北京市通州區(qū)新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)初探

王 穎

（北京市通州市政工程設(shè)計(jì)有限公司，北京市 101100）

0 前言

建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村是“十二五”時(shí)期的戰(zhàn)略任務(wù)之一。通州區(qū)“十二五”規(guī)劃確定的目標(biāo)要求之一，就是大力提升農(nóng)村公共服務(wù)水平，重點(diǎn)是加強(qiáng)農(nóng)村道路的建設(shè)。同時(shí)新農(nóng)村道路的建設(shè)，還必須符合通州新城區(qū)建設(shè)的規(guī)劃要求。因此，新農(nóng)村道路建設(shè)成為通州新城區(qū)建設(shè)的組成部分，對(duì)于“改善農(nóng)村交通，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”具有現(xiàn)實(shí)意義。

筆者結(jié)合近年來的設(shè)計(jì)實(shí)踐，對(duì)新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)的基本原則、思路、方法、主要內(nèi)容以及在設(shè)計(jì)過程中需要注意的問題等方面進(jìn)行探討。

1 新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)概述

“十二五”期間，北京市通州區(qū)對(duì)新農(nóng)村建設(shè)基本類型進(jìn)行了劃分，分別是未達(dá)到基本建設(shè)型標(biāo)準(zhǔn)的村莊、基本建設(shè)型村莊、建設(shè)提高型村莊、建設(shè)達(dá)標(biāo)型村莊、農(nóng)村向社區(qū)轉(zhuǎn)變型村莊，共計(jì)5類。也是從那時(shí)起，未達(dá)到基本建設(shè)型標(biāo)準(zhǔn)的村莊和基本建設(shè)型村莊出現(xiàn)了以村莊為一體來進(jìn)行道路建設(shè)的工程，稱之為“新農(nóng)村道路工程”，如圖1所示。對(duì)于此類道路工程的設(shè)計(jì)，與時(shí)俱進(jìn)地賦予新的設(shè)計(jì)內(nèi)涵，稱之為“新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)”。

1.1 新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)與以往農(nóng)村道路設(shè)計(jì)的區(qū)別

1.1.1 新農(nóng)村道路屬性發(fā)生變化

新城區(qū)規(guī)劃對(duì)新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)行明確定位，新農(nóng)村建設(shè)是朝著社區(qū)模式進(jìn)行發(fā)展，這決定了新農(nóng)村道路應(yīng)當(dāng)滿足城市道路的功能要求，同時(shí)為道路兩側(cè)用地發(fā)展奠定良好的市政基礎(chǔ)。由此對(duì)新農(nóng)村道路進(jìn)行歸類，新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)屬于市政道路設(shè)計(jì)范疇，而以往農(nóng)村道路設(shè)計(jì)屬性就比較模糊，常將其納入公路設(shè)計(jì)。

圖1 仇莊村道路工程建設(shè)項(xiàng)目

1.1.2 等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變化

以往農(nóng)村道路一般參照四級(jí)公路進(jìn)行設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)則參照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。新農(nóng)村道路的性質(zhì)已發(fā)生變化，一般的新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參照城市支路，特殊的則提高等級(jí)，參照城市次干路標(biāo)準(zhǔn)，如表1所列。

表1 等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)比較

1.1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容發(fā)生變化

以往農(nóng)村道路采用邊溝排水，道路縱斷面設(shè)計(jì)無須體現(xiàn)排水走向的意圖，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范即可。新農(nóng)村道路采用管道的排水方式，管道承擔(dān)路面雨水與區(qū)域雨水的排除，此時(shí)道路縱斷面設(shè)計(jì)首先應(yīng)當(dāng)滿足排水的需求，工作內(nèi)容發(fā)生了變化。其次，納入了其他市政工程專業(yè)的設(shè)計(jì)，如給水工程、路燈電力工程、電信工程等，道路橫斷面設(shè)計(jì)需相應(yīng)提高要求。

1.2 新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)與新城區(qū)內(nèi)市政道路設(shè)計(jì)的區(qū)別

新城區(qū)內(nèi)市政道路為規(guī)劃路網(wǎng)中的一部分，其道路起點(diǎn)、終點(diǎn)及各相交路口位置已經(jīng)基本確定,道路兩側(cè)已按道路規(guī)劃紅線寬度控制用地邊界。新城區(qū)內(nèi)市政道路要求在限定的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)。新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)就比較靈活，需要因地制宜，以農(nóng)田為本，尊重農(nóng)村建設(shè)格局。其次，設(shè)計(jì)周期不同，新城區(qū)內(nèi)市政道路設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，經(jīng)歷從立項(xiàng)到可研，從規(guī)劃方案到設(shè)計(jì)方案，從初步設(shè)計(jì)到施工圖設(shè)計(jì)的一個(gè)完整周期。新農(nóng)村道路建設(shè)為做到工作早安排，任務(wù)早落實(shí)，簡(jiǎn)化辦事程序，加快項(xiàng)目的審批辦理，因此一般新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)是施工圖設(shè)計(jì)。

2 新農(nóng)村道路的施工圖設(shè)計(jì)

新農(nóng)村道路施工圖設(shè)計(jì)一般是以現(xiàn)況資料、規(guī)劃資料及規(guī)劃批復(fù)文件等設(shè)計(jì)資料完備為基礎(chǔ),參照地形圖，并在與業(yè)主進(jìn)行充分溝通、協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,力圖在充分滿足業(yè)主需求及規(guī)范要求的同時(shí),因地制宜，以農(nóng)為本，尊重客觀格局，盡量減少土方填挖量,以降低工程造價(jià)。

新農(nóng)村道路施工圖設(shè)計(jì)一般包括道路系統(tǒng)總平面設(shè)計(jì)、各組成道路平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、交叉口豎向設(shè)計(jì)等內(nèi)容,若遇到軟土地基還需進(jìn)行軟土地基處理的設(shè)計(jì)，見圖2。

圖2 于家務(wù)畜牧養(yǎng)殖基地道路施工圖設(shè)計(jì)

2.1 道路系統(tǒng)總平面設(shè)計(jì)

在平面設(shè)計(jì)中,總平面設(shè)計(jì)是非常重要的內(nèi)容,因其全面、直觀、準(zhǔn)確地反映了整個(gè)村莊路網(wǎng)的范圍和內(nèi)容,不僅為接下來的各條道路的單獨(dú)設(shè)計(jì)提供了依據(jù),而且還為其他市政專業(yè)的設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)的范圍和基礎(chǔ)?？偲矫嬖O(shè)計(jì)必須包含各條道路的平面位置、起終點(diǎn)坐標(biāo)、控制點(diǎn)坐標(biāo)、折點(diǎn)坐標(biāo)、橫向控制寬度等內(nèi)容,還須包含村莊的地形狀況、村莊既有建筑的平面位置及規(guī)劃建設(shè)格局等信息,使村莊的基本情況能一目了然。

可以說，系統(tǒng)總平面設(shè)計(jì)相當(dāng)于市政道路的方案設(shè)計(jì)，是一個(gè)溝通、協(xié)調(diào)、重復(fù)的過程。系統(tǒng)總平面設(shè)計(jì)的確定就為后續(xù)設(shè)計(jì)展開鋪墊。

2.2 各組成道路的平面設(shè)計(jì)

各組成道路的平面設(shè)計(jì)為各條道路的施工提供了準(zhǔn)確的定位,是施工測(cè)量放線的重要依據(jù)。道路平面設(shè)計(jì)除了要考慮在滿足上層次道路系統(tǒng)總平面設(shè)計(jì)中所規(guī)定的平面線形定位外,還應(yīng)結(jié)合橫向控制寬度考慮如獸力車類非機(jī)動(dòng)車行駛的要求,并根據(jù)需要增設(shè)獸力車道，車道的寬度應(yīng)為2.5 m。路口轉(zhuǎn)彎半徑取值不小于7.5 m，若用地方面有限制,則轉(zhuǎn)彎半徑可適當(dāng)減小。

在道路平面設(shè)計(jì)中,平曲線的設(shè)計(jì)是其難點(diǎn)所在,尤其要注意圓曲線半徑的大小應(yīng)符合規(guī)范對(duì)最小圓曲線半徑的規(guī)定及設(shè)計(jì)車速的要求；注意超高、加寬對(duì)應(yīng)圓曲線半徑的取值；注意平面視距的檢查。如果由于地形或農(nóng)田等不可改變因素的限制而導(dǎo)致設(shè)計(jì)的圓曲線半徑過小,一定要將詳細(xì)情況及可能導(dǎo)致的后果對(duì)業(yè)主說明,并盡量改善線型設(shè)計(jì)。

2.3 道路縱斷面設(shè)計(jì)

道路縱斷面設(shè)計(jì)體現(xiàn)了道路排水走向的意圖,并且排水走向與道路兩側(cè)村莊建筑散水標(biāo)高相互關(guān)聯(lián),因而在設(shè)計(jì)時(shí)首先要定好道路的關(guān)鍵控制點(diǎn),并與排水專業(yè)協(xié)商確定這些關(guān)鍵控制點(diǎn)的標(biāo)高,以滿足排水管線縱坡坡度設(shè)置和道路兩側(cè)散水的需求。

道路的關(guān)鍵控制點(diǎn)及其標(biāo)高確定后,就可以進(jìn)行道路的縱斷面設(shè)計(jì)。其主要思路是依據(jù)地形設(shè)坡,同時(shí)須考慮道路沿線標(biāo)高,避免出現(xiàn)道路的設(shè)計(jì)標(biāo)高與道路兩旁的標(biāo)高相差過大的情況,若不能避免二者標(biāo)高相差過大,則應(yīng)設(shè)置擋土墻。道路的縱坡走向應(yīng)盡量與排水管線坡度的走向保持一致,防止出現(xiàn)逆坡；道路的縱坡坡度應(yīng)適當(dāng),一般應(yīng)不小于3‰；道路的坡長(zhǎng)應(yīng)不小于60 m。

在道路縱斷面設(shè)計(jì)中,應(yīng)注意設(shè)計(jì)車速對(duì)豎曲線最小長(zhǎng)度的要求；注意避免出現(xiàn)豎曲線與平曲線的不適當(dāng)組合；注意豎曲線的視距計(jì)算，計(jì)算結(jié)果是否滿足規(guī)范要求。

2.4 道路橫斷面設(shè)計(jì)

在道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)中,新農(nóng)村道路多采用一幅路型式，一上一下雙向車道，機(jī)非混行。設(shè)計(jì)過程中主要考慮非機(jī)動(dòng)車道的的車道寬度設(shè)置,前提是對(duì)該區(qū)非機(jī)動(dòng)車交通量有簡(jiǎn)單的調(diào)查。曾有一村莊，功能定位于畜牧養(yǎng)殖基地，過往板車、獸力車較多，道路橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)非機(jī)動(dòng)車道寬度進(jìn)行適當(dāng)加寬。

一般道路的橫坡坡度取1.5%，步道橫坡坡度取2%。道路路拱設(shè)計(jì)根據(jù)道路路面的面層結(jié)構(gòu)形式而定,對(duì)于水泥混凝土路面,一般采用直線形路拱；而瀝青混凝土路面,則采用直線接拋物線形路拱。

新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)的“新”，新在對(duì)道路橫斷面設(shè)計(jì)加入市政管線排布。市政管線應(yīng)盡量布設(shè)在人行道或綠化帶上,且各管線的縱、橫間距應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。

2.5 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目前,新農(nóng)村道路的路面結(jié)構(gòu)主要以水泥混凝土和瀝青混凝土路面為主,路面結(jié)構(gòu)按面層、基層、墊層進(jìn)行設(shè)計(jì)。水泥混凝土路面具有剛度大、強(qiáng)度高、耐久性強(qiáng)和日常養(yǎng)護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn),但由于水泥混凝土的脆性和體積變形敏感性,路面需設(shè)置各種接縫,使得行車舒適性不及瀝青混凝土路面,噪聲也較高。另外,水泥混凝土路面一旦出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞,修復(fù)較為困難。水泥混凝土路面設(shè)計(jì)內(nèi)容可分為以下5個(gè)部分:（1）各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計(jì)。（2）路面結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)。（3）面層厚度設(shè)計(jì)。水泥板厚度設(shè)計(jì)應(yīng)分別進(jìn)行路面材料參數(shù)計(jì)算、荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算及溫度疲勞應(yīng)力計(jì)算,同時(shí)須滿足規(guī)范規(guī)定的最小板厚18 cm的要求。（4）面層接縫構(gòu)造和配筋設(shè)計(jì)。水泥板的長(zhǎng)度應(yīng)通過驗(yàn)算混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力來確定,一般取5 m。板的縱縫間距應(yīng)按車道寬度來確定。（5）路面排水設(shè)計(jì)。

進(jìn)行瀝青路面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)了解不同的瀝青面層類型及其適用條件,保證瀝青路面能提供安全、快速、舒適的行車條件,應(yīng)具有堅(jiān)實(shí)、平整、抗滑、耐久的品質(zhì)；還應(yīng)具有高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗水損害以及防止雨水滲入基層、迅速排除降雨、防水漂水霧、降低噪聲等功能。由于新農(nóng)村道路的交通量較小,瀝青混凝土面層可僅用容許回彈彎沉值進(jìn)行計(jì)算。面層通常分為上面層和下面層,上面層一般采用細(xì)粒式瀝青混凝土,并選用抗滑、耐磨石料；面層一般采用中粒或粗粒式瀝青混凝土。面層與基層間應(yīng)按基層類型和施工情況,適當(dāng)灑布透層瀝青、黏層瀝青或?yàn)r青封層?；鶎硬牧弦话悴捎脽o機(jī)結(jié)合料等穩(wěn)定性材料?；鶎雍穸韧ǔ?yīng)大于18 cm。如果路基為排水不良的土質(zhì)路塹,或者經(jīng)常處于潮濕、過濕狀態(tài),則需設(shè)置墊層,墊層材料可選用粗砂、砂礫、碎石等。

2.6 交叉口豎向設(shè)計(jì)

新農(nóng)村道路交叉口的豎向設(shè)計(jì)主要符合行車舒適、排水通暢及視線開闊的要求,使相交道路在交叉口內(nèi)有一個(gè)平順的共同面,使路面的水能及時(shí)排泄。

交叉口豎向設(shè)計(jì)一般有兩種方法，即方格網(wǎng)法和等高線法。這兩種設(shè)計(jì)方法的具體操作過程可參見相關(guān)書籍，這里不再贅述。這兩種方法中，以等高線法的設(shè)計(jì)效率較高，設(shè)計(jì)結(jié)果更容易達(dá)到最佳；而方格網(wǎng)法則需要設(shè)計(jì)人員有較豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且需花較多的時(shí)間進(jìn)行反復(fù)調(diào)整。

在設(shè)計(jì)過程中常遇到與既有鎮(zhèn)級(jí)公路銜接的交叉口,鎮(zhèn)級(jí)公路的等級(jí)較高,行車量較大,為不干擾既有鎮(zhèn)級(jí)公路,設(shè)計(jì)中一般采用順坡銜接法。這種方法就是使新建路與既有路的路面邊緣相接,在銜接點(diǎn)新建路的橫斷面與既有路路面邊緣的縱剖面完全吻合,并沿著銜接方向的既有路路拱橫坡順一段坡。順坡長(zhǎng)度可根據(jù)設(shè)計(jì)需要而定。這種銜接方式的主要優(yōu)點(diǎn)是:在不破壞原有路面及不影響其行車的情況下,使行車平順、舒適,因?yàn)樵谄囘M(jìn)入交叉口轉(zhuǎn)向后，既有路與新建路同處于一個(gè)縱坡段上,在縱向上同處于一個(gè)平面,使汽車能平順地通過銜接點(diǎn)，可使路面排水通暢。由于新建路是順既有路路拱橫坡的坡面相接的,所以即使既有路處平坡路段,在銜接處也不會(huì)滯水,路面水可通過新建路的縱向斜面及逐漸過渡形成的橫向路拱斜面排除。

2.7 道路排水設(shè)計(jì)

新農(nóng)村道路排水設(shè)計(jì)主要是處理好與農(nóng)田排灌的關(guān)系，對(duì)雨水口和連接管進(jìn)行布設(shè)。雨水口的布設(shè)是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。按常規(guī)，根據(jù)縱斷面設(shè)計(jì)確定低洼積水點(diǎn)，根據(jù)交叉口豎向設(shè)計(jì)確定必須的雨水口，根據(jù)排水干管檢查井位合理布設(shè)雨水口的位置。但是，當(dāng)?shù)缆肥侨沸褪?，主、輔路均設(shè)雨水口時(shí)，容易忽視道路合成坡度對(duì)雨水口布設(shè)的影響（見圖 3）。

圖3 合成坡度下三幅式道路雨水口的布設(shè)

3 結(jié)論

新農(nóng)村道路工程項(xiàng)目的出現(xiàn)，表明城鄉(xiāng)差距在逐步縮小，是農(nóng)村城市化進(jìn)程的產(chǎn)物。新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)雖小，但“五臟俱全”，涵蓋了平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、交叉口豎向設(shè)計(jì)、道路排水設(shè)計(jì)等內(nèi)容。市政工程設(shè)計(jì)人員除了本專業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)范之外，還必須調(diào)查交通量、既有路情況、周圍土地利用現(xiàn)狀及規(guī)劃、農(nóng)田分布及排灌等,在充分掌握第一手資料的基礎(chǔ)上,從農(nóng)村的規(guī)劃建設(shè)格局、工程造價(jià)、道路線形美學(xué)等多個(gè)方面進(jìn)行分析,使新農(nóng)村道路設(shè)計(jì)更趨于合理,從而使道路不僅是交通的構(gòu)筑物,更是新農(nóng)村一道靚麗的風(fēng)景線。

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