北京市通州區(qū)新農(nóng)村道路設計初探

王 穎

（北京市通州市政工程設計有限公司，北京市 101100）

0 前言

建設社會主義新農(nóng)村是“十二五”時期的戰(zhàn)略任務之一。通州區(qū)“十二五”規(guī)劃確定的目標要求之一，就是大力提升農(nóng)村公共服務水平，重點是加強農(nóng)村道路的建設。同時新農(nóng)村道路的建設，還必須符合通州新城區(qū)建設的規(guī)劃要求。因此，新農(nóng)村道路建設成為通州新城區(qū)建設的組成部分，對于“改善農(nóng)村交通，促進經(jīng)濟發(fā)展”具有現(xiàn)實意義。

筆者結合近年來的設計實踐，對新農(nóng)村道路設計的基本原則、思路、方法、主要內(nèi)容以及在設計過程中需要注意的問題等方面進行探討。

1 新農(nóng)村道路設計概述

“十二五”期間，北京市通州區(qū)對新農(nóng)村建設基本類型進行了劃分，分別是未達到基本建設型標準的村莊、基本建設型村莊、建設提高型村莊、建設達標型村莊、農(nóng)村向社區(qū)轉變型村莊，共計5類。也是從那時起，未達到基本建設型標準的村莊和基本建設型村莊出現(xiàn)了以村莊為一體來進行道路建設的工程，稱之為“新農(nóng)村道路工程”，如圖1所示。對于此類道路工程的設計，與時俱進地賦予新的設計內(nèi)涵，稱之為“新農(nóng)村道路設計”。

1.1 新農(nóng)村道路設計與以往農(nóng)村道路設計的區(qū)別

1.1.1 新農(nóng)村道路屬性發(fā)生變化

新城區(qū)規(guī)劃對新農(nóng)村建設進行明確定位，新農(nóng)村建設是朝著社區(qū)模式進行發(fā)展，這決定了新農(nóng)村道路應當滿足城市道路的功能要求，同時為道路兩側用地發(fā)展奠定良好的市政基礎。由此對新農(nóng)村道路進行歸類，新農(nóng)村道路設計屬于市政道路設計范疇，而以往農(nóng)村道路設計屬性就比較模糊，常將其納入公路設計。

圖1 仇莊村道路工程建設項目

1.1.2 等級與標準發(fā)生變化

以往農(nóng)村道路一般參照四級公路進行設計，標準則參照《公路工程技術標準》。新農(nóng)村道路的性質(zhì)已發(fā)生變化，一般的新農(nóng)村道路設計標準參照城市支路，特殊的則提高等級，參照城市次干路標準，如表1所列。

表1 等級與標準比較

1.1.3 設計內(nèi)容發(fā)生變化

以往農(nóng)村道路采用邊溝排水，道路縱斷面設計無須體現(xiàn)排水走向的意圖，滿足設計規(guī)范即可。新農(nóng)村道路采用管道的排水方式，管道承擔路面雨水與區(qū)域雨水的排除，此時道路縱斷面設計首先應當滿足排水的需求，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)的設計，如給水工程、路燈電力工程、電信工程等，道路橫斷面設計需相應提高要求。

1.2 新農(nóng)村道路設計與新城區(qū)內(nèi)市政道路設計的區(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、終點及各相交路口位置已經(jīng)基本確定,道路兩側已按道路規(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)進行設計。新農(nóng)村道路設計就比較靈活，需要因地制宜，以農(nóng)田為本，尊重農(nóng)村建設格局。其次，設計周期不同，新城區(qū)內(nèi)市政道路設計周期長，經(jīng)歷從立項到可研，從規(guī)劃方案到設計方案，從初步設計到施工圖設計的一個完整周期。新農(nóng)村道路建設為做到工作早安排，任務早落實，簡化辦事程序，加快項目的審批辦理，因此一般新農(nóng)村道路設計是施工圖設計。

2 新農(nóng)村道路的施工圖設計

新農(nóng)村道路施工圖設計一般是以現(xiàn)況資料、規(guī)劃資料及規(guī)劃批復文件等設計資料完備為基礎,參照地形圖，并在與業(yè)主進行充分溝通、協(xié)調(diào)的基礎上進行,力圖在充分滿足業(yè)主需求及規(guī)范要求的同時,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。

新農(nóng)村道路施工圖設計一般包括道路系統(tǒng)總平面設計、各組成道路平面設計、縱斷面設計、標準橫斷面設計、路面結構設計、交叉口豎向設計等內(nèi)容,若遇到軟土地基還需進行軟土地基處理的設計，見圖2。

圖2 于家務畜牧養(yǎng)殖基地道路施工圖設計

2.1 道路系統(tǒng)總平面設計

在平面設計中,總平面設計是非常重要的內(nèi)容,因其全面、直觀、準確地反映了整個村莊路網(wǎng)的范圍和內(nèi)容,不僅為接下來的各條道路的單獨設計提供了依據(jù),而且還為其他市政專業(yè)的設計提供了設計的范圍和基礎。總平面設計必須包含各條道路的平面位置、起終點坐標、控制點坐標、折點坐標、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)總平面設計相當于市政道路的方案設計，是一個溝通、協(xié)調(diào)、重復的過程。系統(tǒng)總平面設計的確定就為后續(xù)設計展開鋪墊。

2.2 各組成道路的平面設計

各組成道路的平面設計為各條道路的施工提供了準確的定位,是施工測量放線的重要依據(jù)。道路平面設計除了要考慮在滿足上層次道路系統(tǒng)總平面設計中所規(guī)定的平面線形定位外,還應結合橫向控制寬度考慮如獸力車類非機動車行駛的要求,并根據(jù)需要增設獸力車道，車道的寬度應為2.5 m。路口轉彎半徑取值不小于7.5 m，若用地方面有限制,則轉彎半徑可適當減小。

在道路平面設計中,平曲線的設計是其難點所在,尤其要注意圓曲線半徑的大小應符合規(guī)范對最小圓曲線半徑的規(guī)定及設計車速的要求；注意超高、加寬對應圓曲線半徑的取值；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致設計的圓曲線半徑過小,一定要將詳細情況及可能導致的后果對業(yè)主說明,并盡量改善線型設計。

2.3 道路縱斷面設計

道路縱斷面設計體現(xiàn)了道路排水走向的意圖,并且排水走向與道路兩側村莊建筑散水標高相互關聯(lián),因而在設計時首先要定好道路的關鍵控制點,并與排水專業(yè)協(xié)商確定這些關鍵控制點的標高,以滿足排水管線縱坡坡度設置和道路兩側散水的需求。

道路的關鍵控制點及其標高確定后,就可以進行道路的縱斷面設計。其主要思路是依據(jù)地形設坡,同時須考慮道路沿線標高,避免出現(xiàn)道路的設計標高與道路兩旁的標高相差過大的情況,若不能避免二者標高相差過大,則應設置擋土墻。道路的縱坡走向應盡量與排水管線坡度的走向保持一致,防止出現(xiàn)逆坡；道路的縱坡坡度應適當,一般應不小于3‰；道路的坡長應不小于60 m。

在道路縱斷面設計中,應注意設計車速對豎曲線最小長度的要求；注意避免出現(xiàn)豎曲線與平曲線的不適當組合；注意豎曲線的視距計算，計算結果是否滿足規(guī)范要求。

2.4 道路橫斷面設計

在道路標準橫斷面設計中,新農(nóng)村道路多采用一幅路型式，一上一下雙向車道，機非混行。設計過程中主要考慮非機動車道的的車道寬度設置,前提是對該區(qū)非機動車交通量有簡單的調(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，道路橫斷面設計時對非機動車道寬度進行適當加寬。

一般道路的橫坡坡度取1.5%，步道橫坡坡度取2%。道路路拱設計根據(jù)道路路面的面層結構形式而定,對于水泥混凝土路面,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)村道路設計的“新”，新在對道路橫斷面設計加入市政管線排布。市政管線應盡量布設在人行道或綠化帶上,且各管線的縱、橫間距應符合規(guī)范的規(guī)定。

2.5 路面結構設計

目前,新農(nóng)村道路的路面結構主要以水泥混凝土和瀝青混凝土路面為主,路面結構按面層、基層、墊層進行設計。水泥混凝土路面具有剛度大、強度高、耐久性強和日常養(yǎng)護工作量小等優(yōu)點,但由于水泥混凝土的脆性和體積變形敏感性,路面需設置各種接縫,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)結構損壞,修復較為困難。水泥混凝土路面設計內(nèi)容可分為以下5個部分:（1）各結構層材料組成設計。（2）路面結構的組合設計。（3）面層厚度設計。水泥板厚度設計應分別進行路面材料參數(shù)計算、荷載疲勞應力計算及溫度疲勞應力計算,同時須滿足規(guī)范規(guī)定的最小板厚18 cm的要求。（4）面層接縫構造和配筋設計。水泥板的長度應通過驗算混凝土板的溫度翹曲應力來確定,一般取5 m。板的縱縫間距應按車道寬度來確定。（5）路面排水設計。

進行瀝青路面設計時,應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,應具有堅實、平整、抗滑、耐久的品質(zhì)；還應具有高溫抗車轍、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行計算。面層通常分為上面層和下面層,上面層一般采用細粒式瀝青混凝土,并選用抗滑、耐磨石料；面層一般采用中?；虼至Ｊ綖r青混凝土。面層與基層間應按基層類型和施工情況,適當灑布透層瀝青、黏層瀝青或瀝青封層。基層材料一般采用無機結合料等穩(wěn)定性材料?；鶎雍穸韧ǔ笥?8 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 交叉口豎向設計

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

交叉口豎向設計一般有兩種方法，即方格網(wǎng)法和等高線法。這兩種設計方法的具體操作過程可參見相關書籍，這里不再贅述。這兩種方法中，以等高線法的設計效率較高，設計結果更容易達到最佳；而方格網(wǎng)法則需要設計人員有較豐富的經(jīng)驗，并且需花較多的時間進行反復調(diào)整。

在設計過程中常遇到與既有鎮(zhèn)級公路銜接的交叉口,鎮(zhèn)級公路的等級較高,行車量較大,為不干擾既有鎮(zhèn)級公路,設計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。順坡長度可根據(jù)設計需要而定。這種銜接方式的主要優(yōu)點是: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,因為在汽車進入交叉口轉向后，既有路與新建路同處于一個縱坡段上,在縱向上同處于一個平面,使汽車能平順地通過銜接點，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 道路排水設計

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

圖3 合成坡度下三幅式道路雨水口的布設

3 結論

新農(nóng)村道路工程項目的出現(xiàn)，表明城鄉(xiāng)差距在逐步縮小，是農(nóng)村城市化進程的產(chǎn)物。新農(nóng)村道路設計雖小，但“五臟俱全”，涵蓋了平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路面結構設計、交叉口豎向設計、道路排水設計等內(nèi)容。市政工程設計人員除了本專業(yè)設計的規(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上,從農(nóng)村的規(guī)劃建設格局、工程造價、道路線形美學等多個方面進行分析,使新農(nóng)村道路設計更趨于合理,從而使道路不僅是交通的構筑物,更是新農(nóng)村一道靚麗的風景線。

[1]張雨化.道路勘測設計[M].北京：人民交通出版社，1997.

[2]李清波，符鋅砂.道路規(guī)劃與設計[M].北京：人民交通出版社，2002.

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[4]方左英.路基工程[M].北京：人民交通出版社，1996.