中国市政工程西北设计研究院有限公司深圳分院
摘要：随着我国国民经济的高速发展，各中小城市城区版图不断扩大，原有城区周边公路逐渐被沿线的建设开发片区包围，这些道路的交通功能已由原来的过境性交通转变为过境性与服务性交通并存状态，服务于城市的，其道路设施已不适用其服务属性的需求。因此，市政化改造这些既有公路，成为城市开发建设的迫切需要。本文结合工程实例，从道路的横断面布置方案，纵断面以及配套管线布置等方案比较、优化的设计过程做出分析和总结。
关键词：市政旧道路；横断面布置；纵断面设计；路基拼接加宽
1、现状概述及项目特点
本道路路面宽23米，为沥青混凝土路面结构。长约3.2公里，按城市道路标准拓宽改造。
本项目有以下特点：西侧有规划水系，水系用地设计以现状道路路边为界；②由于本道路是该市的过境道路，并且与规划水系相邻，因此此次道路拓宽改造设计要注重道路设计的景观效果，与相邻水系景观相互协调；③沿水道路由于受到河道的制约，沿河城市道路与路网中其他道路的交通转换方向性一般都较为单一、明确。总体来说，沿河城市道路交通转换（包括机动车及非机动车、行人）方向一般都指向远离河道一侧，通过单侧的丁形平交或立交，利用道路网实现各方向的转换。因此，沿河道路的交通转换具有不对称性、不均衡性；④由于交通转换方向在远离河道一侧，可考虑非对称布置[1]。
2、横断面布置方案比选
2.1 路线及断面布置方案一
尽量利用老路。以老路中线为设计中线，需要占用部分水系设计用地。
根据现场踏勘情况，本道路路老路路面状况良好，可利用。该方案充分利用了老路现有路基路面，减少了路基路面加宽拼接工程量。
方案一道路标准横断面布置为：41m（红线）= 5m（人非通道）+ 21m（机动车道）+ 2m（绿化带）+6.5m（双向非机动车道）+ 4.5m（人行道）。
道路横坡设计如下：机动车道横坡采用1.5%坡度坡向两侧，非机动车道顺接机动车道横坡，人行道横坡采用1.5%坡度坡向路中。
该方案以现状老路中线为设计中线，可完全利用老路，道路横断面采用非对称布置，西侧为减少占用水系设计用地，仅布置5米宽人非通道（包括设施带），东侧接老路设置2米宽侧分带，避免了新旧路直接拼接加宽，同时可种植乔木行道树，有利于减少噪音、尾气等污染，由于本道路交通转换（包括机动车、非机动车、行人）方向一般在道路东侧，东侧非机动车道6.5米宽，设置为双向通行，这样可减少非机动车横过路。东侧人行道4.5米宽，可设置树池行道树，保证了道路绿化率。
有利点：可以完全利用老路，降低了项目投资，以及破除老路造成的不利影响。
不利点：① 占压西侧现状沟渠约1140米，需要进行路基处理，结合西渠水系建设时序，确定现状沟渠是否需要改渠；② 双向非机动车道需要专门交通组织。
2.2 路线及断面布置方案二
不占水系设计用地，由于水系用地设计以现状本道路西侧路边为界，道路设计需向东侧偏移，以现状道路东侧边线西偏2米为设计道路中心线。
方案二道路标准横断面布置为：42m（红线）= 3.5m（人行道）+ 4m（非机动车道）+2m（绿化带）+21m（机动车道）+ 2m（绿化带）+4m（非机动车道）+ 3.5m（人行道）。
道路横坡设计如下：机动车道横坡采用1.5%坡度坡向两侧，非机动车道顺接机动车道横坡，人行道横坡采用1.5%坡度坡向路中。
该方案设计中线在老路东侧边线位置，现状老路作为改造道路的西半幅布置3.5m（人行道）+ 4m（非机动车道）+2m（绿化带）+11.5m（机动车道），东半幅需全拼接加宽。
以老路中线西偏2米作为设计中线，考虑了路面拼接加宽的拼接宽度。
有利点：尽量不占用水系设计用地。
不利点：① 需要破除老路；并且全线需要拼接加宽半幅路。新旧路拼接间存在天然沉降差；② 东侧需要拆迁部分民房；③ 现状老路状态良好，大面积破除老路将造成一定社会影响；④ 由于路线起端需要与已建成路段对接，因中线偏移，横断面布置变化，需设置533米的中线调合段，该范围内仍需占用水系设计用地；
2.3 横断面方案比选
主要比较项目有：①机动车道数，相同。②老路利用情况，方案一：完全利用，纵断面设计尽量拟合老路设计标高，老路加铺厚度控制在4～12cm；方案二：部分利用，需拼接加宽，同时由于设计中线偏离老路中线（在老路东侧边线偏西2米处），老路加铺时由于老路路拱横坡的存在，东半幅平均加铺厚度大于10cm。此项方案一较优。③非机动车、行人交通组织，方案一：东侧非机动车道为双向交通，需专门组织；方案二：组织明确，常规做法。此项方案二较优。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④道路绿化率，方案一：8.5%；方案二：11.9%。此项方案二较优。⑤地下管线敷设，方案一：两侧均有足够宽度布设；方案二：西侧布置管线需破挖老路。此项方案一较优。⑥拆迁情况，方案一：拆迁较少；方案二：东侧拆迁面积大，且多为民房，拆迁难度大。此项方案一较优。⑦路基处理，方案一：西侧有1140米路段占压沟渠，需要路基处理；方案二：东侧需要路基拼接加宽处理。此项方案一较优。⑧施工期保通，方案一：不破挖老路，便于保通组织；方案二：需破挖老路，仅可半幅保通。此项方案一较优。综合以上分析比较，结论是推荐方案一。
3、道路纵断面设计
旧路改造的纵断面设计主要影响因素有①旧路纵断面线、横地面线。②旧路原以公路标准设计，某些路段超高设置过大，而道路位于已明显城市化区域，则根据城市道路设计规范，改造后道路可能需要調小最大超高。③改造后的道路等级和设计速度。通常旧路改造为同一等级但道路设计速度提高，或者为升一个道路等级，或者为公路改造为城市道路或公路兼有城市道路功能，对于不同道路设计标准对应不同的纵断面设计指标要求。
由于既有老路路基经过多年的车辆荷载作用，已经达到相对密实与稳定状态，同时两侧建筑地坪标高以及相交路口标高已形成，因而，在纵断面设计时要尽量避免开挖老路基或过多填高老路基，这有效减少改建道路的工后沉降量，又能降低工程造价[2]。
本工程道路纵断面设计在基本拟合现状道路路面标高。对于现状纵向起伏过大的局部路段，为了保证道路纵向线形平顺，按照规范要求对现状道路标高进行调整。纵断面设计高程应考虑以下因素：
（1）按原有车行道路面的标高作为设计控制重要依据，尽量满足本次设计标准各项技术标准；
（2）纵断面标高须考虑铣刨加罩后道路最小沥青层厚度和路面结构层厚度，设计路面标高尽量不低于现状路面标高。
（3）与相交道路、街坊出入口有良好衔接；
（4）尽量满足纵向排水要求，对纵坡小于0.3%的路段，需设置锯齿形街沟。
方案一设计中线走老路中线，纵断面设计尽量拟合老路，对老路路面进行铣刨加铺，加铺厚度控制在4-12cm；方案二由于设计中线在老路中线东侧9.5米处，考虑到既有老路路拱横坡，东半幅平均加铺厚度大于10cm。
4、路基拼接加宽
城市道路改造设计，路基的加宽拼接是一个难题，关系整个改扩建工程的成败。处理不当，其不均匀沉降就可能导致纵向裂缝的产生。因此，设计时，必须采取措施控制和减小新旧路基的沉降差。
老路基在自重应力及行车荷载的作用下，地基的固结沉降基本完成，而新建路基则存在着较大的施工沉降和工后沉降。如果不对新建路基地基进行处理，新老路基必然会有很大的沉降差，从而会导致新老路基拼接的失败。
常见的处理的方法有：复合地基法、轻质填料法、排水固结法、强夯法等。对于地下水丰富的区域，还需铺设一层透水性材料。基底的压实度也必须满足施工规范的要求，从而保证工后沉降，减小新老路基的沉降差。
开挖台阶并铺设土工格栅为了加强新老路基的连接，促进新老路基之间的协调变形，在拼接时，将老路基边坡开挖宽度不小于1m的反向台阶，并铺设土工格栅，以增强新老路基之间的连接和整体性[3]。
5、旧路铣刨加罩
根据既有老路路面，及路面设计高程与现状路面高程的高差，分情况罩面。
在实际施工时，铣刨加罩厚度需根据纵断面设计和现状路面实际标高进行酌情，调整方法可按如下执行：①当ΔH≤4cm时，铣刨厚度为δ=4cm-ΔH，加罩4cm 细粒式SBS改性沥青混凝土（AC-13C），其中ΔH=路面设计标高-原有路面标高；②当6≥ΔH>4cm时，将原有路面拉毛后，加罩厚度为ΔH 的细粒式SBS改性沥青混凝土（AC-13C）；③当10≥ΔH>6cm时，将原有路面拉毛后，先加罩厚度为ΔH -4cm的中粒式密集配沥青混合料（AC-20C），而后统一加罩4cm厚细粒式SBS改性沥青混凝土（AC-13C）。最大摊铺厚度控制在10cm，最小摊铺厚度控制在4cm。
隨着经济的发展、交通量的增加，城市道路改造成为改善道路状况的必然选择。做好城市道路改造设计，必须详细调查并深入分析旧路现实情况，在保证行车安全、舒适、便捷的前提下，充分考虑旧路利用，节省投资，为合理设计打下基础。重视特殊设计，加强技术措施，做到功能性、人文性、景观性的统一，确保旧路改造的设计质量。
参考文献：
[1] 刘伯莹，姚祖康.公路设计工程师手册[M].北京：人民交通出版社，2002：33.
[2] 王连威.城市道路与市政工程[M].北京：人民交通出版社，2009：71.
[3] 李继业.城市道路设计与实例[M].北京：化学工业出版社，2011：59.
论文作者:章广华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/7
标签：老路论文; 道路论文; 路基论文; 方案论文; 纵断面论文; 机动车道论文; 路面论文; 《防护工程》2018年第21期论文;