林榮華
(石獅市規劃設計院有限公司,福建 泉州 362700)
隨著城市的發展,人們生活水平的不斷提高,前期城市建設的有限的道路資源已無法滿足當前人們的交通出行需求,城市交通擁堵狀況逐漸加劇[1-2]。對于大型城市而言,可以通過修建軌道交通等方式緩解城市擁堵,但修建軌道交通的成本很高;對于小城市而言,對現狀道路進行改造拓寬,是緩解擁堵提升出行質量的較為經濟合理的方式。
城市道路拓寬工程是城市經濟發展水平和城市形象的體現,是一項落到實處的民生工程,其設計質量是整個工程的關鍵,若設計不合理,不僅會影響整個工程的形象,還會造成資源的浪費。為確保道路改造拓寬工程的質量,眾多學者對工程的設計工作進行了分析和探討[3-6]。本文以石獅市回興路(九二東路—東港路)拓寬工程為依托,對市政道路拓寬工程設計關鍵內容進行闡述,以供小城市市政道路的拓寬設計參考。
石獅市回興路原名二環東路,本工程回興路(九二東路—東港路)拓寬工程,道路南北走向,道路控制紅線寬度26m,起終點有拓寬,全長546.538m,為城市次干道。道路起點位于石獅市東港路與回興路的交叉口。終點位于石獅市回興路與九二東路交叉口?;嘏d路(九二東路—東港路)為城市次干路,設計速度40km/h,現狀為雙向4車道,近期由于西側建發泱著以及百德-康源云尚兩處地產樓群的設立,加劇了回興路段的擁堵。因此在經過多次論證和探討后,將雙向4車道的現狀道路拓寬為雙向6車道。
本次施工的回興路(九二東路—東港路)現狀道路路面為瀝青路面,為2016年施建,整體條件較好。場地內周邊環境條件總體較為復雜,擬建道路兩側埋設較多的管道、電纜、電線等,需通知相關單位遷移,如果不進行遷移并符合埋置深度要求的,調整檢查井蓋高度。
本次拓寬為拆除現狀人行道基礎上進行道路拓寬。現狀的交通警告、禁令、指示標志基本齊全。中央帶既有護欄均可利用。
根據鉆探及野外調查結果,場地內填土①分布較廣,其厚度變化較大,回填時間段較短,未完成自重固結,其密實度差,從整體來看,在擬建的路基段中,其分布厚度相對變化較大,均勻性差;粉質黏土②為中等壓縮性,工程性能一般,在場地分布廣,但厚度變化較大,且局部缺失,均勻性較差;中砂③為中等壓縮性,工程性能一般,在場地內僅局部分布,但厚度變化較大,缺失嚴重,均勻性較差;殘積砂質黏性土④、全~砂土狀強風化花崗巖⑤~⑥為特殊性土,具有泡水易軟化崩解的特點,且垂直方向上力學強度變化大,其為花崗巖風化產物,層位面變化大,均勻性較差;碎塊狀強風化巖⑦巖面起伏不大,力學強度高,工程性能好,均勻性較差??傮w上看,該場地地基土均勻性較差。
本工程為市政規劃道路,平面線形基本沿規劃中心線布設,道路線形為直線,如圖1所示。

圖1 道路平面圖
在滿足道路本身及周邊地塊排水要求的前提下,道路縱斷面在現狀道路縱斷面基礎上進行設計,如圖2所示。

圖2 道路縱斷面設計
根據交通量調查數據,以及對遠期交通量預測,并結合景觀,本次斷面改造定位為左幅三車道右幅保留原先的兩車道。橫斷面組成形式:2m(人行道)+11m(機動車道)+11m(機動車道)+2m(人行道)=26m。道路橫斷面具體如圖3所示。

圖3 道路橫斷面設計
2.3.1 路基填料及壓實度
應對路基填料進行針對性設計,在確保填料符合要求的基礎上降低材料成本,填料經檢查合格后方可使用。設計路基填料時應注意同一層填料應相同,不同填料應分層填筑。
設計路基填料的最小強度以及壓實度應滿足規范要求,具體如表1所示。采用重型擊實試驗法測得路基壓實度,當路基填料的CBR值不滿足表1要求時,可采取摻石灰的方式進行處理,或采用其他符合要求的穩定材料進行換填。土基回彈模量E0≥30MPa。路基頂面竣工驗收彎沉值LS≤248.4(0.01mm)。

表1 路基壓實度及CBR值
2.3.2 路基處理設計
(1)地基表層處理。
道路沿線表層覆土主要有素填土,土質松散,壓實清表后,對基底進行碾壓使其密實。清表后土方應進行甄別,對可利用為綠化種植土的部分集中堆放,后續作為綠化帶種植土進行回填。
穩定斜坡上,對于不同斜率的地面,設計采取不同的表層處理:①當地面斜坡度較緩,即緩于1∶5時,在對地表草皮、腐殖土等進行清理后,可以直接進行路堤的填筑;②當地面橫坡斜率在1∶5~1∶2.5之間時,清表后應在原地面采取挖臺階的措施,根據施工場地條件,臺階的設計寬度應≥1m,此外還需要鋪設單向鋼塑土工格柵,以確保穩定。當基巖面上的覆蓋層較薄時,需要先清除覆蓋層,然后再進行臺階開挖;當覆蓋層較厚且穩定時,可保留覆蓋層。
(2)新舊路基交界處理設計。
新舊路基交界是道路拓寬工程的關鍵部位。對于新舊路基交界處的處理設計,首先應對舊路的狀況進行調查,調查內容包括舊路路基的填筑材料、使用和損壞等病害情況,分析病害的種類、規模、狀態、原因等。掌握舊路現狀,以便于針對不同類型的病害設計合理的處理方案。
新老路基交界處的基底設計壓實度宜高于規范要求的1%~2%,以保證基底承載力,減少新老路基剪切變形。
由于原路基邊坡坡率一般為1∶1.5,需要將原邊坡挖成臺階,以使新舊路基有效交錯結合,新舊路基交界處理設計如圖4所示。臺階寬度應滿足攤鋪和壓實設備操作的需要,以便于機械施工,一般不少于2.0m,如受環境限制可適當放窄,但寬度不得小于1m,并形成2%~4%的內傾斜坡。部分原路基邊坡填土由于原來施工的忽視、現施工的擾動及其他原因,填土壓實度實際上一般都未達到設計要求。新舊路基交界時應綜合設計,考慮路基不均勻沉降,先對舊路基邊坡進行刷坡,坡度為1∶0.5,同時開挖臺階,臺階高度1m,臺階寬度為2m,并設置4%的內向斜坡,鋪設單向鋼塑土工格柵,提高路基的整體性。其中在刷坡開挖臺階時應注意保持原有路基的穩定,且臺階開挖時要隨著路基填筑高度分層進行,嚴禁一次性完成對舊路邊坡的挖臺階作業,應保證新舊路基結合部的填筑同新路基一同填筑,一同碾壓。

圖4 新舊路基交界處理設計
(3)路基填筑設計。
現狀地面低洼處應根據設計圖紙要求分層填筑路基至設計高程。機動車道、自行車道和人行道范圍采用砂性土分層填筑并碾壓密實,填筑后的路槽寬度不應小于路面結構設計圖中所示底基層寬度。綠化帶種植土填方與路基填方相協調一致:先填筑并壓實30cm車道范圍內的砂性土然后回填30cm綠化帶范圍內的種植土,然后再填筑30cm車道范圍內的砂性土。
現狀路面結構為:4cm厚細粒瀝青混凝土(AC-13C,SBS改性),乳化黏層瀝青0.4~0.6L/m2;6cm厚中粒瀝青混凝土(AC-20C);22cm厚水泥混凝土;15cm厚水泥穩定碎石;厚15cm填隙碎石;土路基。
拓寬工程路面結構為:4cm細粒瀝青混凝土(AC-13C,SBS改性),乳化黏層瀝青0.6L/m2;6cm厚中粒瀝青混凝土(AC-20C),下封層乳化瀝青1.1L/m2,AMP-LM二階反應型粘結劑貼縫布設1.5m寬自粘式玻纖土工格柵(橫、縱縫),SBS跨縫條鋪高強度抗拉防水卷材(騎縫粘貼,寬50cm,厚度3mm);22cm厚水泥混凝土(fr≥5.0MPa);18cm厚C15水泥混凝土;12cm厚中粗砂;壓實土基,E0≥30MPa,土路基頂面竣工驗收彎沉值LS≤248.4(0.01mm)。具體如圖5所示。瀝青路面各結構層設計參數應符合表2要求。

表2 材料設計參數

圖5 路面結構設計
車行道鋪筑瀝青混凝土后,車行道路側邊緣若高于現狀路面,不處理容易在路面邊界造成積水,行車也不順暢,相接處路面容易損壞。因此,根據現狀情況,街坊出入口可分為側石式和牛腿式兩種設計形式:(1)針對主要街坊出入口,設計采用緣石半徑的喇叭口形式;(2)針對次要街坊出入口,設計采用牛腿式出入口坡道結構。出入口瀝青加鋪采用破除現有混凝土板塊,破除長度不小于10m。
此外,根據我國國家行業標準《無障礙設計規范》(GB 50763-2012)中的規定,道路設計應包含道路無障礙設計,需在道路人行道及重點位置設計無障礙設施,以幫助視殘者安全出行,彰顯城市人文關懷。根據要求,盲道應連續鋪設,盲道寬度為0.40m,行進盲道轉折處設置提示盲道。對于無法避開的障礙物,或可能會對視殘者造成危險的設施,應設置提示盲道圈圍,以提醒視殘者繞開。
綜上所述,對現狀道路進行拓寬是城市發展的需求,科學合理的設計方案是道路拓寬工程的保障。應根據當地地質情況和交通量調查數據,以及對遠期交通量的預測,并結合人文關懷、景觀需求,對市政道路拓寬工程進行設計,以提升城市服務質量,滿足人們日益增長的交通出行需求。本文通過對石獅市回興路(九二東路—東港路)拓寬工程關鍵設計內容進行闡述,確保道路改造拓寬工程的質量,是類似市政道路拓寬工程設計的成功范例。