
南拒馬河兩側(cè)堤頂結(jié)構(gòu)除滿足堤防工程自身斷面設(shè)計(jì)的要求外, 還應(yīng)滿足正常管理和防洪搶險(xiǎn)物資運(yùn)輸及蘭溝洼蓄滯洪區(qū)人員撤退的交通需求,因此在堤頂需設(shè)置交通道路。 本項(xiàng)目右堤堤頂寬10m,綜合考慮堤頂交通需求及大堤設(shè)計(jì)要求, 堤頂路以大堤為路基并依據(jù)堤防走向進(jìn)行布置。
堤頂路路面結(jié)構(gòu)形式考慮水泥混凝土路面或?yàn)r青混凝土路面。其中水泥混凝土路面強(qiáng)度高、耐久性好、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用小,平整度保持期長(zhǎng),抗滑性能好,施工較為簡(jiǎn)單。 但混凝土路面接縫多,施工周期長(zhǎng),行駛噪音大,舒適性差,修復(fù)難度大,新澆筑面板的養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng),對(duì)路基穩(wěn)定性要求高,對(duì)不均勻沉降的適應(yīng)性差。
瀝青混凝土路面較為平整、無接縫,行車舒適性好,振動(dòng)小,噪音低,對(duì)路基、地基變形或不均勻沉降的適應(yīng)性強(qiáng),養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便可進(jìn)行再生利用。
經(jīng)過綜合比較, 考慮駕駛感受及對(duì)地基變形或不均勻沉降的適應(yīng)能力,本次采用行車舒適性高,對(duì)路基、 地基變形或不均勻沉降的適應(yīng)性強(qiáng)的瀝青混凝土路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。
堤頂路工程與高填方道路工程類似, 對(duì)填方段壓實(shí)度有明確要求, 但道路與堤防的壓實(shí)度要求不同,造成了實(shí)際施工中的施工方法及要求有所沖突。堤防工程中要求堤身填筑壓實(shí)度不小于0.96; 堤頂路要求路床、路堤壓實(shí)度如表1。
表1 路床、路堤壓實(shí)度
堤防工程中的壓實(shí)度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為輕型擊實(shí)試驗(yàn),而道路工程壓實(shí)度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為重型擊實(shí)實(shí)驗(yàn),兩者有本質(zhì)不同。本次設(shè)計(jì)將路面底層以下0~0.8m,即路床部分, 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)按道路與堤防壓實(shí)度的高值控制;路床以下均按堤防壓實(shí)指標(biāo)控制。
與一般的道路工程設(shè)計(jì)不同, 堤頂路依托于堤防工程進(jìn)行建設(shè), 本次堤防治理工程是在原有堤防基礎(chǔ)上加高加固培厚,堤防走向已基本確定,不能大幅調(diào)整。 因此堤頂路平面線形布置只能與堤防走向保持一致。為保證堤頂路行車安全,依照道路工程專業(yè)要求, 本工程堤防轉(zhuǎn)彎半徑盡可能滿足公路工程要求進(jìn)行設(shè)計(jì), 堤頂路轉(zhuǎn)彎處和上堤坡道與堤頂交叉口處設(shè)波形防撞護(hù)欄。
根據(jù)JTG D81—2017《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》,本工程條件不要求設(shè)置防撞護(hù)欄,所以在同類堤防工程中,加設(shè)波形防撞護(hù)欄設(shè)計(jì)的十分少見。結(jié)合項(xiàng)目已建成后的實(shí)際使用效果證明, 受堤防線形條件影響,加設(shè)防撞護(hù)欄的設(shè)計(jì)十分必要。
考慮堤防背水側(cè)有大量村莊, 本次堤頂路采用單側(cè)橫坡排水, 減少了對(duì)周邊居民生活造成的影響。
定興段兩側(cè)堤防治理后, 本次在堤防征地范圍內(nèi),以最大縱坡不超過10%,河道一側(cè)上堤坡道與堤頂路夾角不大于30°的恢復(fù)原則進(jìn)行恢復(fù)。 因現(xiàn)狀形成坡道眾多且雜亂無序,本次進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化合并,對(duì)村莊附近間距較小或使用對(duì)象相同的道路進(jìn)行合并; 對(duì)堤防背水側(cè)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)且路面寬度較小的土路,考慮利用巡堤路與其連接。
上堤坡道硬化根據(jù)現(xiàn)狀路寬及結(jié)構(gòu)不同,分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。 原狀為土質(zhì)路面且寬度小于3.5m的道路按照泥結(jié)碎石路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行恢復(fù), 恢復(fù)路面寬3.5m,路基寬4.5m;原狀為混凝土路面或?qū)挾却笥?.5m的道路按照瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行恢復(fù),恢復(fù)路面寬5.5m,路基寬6.5m;原狀道路路面寬度大于5.5m時(shí),按照原路寬進(jìn)行恢復(fù),道路均設(shè)雙向橫坡1.5%。
本文介紹了舊堤改擴(kuò)建項(xiàng)目中堤防設(shè)計(jì)與堤頂路設(shè)計(jì)沖突部分的解決方案, 將路面底面以下0~0.8m, 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)按公路路基規(guī)范與堤防壓實(shí)度的高值控制;路床以下均按堤防壓實(shí)指標(biāo)控制。在滿足周邊居民交通需求的同時(shí),優(yōu)化了上堤坡道設(shè)計(jì),增設(shè)了防撞護(hù)欄,加強(qiáng)了居民出行安全性、舒適性。