市政道路改擴(kuò)建路基路面優(yōu)化設(shè)計(jì)

1 引言

針對(duì)現(xiàn)狀道路實(shí)行改擴(kuò)建策略是有效緩解交通壓力的重要方式[1]，市政道路改擴(kuò)建的方法多樣，需從道路現(xiàn)狀出發(fā)，做好優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。 市政道路改擴(kuò)建尚存在諸多問題，需做深入的探討，提出科學(xué)可行的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，提高市政道路路基路面的改擴(kuò)建品質(zhì)。

2 工程概況

廣州市黃埔區(qū)知識(shí)城集成電路園北片區(qū)道路及市政設(shè)施完善工程， 重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容為位于知識(shí)城集成電路園北片的4條市政道路（人才七路、人才九路、人才八路西延線、創(chuàng)育三路）。 項(xiàng)目建成后，將擴(kuò)充既有道路交通骨架，為沿線兩側(cè)用地及區(qū)域發(fā)展提供配套設(shè)施，對(duì)推動(dòng)地區(qū)的發(fā)展有重要作用。

3 市政道路一般路基設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)原則

（1）路基堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，路床上部保持中濕或干燥的狀態(tài)。（2）一般路段和與構(gòu)造物連接段維持穩(wěn)定，盡可能減小工后沉降。 （3）遵循因地制宜的設(shè)計(jì)原則，條件允許時(shí)，從當(dāng)?shù)剡x取路基填筑材料，嚴(yán)格控制填料的粒徑、雜物含量等，在源頭上加強(qiáng)質(zhì)量管控。 （4）路基的防洪排澇設(shè)計(jì)需落實(shí)到位，促進(jìn)水的高效排放，減少路基的積水量，減弱水對(duì)路基的侵蝕。 （5）在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，兼顧施工效率、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境多方面的要求[2]，提高路基的綜合品質(zhì)。

3.2 路基的填筑與壓實(shí)

路基填料采用級(jí)配良好的粗粒土， 包含砂類土、 礫類土等。 填料的含水量超過最佳含水量時(shí)，以摻入石灰或其他方法調(diào)整。 路基的穩(wěn)定性要求較高，耕植土、粉性土等不宜作為路基填料。分層有序填筑路基填料[3]，按照重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，用壓實(shí)機(jī)具充分碾壓，使經(jīng)過填筑、碾壓后的路基具有平整性和穩(wěn)定性。 路基壓實(shí)度的要求如表1 所示。

表1 路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)要求

3.3 路基邊坡施工及排水

3.3.1 坡率的控制

考慮挖方邊坡和填方邊坡兩類，分別確定坡率控制要求。

1）挖方邊坡。 路塹邊坡坡率取1∶1，挖方高度在8 m 以上時(shí)分級(jí)放坡，各級(jí)邊坡均設(shè)2 m 寬平臺(tái)，一級(jí)、二級(jí)邊坡坡率分別為1∶1、1∶1.25。

2）填方邊坡。 填方邊坡高度在8 m 以內(nèi)時(shí)，放坡坡率控制在1∶1.5；反之，采取分級(jí)放坡的施工方法，各級(jí)邊坡均設(shè)2 m寬平臺(tái)，一級(jí)、二級(jí)邊坡的坡率分別為1∶1.5、1∶1.75。

3.3.2 邊坡防護(hù)

填方路堤與挖方路塹的防護(hù)考慮到穩(wěn)定、綠色環(huán)保、靈活自然多項(xiàng)要求，采取噴播植草防護(hù)措施；局部坡高超過4 m，為提升邊坡防護(hù)效果，增設(shè)三維網(wǎng)。 路基填挖交界部位的處理采取沖擊碾壓、 布設(shè)土工格柵等方法， 必要時(shí)集多種方法于一體，保證交界部位的穩(wěn)定性。地面橫坡或縱坡陡于1∶5 時(shí)，按寬度不少于2.0 m 的要求在路基底部開挖臺(tái)階，向內(nèi)傾斜坡度為2%。 邊坡高度＞8 m 時(shí)，采取骨架防護(hù)措施。

3.3.3 路基排水

路基臨時(shí)排水設(shè)施采用淺碟形邊溝和排水溝， 修筑位置規(guī)劃在道路兩側(cè)。 排水設(shè)施連接市政排水管道，由市政雨水系統(tǒng)接納路基的排水，建立暢通的水排放路徑。

3.4 特殊路基的處理設(shè)計(jì)

3.4.1 處理要求

路基處理交工面承載力≥120 kPa， 一般路段的工后沉降≤30 mm。

3.4.2 不良地質(zhì)條件的描述

項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的特殊土以淤泥質(zhì)土和雜填土居多， 場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7 度，場(chǎng)區(qū)未見地面沉降、泥石流等災(zāi)害。 場(chǎng)地平整后發(fā)現(xiàn)，人才七路有0.5～14.2 m 新近填土，呈松散狀，屬路基處理的重點(diǎn)部位。

3.4.3 軟基處理方法

施工現(xiàn)場(chǎng)的軟弱地基包含雜填土、淺層新近填土等，根據(jù)各細(xì)分路段的軟基特性采取具有針對(duì)性的處理方法。

Ak0+122～Ak0+276 段， 以淺層換填的方法處理軟基，處理面積約1 848 m2。

人才七路至Ak0+122、Ak0+276 至終點(diǎn)等路段，考慮到此類路段軟基深度較大的特殊性，用水泥攪拌樁加固軟基，樁徑0.5 m，樁距1.5 m，方形布置，處理面積約2 328 m2。

創(chuàng)育三路、人才八路西延線及人才九路，重點(diǎn)處理區(qū)域?yàn)樗蚝汪~塘等，采取先開挖、后換填的方法，清淤深度視實(shí)際地質(zhì)條件而定，回填材料采用未篩分碎石；果林、苗圃等也屬于軟基處理的范疇，考慮開挖腐殖土并換填1.0m 砂性土的方法。

4 路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本項(xiàng)目的道路等級(jí)為城市次干路、支路，運(yùn)營(yíng)期設(shè)計(jì)年限末單車道累計(jì)軸載分別為650 萬(wàn)次、400 萬(wàn)次， 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載為BZZ-100。 瀝青路面設(shè)計(jì)使用年限為15 年，車行道的土基模量達(dá)到30 MPa，非機(jī)動(dòng)車道和人行道為20 MPa。

4.2 機(jī)動(dòng)車道路面的設(shè)計(jì)

水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面是常見的兩種機(jī)動(dòng)車道路面形式，從質(zhì)量、耐久性、維護(hù)便捷性多方面做對(duì)比分析，選擇最佳的路面形式。

1）水泥混凝土路面的排水效率高，耐久性突出，維護(hù)成本低，但前期建設(shè)成本偏高，若面層受損將面臨維修難度大的問題；車輛行駛時(shí)的平穩(wěn)性較差，噪聲偏高，影響駕乘體驗(yàn)感。 從適用性的角度來看，水泥混凝土路面主要建設(shè)在交通量較小、市政干管少的城市道路。 結(jié)構(gòu)組成如圖1 所示。

圖1 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)示意圖

2）瀝青混凝土路面兼具施工便捷、行車舒適、維護(hù)便捷等優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)工程量和工期進(jìn)度分期施工；路面無共振和日照反射影響，視覺效果良好，與周邊環(huán)境保持協(xié)調(diào)；便于地下管線的鋪設(shè)， 提高地下空間的利用率， 減小市政基礎(chǔ)設(shè)施的干擾；施工周期短，能夠快速開放交通。 但瀝青路面的耐久性略有欠缺，使用年限較短，使用階段的運(yùn)行維護(hù)成本較高，遇強(qiáng)降雨時(shí)雨水的排放速度較慢。 從適用性的角度來看，各級(jí)城市道路的慢車道和機(jī)動(dòng)車道常采用瀝青混凝土路面。 結(jié)構(gòu)組成如圖2 所示。

圖2 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)已建道路路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，兼顧城市行車舒適性、道路景觀多方面的要求， 在本工程的路面施工中采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。

4.3 人行道路面緣石的選取

芝麻白花崗巖是可行的材料， 主要用作人行道路面結(jié)構(gòu)側(cè)石、人行道壓條、車止石等。

1）人行道面層結(jié)構(gòu)總厚度為35 cm，組成為：級(jí)配碎石墊層（10 cm）+C20 透水水泥混凝土（15 cm）+C30 原色透水混凝土（6 cm）+C30 強(qiáng)固透水混凝土（4 cm）。人行道鋪裝采用透水材料， 為提高排水效率， 在墊層設(shè)計(jì)排水盲溝， 搭配PVC管，將水高效排放至雨水井。

2）道路側(cè)平石和壓條全線施工均選用花崗巖。 平石采用花崗巖平緣石，路緣石采用花崗巖側(cè)石，人行道鎖邊、創(chuàng)育三路樹穴、 人才七路及人才八路西延線的樹穴均采用花崗巖壓條，規(guī)格視實(shí)際施工條件而定。

3）綜合考慮城市道路規(guī)劃要求、道路沿線分布情況、道路與兩側(cè)環(huán)境的協(xié)調(diào)性， 在彰顯道路功能特性的同時(shí)最大限度突出本道路的景觀特色，打破道路的生硬感，實(shí)現(xiàn)與周邊環(huán)境的融合。 飾面材料是決定道路整體觀感的關(guān)鍵因素，在設(shè)計(jì)飾面材料時(shí)兼顧材料的美觀性、耐久性和實(shí)用性。 色彩方面，追求簡(jiǎn)約、大方，通過色彩的搭配、變化起到暗示提醒的作用；功能方面，考慮飾面材料的防滑處理，避免車輛打滑。

4.4 市政道路無障礙設(shè)計(jì)

4.4.1 設(shè)計(jì)原則

根據(jù)無障礙的理念對(duì)全線道路展開設(shè)計(jì)， 充分關(guān)注行動(dòng)不便者的日常出行需求，在各類路口設(shè)緣石坡道，根據(jù)建設(shè)條件選擇路口形式，如單面坡道、三面坡道。 嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)盲道，保證位置和走向的合理性，使視殘者能夠在安全的前提下以相對(duì)輕松的方式到達(dá)目的地。

4.4.2 道路的無障礙設(shè)計(jì)

在本市政道路的無障礙設(shè)計(jì)中， 緣石坡道采取的是單面和三面坡緣石坡道相綜合的方案， 具體形狀以及尺寸根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)條件而定。 扇形、方形、長(zhǎng)方形均屬于常見的緣石坡道形式，坡道坡度不超過1∶20，坡道下口寬度以2 m 以上為宜。根據(jù)功能的不同，將盲道劃分為提示盲道、行進(jìn)盲道，組合應(yīng)用。 在人行橫道入口和轉(zhuǎn)彎部位、行進(jìn)盲道的起止點(diǎn)設(shè)提示盲道，給視殘者提供明確的方向引導(dǎo)。 盲道寬度控制在0.3 m 較為合適，規(guī)劃位置選取在人行道邊0.3 m 處。

4.4.3 人行道上盲道的鋪設(shè)

根據(jù)連續(xù)性的原則鋪設(shè)人行道上盲道， 拐外部位以順彎道弧度的形式鋪設(shè)，形成順暢的流線。 盲道行進(jìn)方向上存在井蓋時(shí)，先檢測(cè)井蓋的位置，若與地面平齊，無須繞開井蓋鋪設(shè)盲道，僅在井蓋前后設(shè)提示盲道磚即可，但需按照對(duì)稱的要求設(shè)置，數(shù)量控制在4～6 塊。 若井蓋高出地面，人們行走時(shí)可能磕碰摔倒，出于安全考慮，繞道鋪設(shè)盲道。 盲道鋪設(shè)至緣石坡道口時(shí)，鋪設(shè)提示盲道，寬度取300 mm，位置規(guī)劃在距離坡道底部250～300 mm 的位置， 長(zhǎng)度根據(jù)坡道口的具體尺寸進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。 盲道行進(jìn)方向有叉道的部位存在鋪設(shè)盲道的要求時(shí)， 考慮在交叉區(qū)域鋪設(shè)提示盲道磚， 采取多方向鋪設(shè)的方法，各方向鋪設(shè)的數(shù)量控制在3～4 塊。 在盲道終止區(qū)域以及并排鋪設(shè)盲道磚的盲道上設(shè)置提示盲道。

4.4.4 車止石

根據(jù)穩(wěn)定可靠、耐久、不易移動(dòng)的基本要求選擇車止石，如圓柱形的花崗巖是可行的材料。 精心選材，注重車止石類型的一致性， 單個(gè)工程僅允許采用單一形式的車止石。 直徑取250 mm，鋪設(shè)到位后的外露高度控制在400 mm。

5 結(jié)語(yǔ)