旷昕
惠州市道路桥梁勘察设计院 广东惠州 516000
摘要: 依托惠州市英山公路项目升级改造为依托，该项目原来为二级公路标准现在需要升级改造为一级公路和城市主干路。根据项目特点和运营现状，提出了城市旧路升级改造的基本设计方法和原则，并针对路基、路面、市政设施融合、排水等设计内容进行了归纳分析，为类似工程提供参考。
关键词：城市道路；旧路；升级改造；设计方法；关键内容
1 前言
随着我国经济快速增长和城市化快速发展，各类资源在城市得到了高度的集中，这使得城市的交通基础设施建设需求越来越大，原来的城市道路所面临的运输荷载等级和运输量在不断增加，这使得一方面原来的道路等级不能满足现有的交通运输需求，出现了诸多病害问题从而影响行车安全和道路寿命，另一方面城市区域的扩张使得原来周边城市的道路需要升级改造到城市道路[1][2]。因此，根据工程经验积累城市旧路升级改造的设计方法和关键要求，对于类似工程项目具有很强的参考价值。
本文依托惠州市仲恺高新区的英山公路项目改造为工程依托，英山公路原来是二级公路，随着惠州市城市快速发展使得英山公路需要转化为城市主干路，加上该道路因为运输荷载破坏作用已经出现了大量的病害，需要进行升级改造才能满足后续的运营和使用需求。本文分析了该项目的工程特点和运营现状，提出旧路改造升级的设计方法和原则，并针对路基设计、路面设计、市政设施融合、排水设计等关键内容进行了总结分析，为类似工程建设提供参考。
2 工程概述
2.1 工程背景
英山公路旧路升级改造项目位于惠州市仲恺高新区沥林镇，沥林镇位于惠城区西部，距市区约25km，北与潼湖相邻，东与陈江、镇隆相接，西与东莞的谢岗镇和桥头镇接壤。
英山公路现为二级公路标准，设计时速40km/h，路面宽9m，水泥砼路面，是沥林镇内的主要公路。作为沥林镇内的主要道路，英山公路线型和断面形式不合理，人行道和非机动车道缺乏，人车混行严重，道路通行能力低，交通安全隐患大。英山公路与规划中的英山大道部分共线，英山大道规划为城市主干路，双向6车道，是沥林北部东西向的一条重要交通走廊，是沥林镇内内部交通出行的主要载体，同时联系陈江、东莞谢岗镇和桥头镇，承担对外交通功能。
英山公路目前主要承担着公路过境交通的功能，本项目的建设将为完善区域路网，带动周边土地开发及建设提供了重要的市政基础设施，同时，加强了镇内各片区之间的交通联系，满足各片区内部大量的日常生活出行需求。它的建设是完善城市路网布局和市政配套设施的需要，是满足交通量增长的需要，是加快沥林镇经济发展的需要，对促进沿线土地开发利用、改善镇内交通状况，加快镇区建设具有重要意义。
2.2 升级改造标准
根据项目的地位、作用、功能，相互连接的原有老路状态及城市现状，本项目按一级公路兼城市主干路标准进行升级改造，本项目主要技术指标如下：设计速度60km/h，道路横断面宽度22.5m和32m，设计荷载为城—A，路面为沥青混凝土，具体的道路升级改造标准如表1，需要将原来的二级公路升级改造为一级公路并兼城市主干路。
表1. 旧路升级改造的设计技术标准
3 旧路升级改造设计方法
城市旧路升级改造不仅仅要满足目前的建设要求，例如道路线形规划、横断面形状、平面线形等，还应该尽可能地兼顾原有道路的路基路面、桥梁与隧道等关键构造物，因此需要建立合理而科学的设计原则[3][4]。
(1) 尽量利用原有路线。尽管原有道路沿线城镇经济发展的改变需要进行调整，但仍然以利用原有道路路线为原则，避免扩建变成新建，充分利用原有道路路线可以避免诸多问题，例如土地资源占用、干扰城镇生活、影响环境等。
(2) 充分利用原有公路关键构造物。由于公路中的隧道和桥梁等构造物的特殊性，扩建道路应该充分利用这些构造物，避免重建也应避免原有桥梁的荒废，因为隧道和桥梁的建设寿命往往要高于道路。
(3) 充分考虑生态环保要素。随着可持续化理念和生态环保思想的普及，道路建设应该向着生态环保方向发展，路线规划应该减少对生态环境的破坏，道路建设应该建设对沿线生态系统和社会环境的影响，融合采用先进材料和先进技术提高道路建设的生态性。
(4) 按照“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念，树立可持续发展的设计观念，结合本项目的地形条件、地质条件、人文环境、生态环境等特点，设计中重点考虑以下几方面的问题：路线应尽可能减少对沿线生态环境的影响；少占耕地、减少拆迁；适应当地经济发展，配合地方路网建设。
4 旧路升级改造的主要内容
针对旧路升级改造设计方法，主要关注路基设计、路面设计、市政设施融合、排水设计等关键内容。
4.1 城市道路的路基设计
由于原来的道路是公路设计标准，主要提供长距离的人员和货物运输，改建升级为城市道路时，需要设置人行道和机动车道，以满足城市使用需求。同时城市道路的路基设计还需要考虑绿化要求，使得城市道路建设与城市协调发展。如图2是22.5 m宽度路基设计横断面图，整体设置为：2.5 m综合道(含树池)+1.5 m非机动车道+2×3.5 m行车道+0.5 m+2×3.5 m行车道+1.5 m非机动车道+2.5 m综合道(含树池)=22.5 m。
图2. 22.5m宽度路基设计横断面图
4.2 沥青路面的设计改造
原有的公路为水泥路面，为了满足城市道路的建设需求，需要采用沥青混凝土道路，使得城市道路的建设能够满足行车噪声小、安全可靠等原则，为此设计改造的道路路面如下：上面层4cm厚细粒式SBS改性沥青(AC-13C)，粘层油(PC-3)，中面层6cm厚中粒式沥青混凝土(AC-20C, 添加4%抗车辙剂)，粘层油(PC-3)，下面层8cm厚粗粒式沥青混凝土(AC-25C)，1cm厚下封层(稀浆封层ES-3)，透层油(PC-2)，基层34cm厚5%水泥稳定碎石，底基层20cm厚4%水泥稳定碎石，垫层15cm厚未筛分碎石。因此整体路面的设计厚度为87cm。
4.3 市政设施融合
公路改城市道路后需要将城市的市政设施进行融合，使得市政管线可以与市政道路进行融合，方便后续市政设施的管理和养护。本次管线设计仅涉及雨水、污水、照明、电力和通信等工程，给水、燃气按照规划拟定预留管位，不在本工程的设计范围内。道路红线宽度以22.5m和32m为主，此类道路下可单侧布管。
英山公路建成后，将极大加速周边地块的开发，鉴于给水、燃气管道的驳接频繁，故在管线平面位置设计过程中将给水管、燃气管的位置调整至道路最外侧，便于使用。道路断面宽度为32和43.5m时，人行道宽4.5m，路缘带宽0.5m，故将电力、通信、给水、燃气和照明管线布置于人行道，雨、污水管道布置在机动车道距离路缘石2.375m，使雨、污水管道检查井布位于车行道中间，以提高机动车行驶舒适度，且减少了机动车行驶对检查井井盖的破坏。如图3是22.5m道路宽度下的市政设施与道路设计融合。
图3. 22.5m宽度市政设施与道路的融合设计
4.4 道路的排水设计
改造升级的城市道路由于城市区域内建筑结构多，需要通过市政道路进行集中排水，因此需要对道路的排水系统进行集中规划设计。
城市雨水设计暴雨重现期，按P=3年设计，暴雨强度按惠州市城市暴雨强度公式计算。雨水量计算公式：
式中: Q-雨水量(L/s); -径流系数, 道路路面取0.9, 地块取0.65; q-暴雨强度(L/s.ha); F-雨面积(ha)。
暴雨强度公式：
式中: t-降雨历时(min), t=t1+m×t2; t1-地面集雨时间, 取值10min, m为折减系数, 取值1; t2-管渠内雨水流行时间(min)。
根据上述设计计算，可以确定本区域范围内需要接入新建2×1.5m过路涵洞，新建的雨水管上每隔90～120m增设预留管收集周边雨水。
5 结论
随着我国城市化快速发展，原来的城市道路所面临的运输荷载等级和运输量在不断增加，需要进行升级改造才能满足后续运输安全和使用需求。因此，根据工程经验积累城市旧路升级改造的设计方法和关键要求，对于类似工程项目具有很强的参考价值。
本文依托惠州市仲恺高新区的英山公路项目改造为工程依托，该道路原来是二级公路标准，现在需要进行升级改造才能满足使用需求。本文针对项目特点和目前运营现状，提出旧路改造升级的设计方法和原则，并针对路基设计、路面设计、市政设施融合、排水设计等关键内容进行了总结分析，可为类似工程建设提供参考。
参考文献：
[1] 常小花. 农村公路桥梁的典型病害及其防治措施[J]. 城市道桥与防洪, 2017 (6): 195-197.
[2] 黄焰. 城市道路排水及道路改造施工中的注意事项[J]. 中国市政工程, 2008 (5): 15-15.
[3] 杨辉, 胡金林. 城市道路配套工程升级改造现状与建议——以城市化快速发展过程中的工程施工为例[J]. 绿色科技, 2017 (13): 85-85.
[4] 韩振国, 石泉彬. 泰州城市道路快速化改造方案应用研究[J]. 工程与建设, 2016 (04): 436-438,475.
论文作者:旷昕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/5
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