朱有國
(楚雄州公路橋梁勘測設計處,云南 楚雄 675000)
農村公路是廣大農村與外界交流的重要通道,是農村生產生活的先導性、基礎性、服務性設施,是我國公路網的重要組成部分。交通運輸部編制了《集中連片貧困地區交通建設扶貧規劃綱要(2011—2020年)》,以集中連片貧困地區為重點,加大了農村公路建設的資金投入力度,明確提出“到‘十二五’末,農村公路通行條件明顯改善,服務能力顯箸增強,基本形成結構合理、功能完善、安全便捷的農村公路網絡,農村公路總里程達到390萬公里”的目標。
“十二五”時期,西部貧困地區農村公路建設國家補助的資金標準為:通鄉油路項目60萬元/km,通村公路路面硬化項目50萬元/km,集中連片貧困地區農村公路建設項目140萬元/km(含路基路面)。補助標準比過去有了較大提高。貧困地區多屬邊遠、貧窮、交通極為不便的山區和少數民族地區,地形復雜,地勢險要,環境惡劣。在貧困地區修建公路,工程任務艱巨,施工條件差,工程造價高。為利用好國家有限的補助資金,充分發揮投資效益,應本著實事求是、因地制宜的原則,切實處理好投資與標準的關系,科學應用好各項技術指標是建好農村公路的有效途徑。
《交通運輸部“十二五”農村公路建設指導意見》明確提出:“東中部地區縣道、重要的鄉道和西部地區的縣道新建工程宜采用三級及以上公路標準,西部地區通鄉公路宜采用四級(雙車道)以上公路標準”。因此,貧困地區新建縣鄉公路最低應當按照部頒四級公路標準修建。
(1)主要技術指標
設計速度為20km/h,路基寬度為6.5m,路面寬度為6.0m(雙車道),硬路肩寬0.25m,圓曲線一般最小半徑為30m、極限半徑為15m,最大縱坡為9%,會車視距為40m,路基壓實度≥94%(路床頂面以下0~80cm),橋涵設計荷載公路為—Ⅱ級,交通工程及沿線設施D級。
(2)平面線形指標
同向曲線間的直線距離不應小于40m,反向曲線間的直線距離不應小于20m,超高、加寬過渡段長度一般采用20m(最小長度不得小于10m),圓曲線長度不應小于20m,同向曲線當采用復曲線相連時,復曲線大圓半徑與小圓半徑之比不應大于2,停車視距為20m,會車視距為40m,超車視距為100m。
(3)縱面線形指標
最大縱坡為9%,海拔2000m以上的路段縱坡不應大于8%,挖方段最小縱坡不應小于0.3%,越嶺線連續上坡(或下坡)路段,任意連續3km的平均縱坡不應大于5.5%。最小坡長為60m,緩和坡段的縱坡不應大于3%,回頭曲線最大縱坡為4.5%,豎曲線一般最小半徑為200m、極限半徑為100m、最小長度為20m。路線縱坡設計應力求均勻、順適,盡量避免使用最大縱坡值,也不應該過多地采用連續陡坡夾緩坡的“階梯形坡”。由于山區公路平面線形指標一般較低,平、縱線形組合應遵循“相互對應、平包豎”的原則。
(4)橋涵工程
山區公路橋涵工程設計應滿足行洪要求,孔徑宜大于1.0m,結構形式宜采用石拱涵、鋼筋混凝土蓋板涵,有泥石流的河溝不宜采用圓管涵,平均每公里宜設置3~5道涵洞。橋梁應盡量選用標準跨徑、技術成熟、施工容易、堅固耐久的結構,可采用石拱橋、鋼筋混凝土拱橋、普通鋼筋混凝土板(梁)橋、預應力鋼筋混凝土板(梁)橋,橋面兩側宜設置鋼筋混凝土防護墻。
(5)安保工程
山區公路沿線地形復雜,地勢險要,路側危險因素多,縱坡陡,彎道半徑小,安全隱患大,對安保工程應作同步設計、同步實施、同步驗收。安保工程設計應因地制宜采取多種形式,包括交通標志牌、鋼筋混凝土警示樁、鋼樁、鋼筋籠片石堆砌、片石混凝土護墩、鋼筋混凝土防護墻、鋼護欄等。新建縣鄉公路用于安保工程的資金平均每公里不宜少于2萬元。
改造縣鄉公路原則上應采用部頒四級公路標準,但改造路段絕大部分是過去修建的鄉村公路,技術標準相對較低,“十一五”期間實施通達工程連通了眾多斷頭路,完善了路網,從而上升為縣鄉公路,若完全按部頒四級公路的標準執行,勢必造成投資浪費,而且增加地方財政資金配套壓力。這些道路交通量不大,以中、輕交通為主。為了充分利用老路資源,節省投資,保護環境,本著實事求是、因地制宜的原則,在保證安全的前提下,老路地段路線平縱指標可作適當降低。
(1)主要技術指標
設計速度為20km/h,路基寬度為6.5m,路面寬度為6.0m(雙車道),硬路肩寬度為0.25m,圓曲線一般最小半徑為25m、極限半徑為15m,最大縱坡為10%,橋涵設計荷載為公路—Ⅱ級,平縱指標降低的路段交通工程及沿線設施宜提高到C級。
(2)平面線形指標
同向曲線間的直線距離不應小于30m,反向曲線間的直線距離不應小于15m,圓曲線長度不應小于15m,停車視距為15m、會車視距為30m、超車視距為80m。
(3)縱面線形指標
最大縱坡為10%,原挖方路段最小縱坡小于0.3%的應做縱向排水設計,越嶺線連續上坡(或下坡)路段,任意連續2km的平均縱坡不應大于6%。最小坡長為40m,緩和坡段的縱坡不應大于3%,回頭曲線最大縱坡為5%,豎曲線一般最小半徑為150m、極限半徑為80m、最小長度為20m。路線縱坡設計應重點解決超坡路段、連續陡坡夾緩坡的“階梯形坡”路段,因為這些路段的平均縱坡往往超過規范的限制。
(4)橋涵工程
改造路段的橋涵工程設計原則應為“完善”和“利用”相結合。一是對原來涵洞設置不足的作補充完善,滿足排水需要,沒有橋梁跨越河流的應增設橋梁,將過水路面改為橋涵。二是要充分利用原有的橋涵構造物,對承載能力不足但能做加固處理的盡量做加固利用,并做好加固方案設計。橋梁加固應采用技術成熟、便于施工的技術方案。
(5)安保工程
改造路段由于利用老路,對路線平縱線形指標做了相應降低,對交通工程及沿線設施的配套宜提高一級,設置較完善的警告標志、指示標志,增加可靠的路側安全防護設施,陡坡急彎路段設置振蕩減速帶,視線不良地段宜設置視線誘導標志并做路面標線,連續長陡下坡路段應采用防滑性能較好的路面結構、改善路面粗糙度增加防滑效果或設置必要的避險車道,增加安保工程在總投資中的比重。施工圖設計階段應將安保工程放在突出的位置加以落實。
通鄉油路多屬在原有路基上鋪筑,公路等級基本為四級公路標準,極少數圓曲線半徑小于極限值,原老路為砂石路面或彈石路面,路基較穩定,經多年行車碾壓路基表面堅硬,主要的防護排水工程基本配套,安保設施較少。
(1)主要技術指標
設計速度為20km/h,路基寬度為5~6.5m,路面寬度為4.5~6.0m,土路肩寬度≥0.5m,圓曲線極限最小半徑為15m,最大縱坡為10%,會車視距為30m,交通工程及沿線設施一般路段D級,路線平縱指標降低的路段宜提高到C級。
(2)路基強度和穩定性要求
路基回彈模量值應不小于40MPa,且路基密實、穩定、強度均勻、排水良好。單點彎沉值不得大于200(0.01mm),對路基存在的病害,如軟基、翻漿、沉陷、路基邊緣、彎沉特異點等,應做全面處理。
(3)典型路面結構形式
通鄉油路路面結構形式宜采用瀝青路面、水泥混凝土路面。
瀝青路面通常采用雙層式結構,上面層為AC—13C(粗型)瀝青混凝土,厚度為3cm,下面層為AM—20瀝青碎石,基層宜采用水泥穩定碎石(或水泥穩定砂礫),適宜厚度為18~25cm,底基層宜采用級配碎石(或級配砂礫),適宜厚度為8~12cm。瀝青路面也可采用單層式,面層為AC—16瀝青混凝土,厚度為4~6cm,在瀝青面層和水穩基層之間設置一層厚0.6cm的稀漿封層,用于封水。但采用這種結構時,水穩層施工應當使用攤鋪機攤鋪,否則基層平整度不好,稀漿封層超厚,易形成層間軟弱夾層,埋下質量隱患。原老路為彈石路面的,可不設底基層,但應設級配碎石調平層,用來調整路拱、超高,其厚度宜為5cm。路拱橫坡宜為2%,土路肩寬度不應小于50cm,否則應設置路緣石,寬度為0.25m,宜采用C20混凝土。貧困地區四級公路瀝青路面設計使用年限可采用6~8年。
水泥混凝土面層應采用C35,彎拉強度大于或等于4.5MPa,若行駛車輛中運煤車輛或拉運建筑材料的重型車輛較多,則應采用C40,彎拉強度大于或等于5.0MPa。混凝土面層厚度宜為20~25cm,當路面寬度大于4.5m時,水泥混凝土路面應設置縱橫縫,分塊,板長宜為4~5m,板寬2.5~3m,沿縱縫布設拉桿,拉桿采用直徑為14mm的螺紋鋼筋,間距為90cm,并沿縱向邊緣布設直徑為12mm的邊緣鋼筋,表面層采取壓紋或刻紋做成粗糙面,構造深度以0.5~1mm為宜。基層宜用級配碎石,厚度宜為15~20cm,若資金條件允許,基層最好采用水泥穩定碎石,墊層根據需要設置,一般采用級配砂礫,厚度為8~12cm。貧困地區四級公路水泥混凝土路面設計使用年限可采用10~15年。
(4)配套工程
在鋪筑通鄉油路路面之前,應對極少數圓曲線半徑小于15m的路段進行局部改造,確保達到極限值。對排水、防護、安保工程做相應的配套完善,安保工程應同步設計、同步實施、同步驗收。增設必要的涵洞,重點解決好農田灌溉需要的過水涵,以及路基排水尚不滿足的地方。陡坡路段邊溝沖刷大、緩坡路段縱向排水不暢的地方應做邊溝硬化。對存在的路基缺口,上、下邊坡不穩定路段,受水浸濕的低矮路堤路段,應增設必要的防護工程。通鄉油路安保工程設計應因地制宜采取多樣化形式,對路線平縱線形指標降低的路段應提高到C級,設置可靠的路側安全防護設施,急彎陡坡路段設置振蕩減速帶,視線不良地段宜設置視線誘導標志并施作路面標線,或采取分道行駛的隔離設施。連續長陡下坡路段采用防滑性能好的路面結構,改善路面粗造度,增加防滑效果,增設必要的避險車道,增加安保工程在總投資中的比重,保障行車安全。
通村公路是縣道、鄉道連接廣大農村,直接與人民群眾生產生活息息相關的交通基礎設施,是廣大農村與外界經濟文化交流的重要通道,是公路交通的“毛細血管”,也是我國公路網的重要組成部分和農民的致富路、幸福路。通村公路最突出的問題是路線平面線形太差,回頭彎多,且部分回頭曲線半徑小于10m這一極限值;縱坡太陡,有的坡度達到15%以上;絕大部分路基寬度只有4.5m,錯車道嚴重不足;基本沒有防護工程;排水工程嚴重不足;無安保設施。因此,在實施通村公路路面硬化時要對路基上存在的缺陷做重點處理,以確保道路安全暢通,發揮投資效益。
(1)主要技術指標
一般路段設計速度為20km/h,受限路段可采用15km/h,回頭曲線路段可降低到10km/h,路基寬度大于或等于4.5m,路面寬度為3.5m,土路肩寬度不應小于0.5m,一般路段圓曲線極限最小半徑為15m,回頭曲線極限最小半徑為10m,會車視距為30m,最大縱坡為12%,錯車道不應少于3處/km,橋涵設計荷載為公路—Ⅱ級,交通工程及沿線設施D級。
(2)測設深度要求
通村公路路面硬化設計應全線測量公路的平縱線形,提供路線平縱面圖,對超過最低標準要求的路段做路基改造方案設計,完善路基存在的缺陷。做路基彎沉測量,分公里計算路基代表彎沉值、當量回彈模量值。對路基防護、排水工程進行調查,補充并完善必需的涵洞工程和重要的防護工程,平均每公里宜配套2~3道涵洞。對路基病害進行調查,查清軟基、翻漿、沉陷地段,提出處治措施。
補充錯車道設計,錯車道每公里不應少于3處,并選擇在視線良好雙向通視的地段布設,錯車道有效長度不應小于15m,兩端過渡段長度不應小于10m,路基寬度為6.5m。為降低工程造價,錯車道加寬部分可設為簡易路面。進行安保工程調查,調查急彎陡坡路段、視線不良路段、路側險要路段安保工程的設置類型,并結合實際,因地制宜采用多種形式。通村公路路面硬化用于安保工程的資金每公里不宜少于1.5萬元。
(3)典型路面結構形式
通村公路路面硬化結構形式宜采用水泥混凝土路面、水泥混凝土預制小塊路面。水泥混凝土路面施工簡單,養護費用低,使用壽命長。水泥混凝土預制小塊路面造價較低,便于養護,維修方便,塊體可循環利用。水泥混凝土路面一般采用C25以上水泥,彎拉強度≥4.5MPa,厚度宜為18~22cm,基層宜采用級配碎石,厚度宜為8~12cm。通村公路水泥混凝土路面應重點處理好防滑問題,壓紋(或刻紋)深度宜為1mm,陡坡、急彎、潮濕路段應做特殊處理,可采取不間斷刻紋,或把混凝土表面做成粗糙面、撒布石屑、加鋪瀝青表處等措施加以改善。水泥混凝土路面設計使用年限宜為10年。水泥混凝土預制小塊宜采用C25水泥,塊體尺寸(長×寬×高)宜為12cm×10cm×10cm或15cm×10cm×10cm,砂墊層松鋪厚度宜為4cm,基層宜采用級配碎石,以降低工程造價。若資金條件允許,基層可采用水泥穩定碎石或水泥穩定砂礫穩層。水泥混凝土預制小塊路面兩側宜設置路緣石,使其邊部塊體不易松動和塌陷。貧困地區通村公路水泥混凝土預制小塊路面設計使用年限宜采用6~8年。
西部貧困地區山區面積廣闊,地形復雜,地勢險要,橫坡陡,相對高差大,在貧困山區修建公路工程任務艱巨。堅持實事求是、因地制宜的原則,把貧困地區農村公路建設區分為新建縣鄉公路、改造縣鄉公路、通鄉油路、通村公路路面硬化四種類型,分類應用好建設技術標準,科學合理選用各項技術指標,突出相應的重點,利用好國家補助資金,充分發揮投資效益。針對山區公路彎急坡陡、路側險要的特點,選用適合山區特點的路面結構類型,采取多樣化形式完善安保工程,把安保設施放在更加突出的位置加以落實,修建更多安全、適用、經濟、耐久的農村公路,為改善山區貧困地區人民群眾的生產生活和安全便捷出行提供完善的交通運輸保障。