農(nóng)村公路提檔升級工程中的生命安全防護(hù)設(shè)計(jì)

蔡 軍

(江蘇中設(shè)集團(tuán)股份有限公司,江蘇 無錫 214072)

0 引言

YE72雨泉路是六合區(qū)老路提檔升級工程之一,項(xiàng)目改建后能改善區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)交通狀況,帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,促進(jìn)地區(qū)資源開發(fā)與利用,改善運(yùn)輸環(huán)境,同時(shí)加強(qiáng)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的聯(lián)系,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,對于增大路網(wǎng)密度、提高路網(wǎng)等級,具有較大推動(dòng)作用。

1 老路概況

現(xiàn)有老路等級偏低,道路偏窄,路面寬度約3 m～4 m;平縱線形指標(biāo)差,老路最小圓曲線半徑為 25 m;道路起伏較大,經(jīng)擬合,最大縱坡 12.5%,最小坡長50 m;平縱指標(biāo)需要優(yōu)化、斷面偏窄,現(xiàn)有的道路無法滿足日益增長的交通需求。

2 提檔升級后的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

YE72雨泉路路線長2.585 km,其中,老路加鋪利用段長約1.57 km,新建段長約1.02 km。

K0+000—K2+038(梅云路)公路等級為四級公路,設(shè)計(jì)速度30 km/h,路基寬度7.5 m,路面寬度為6.5 m; K2+038(梅云路)—終點(diǎn)K2+585公路等級為單車道小交通量四級公路,設(shè)計(jì)速度為15 km/h,路基寬度5.5 m,路面寬度為4.5 m。

3 設(shè)計(jì)步驟

1)基礎(chǔ)資料搜集。搜集現(xiàn)有農(nóng)村公路的技術(shù)參數(shù)、交通量、交通類型、交通事故等資料。

2)風(fēng)險(xiǎn)評估和隱患排查。分析歷年來的交通事故原因,同時(shí)對本次提檔升級后的平縱橫等指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)安全評價(jià),對沿線所有的安全隱患點(diǎn)(如急彎、大縱坡、沿河段、交叉等)進(jìn)行逐一核查排查,列出具體樁號或段落。

3)路段分類,制定總體方案。根據(jù)排查結(jié)果,對路段進(jìn)行分類,按照“安全至上”的原則制定切實(shí)可行的總體方案。

4)工程設(shè)計(jì)。在“安全、有效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用”的前提下,結(jié)合現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和地方規(guī)定,吸取六合地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)做法,兼顧工程造價(jià),最終確定安全生命防護(hù)工程設(shè)計(jì)。

4 具體設(shè)計(jì)

1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)速度。K2+038(梅云路)—K2+585(終點(diǎn))處老路最大縱坡12.5%,該處緊鄰水庫(本工程與河堤平面交叉),升級改造時(shí)老路無法下挖。又由于該處緊鄰新建的農(nóng)業(yè)觀光園,路面高程只能局部適當(dāng)抬高。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]設(shè)計(jì)條文,四級公路設(shè)計(jì)速度20 km/h時(shí),對應(yīng)的最大縱坡9%(見表1),如采用9%縱坡,則需將河堤下挖約2.5 m或?qū)⒗下诽Ц呒s2.5 m。

表1 最大縱坡一覽表

項(xiàng)目組成員多次現(xiàn)場踏勘,與業(yè)主、地方主管部門、河道管理單位對接后,內(nèi)部召開多次項(xiàng)目評審會,結(jié)合現(xiàn)場地形地物情況,同時(shí)考慮該處位于項(xiàng)目終點(diǎn)段,交通量相對較小的實(shí)際因素,最終依據(jù)《小交通量農(nóng)村公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[2]及《小交通量農(nóng)村公路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》[3],將該段定性為四級公路(Ⅱ類),設(shè)計(jì)速度15 km/h;同時(shí)為了保證行車安全,將該處設(shè)置為單向通行,路面寬度4.5 m。

根據(jù)《小交通量農(nóng)村公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》4.0.8條及《小交通量農(nóng)村公路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》5.3.2條“一般路段最大縱坡不應(yīng)大于12%……”,本次設(shè)計(jì)最大縱坡為10.9%,相應(yīng)的坡長為85 m,相應(yīng)的縱坡及坡長均滿足表2的要求。

表2 不同縱坡的最大坡長

2)平面彎道處。在急彎、反向彎、連續(xù)彎等平面指標(biāo)不良路段,對通視條件進(jìn)行逐一核查,設(shè)置相應(yīng)的彎道標(biāo)志、禁止超車標(biāo)志和線形誘導(dǎo)標(biāo)志[4],道路中心線由黃色虛線改為黃色實(shí)線,同時(shí)設(shè)置必要的波形梁護(hù)欄。

3)大縱坡處。瀝青混凝土上面層鋪筑完畢后,在其表層施工3 mm的彩色防滑路面,增大摩擦系數(shù)以減少事故的發(fā)生。該路段設(shè)置相應(yīng)的大縱坡提醒標(biāo)志以及禁止騎行標(biāo)志。考慮減速壟在冰雪天氣,易給非機(jī)動(dòng)車道出行者帶來隱患(摔倒),本次設(shè)置了減速振蕩標(biāo)線。同時(shí)設(shè)置必要的波形梁護(hù)欄。

4)高填及沿河(塘)路段。本工程邊坡坡率1∶1.5,結(jié)合《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》[5]圖6.2.4以及《六合農(nóng)村公路設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見》,在填高大于3 m路段設(shè)置波形梁護(hù)欄。邊坡坡度及路堤高度與護(hù)欄關(guān)系圖見圖1。沿河(塘)路段波形梁護(hù)欄,同時(shí)設(shè)置禁止超車標(biāo)志和減速標(biāo)志。路側(cè)波形梁護(hù)欄等級的選用,對于四級公路,事故嚴(yán)重程度等級為“中”時(shí),根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置C級波形梁護(hù)欄即可;參照《六合農(nóng)村公路設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見》,結(jié)合項(xiàng)目自身特點(diǎn)、交通量及護(hù)欄設(shè)置處地形地物等因素,本次路側(cè)采用B級波形梁護(hù)欄,最小設(shè)置長度28 m,均滿足規(guī)范要求[6]。

5)橫斷面受限處。K2+038 (梅云路)—K2+585(終點(diǎn))寬度受限處,采取單向通行的交通組織方案,提前設(shè)置了完備的交通標(biāo)志;此外在通視良好的路段,設(shè)置了兩處錯(cuò)車道,錯(cuò)車道處路面寬度6 m,有效長度15 m,兩側(cè)漸變段10 m。

6)村鎮(zhèn)集鎮(zhèn)處。在進(jìn)入村莊前設(shè)置了村莊集鎮(zhèn)警告標(biāo)志。在行人過街密集處,設(shè)置了人行橫道線,并設(shè)置了“注意行人”的警告標(biāo)志和“行人通過”的指示標(biāo)志。提前告知駕乘人員需減速慢行,讓行人優(yōu)先通過,充分體現(xiàn)了“以人為本、安全至上”的原則。

7)交叉口處。對兩處與省道交叉處,都進(jìn)行了渠化設(shè)計(jì),增設(shè)了轉(zhuǎn)彎車道,并設(shè)置了信號燈和完備的交安設(shè)施。對于沿線其他主要的等級交叉口,進(jìn)行了渠化設(shè)計(jì),設(shè)置了相應(yīng)的交安設(shè)施。對于沿線小交叉,進(jìn)行適當(dāng)歸并,同時(shí)在被交道路設(shè)置停車讓行標(biāo)志,在主線上設(shè)置道口標(biāo)注,并貼紅白相間的反光膜。

8)觀景平臺處。全線設(shè)置一處觀景平臺,考慮安全和景觀的需求,平臺內(nèi)外側(cè)均設(shè)置了鋼臂木護(hù)欄。

5 四新成果的應(yīng)用

1)環(huán)氧彩色防滑路面。環(huán)氧型彩色防滑路面是一種不含溶劑的多組分環(huán)氧基系統(tǒng),路面摩擦值在70以上。在瀝青混凝土路面施工完畢后,在其上攤鋪3 mm～5 mm的環(huán)氧類樹脂,將經(jīng)過高溫合成、煅燒并染色的摩氏硬度7以上的高強(qiáng)骨料散布在樹脂上面,待樹脂完全固化后將多余的骨料去除,即成彩色防滑路面。該產(chǎn)品顯著優(yōu)點(diǎn)如下:

強(qiáng)度高:高強(qiáng)度樹脂和骨料使路面具備了較高的強(qiáng)度和安全性。

防滑性能好:高強(qiáng)骨料可以長期保持較高的摩擦值,增加路面的安全性能。同等條件下,剎車距離縮短達(dá)40%以上,雨天甚至可縮短距離達(dá)50%以上。

色彩鮮艷:骨料本身就具有鮮艷的顏色,即便在長期磨損露出骨料本色后,路面依然會保持鮮艷的色彩,可做成各種圖案和顏色。

使用壽命長:使用壽命在5 a以上,可達(dá)8 a～10 a。

施工速度快:適宜做各種圖案,方便靈活;可在現(xiàn)有路面上施工。

養(yǎng)護(hù)成本低:后期小面積修補(bǔ)方便,運(yùn)營和養(yǎng)護(hù)成本低。

該產(chǎn)品可以應(yīng)用在收費(fèi)站、公交站臺、交叉口、下高架、進(jìn)隧道、主輔道變換處等部位(見圖2)。本工程在大縱坡處采用環(huán)氧彩色路面,起到防滑、耐磨作用,延長了道路使用壽命,還能起到警示和美觀的作用。

2)鋼臂木護(hù)欄。為防止臨河段的非機(jī)動(dòng)車輛和行人沖出道路以外,結(jié)合本工程景觀綠化的要求,進(jìn)行路側(cè)護(hù)欄的設(shè)計(jì),以達(dá)到安全設(shè)施與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的目的,使安保設(shè)施成為美化路容路貌的重要因素。本工程在觀景臺推薦采用鋼臂木護(hù)欄(見圖3)。具有如下優(yōu)點(diǎn):安全:2018年成功通過包括貨車、客車和小客車的實(shí)體車輛碰撞試驗(yàn),安全性能滿足三級(A級)要求,成為通過中國和歐盟雙重認(rèn)證的鋼臂木護(hù)欄。

美觀:在碰撞發(fā)揮吸收能量作用的同時(shí),更提供了護(hù)欄融于自然、美觀協(xié)調(diào)的高附加值。

環(huán)保:木材能夠吸收汽車排放的尾氣(二氧化碳),保護(hù)環(huán)境。

便捷:工廠加工,便于裝配和安裝。安裝簡單,方法與波形梁護(hù)欄類似。

壽命長:最外側(cè)的木材經(jīng)過防腐處理后,滿足機(jī)械性和使用壽命的要求。

3)免振壓水泥穩(wěn)定碎石。本工程約有650 m穿過村莊集鎮(zhèn)段,道路兩側(cè)房屋密集,如果采用常規(guī)路面結(jié)構(gòu),易造成對房屋的損壞,同時(shí)強(qiáng)噪聲嚴(yán)重影響村民正常的生活。本次設(shè)計(jì)基層采用免振壓水泥穩(wěn)定碎石。

借鑒自密實(shí)水泥混凝土相關(guān)技術(shù)原理,通過添加免振壓外摻劑來實(shí)現(xiàn)不振動(dòng)壓實(shí)條件下就能達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度的技術(shù)。它顯著優(yōu)點(diǎn)是不需要振動(dòng)壓實(shí)(只需要靜壓),就能達(dá)到規(guī)范或設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度和強(qiáng)度。

本工程免振壓添加劑摻量為水泥劑量的10%,通過靜壓法來確定最大干密度和最佳含水量,壓實(shí)度為98.9%～99.2%,高于設(shè)計(jì)值98%;混合料7 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)3.9 MPa～4.1 MPa,遠(yuǎn)超過規(guī)范要求的3.5 MPa。

噪聲檢測:普通水穩(wěn)振動(dòng)碾壓時(shí)噪聲達(dá)126 dB,采用免振水穩(wěn)施工時(shí)為70 dB以下,在降低噪聲的同時(shí),減少了對道路兩側(cè)村民建筑物的影響。免振壓水穩(wěn)現(xiàn)場圖見圖4。

6 結(jié)語

該工程提檔升級后,給人耳目一新的感覺,無論從行車安全性、出行舒適度、外在美觀感等方面都得到了很大提升,成為當(dāng)?shù)匾粭l網(wǎng)紅打卡路,完善了片區(qū)路網(wǎng),提升了地方形象,帶來了較大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。