
摘要 當前我國城市化飛速發展,城市規模不斷擴大,舊有道路已經無法再滿足人們的出行需求,市政道路亟須改造,以保證出行通暢及安全。在設計工作中,相關人員應兼顧道路的安全性能與建造成本。文章對當前我國城市道路改擴建情況進行概述,以昆明市盤龍39號路為例,分析城市道路改擴建工程中路線及路基路面設計的要點,以期促進市政道路工程質量進一步提升,促進我國交通事業發展。
關鍵詞 改擴建道路;路線設計;路基設計;路面設計
中圖分類號 U412.3 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2023)05-0120-03
0 引言
現階段,我國城市交通發展普遍面臨著交通流量較大、道路承載能力下降等難題。引發此類情況的主要原因是人們經濟收入增高,私家車數量增多,道路交通數量增長速度較快,路面路基實際負荷量超出原設計,使道路路面出現裂縫沉降等病害問題,容易引發交通安全事故。該文以昆明市盤龍39號道路為例,探討市政道路改擴建中需要注意的問題。
1 市政道路改擴建現狀及工程概況
1.1 道路改擴建現狀及原則
市政道路是城市民生建設與經濟不斷發展的基礎,市民的日常出行及經濟運輸大都依靠道路得以實現。道路運輸方式與其他運輸方式不同,為實現道路建設的利益最大化,必須選擇在城市中心區域,人員較為密集的地區,為周邊居民及商務發展提供便利的交通,因此,我國對于市政道路的建設及改擴建一直十分重視。由于市政道路項目的資金投入較大,因此我國對于道路項目建設的監管也十分嚴格,在進行道路改擴建時更面臨著許多技術難點,道路設計的范圍、內容、要點也更加寬泛,為保證道路擴建工程能夠順利開展,設計人員必須提前把握道路的全部情況,確保設計的科學性與合理性[1-2]。
城市道路建設受到道路周邊環境的影響較大,因此,為了確保改擴建工程的合理性,應當遵循以下原則:
(1)功能性原則。在進行道路的改擴建時,最重要的是提高道路的安全性和出行舒適度,改擴建完成后,要求道路的通行壓力得到緩解,道路的通行流暢度也要有所提升。
(2)合理性原則。在進行道路改擴建時,必須確保其與原有道路的功能性需求相匹配,以確保工程設計的合理性。此外,為了滿足改擴建的要求,還需要對道路紅線范圍進行調整,并考慮道路兩側綠化植物和部分建筑物與基礎設施的遷移,以確保改擴建工程的可持續性[3]。
(3)提高新舊道路路面的黏結性。在道路改擴建過程中,車輛行駛會產生一定的剪應力。這種剪應力可能會導致新舊路面銜接處出現病害,在改擴建道路時,應該采用更加耐剪的黏結材料,以確保其具有良好的抗剪能力。
1.2 工程概況
盤龍39號路位于昆明市盤龍區新迎片區,為東西向城市支路,道路紅線寬15 m,設計車速20 km/h。該次工程范圍為新迎路到白云路之間,路線全長約387.79 m。當前盤龍39號路周邊為學校及居住用地,道路起始點分別為昆明理工大學新迎校區居住區及新德巷老小區,該片區以私人小汽車與公交車等機動化出行為主。
在改建工程中,設計相關人員需要切實深入施工現場,結合舊有道路現狀,對區域內地形地勢、道路網絡、城市規劃等因素進行綜合考慮,在道路改建規劃設計期間,對現場進行全面調查,在保證所收集數據完整準確的基礎上,還要結合當地氣溫氣候、地質條件、水文情況等進行全面分析,保證線路設計的可行性與方案的完整性。
2 道路路線與路基路面設計要點
2.1 路線設計
在道路改擴建工程中,必須以原有道路的平整度和縱向指標為基礎,進行實測,并與原設計進行比較,以確定最佳的路線走廊,以保證道路設計的切實可行和合理化。在設計中,設計人員需要仔細調查原有道路的實際情況,以保證施工質量和道路工程建設質量符合要求。由于施工年限和設計不同,原有道路可能會出現一些不匹配的情況,因此,設計人員需要反復核查道路的實際狀況,以保證設計的準確性和可靠性,依據精準的實際數據開展改擴建設計[4-5]。在道路設計中,如果路面的圓曲線半徑過小,將會影響車輛的安全通行,因此,在制定具體方案時,應盡量避免發生這類情況。若想解決這個難題,設計者可采用圓復曲線擬合法,但是這種方法也存在一定的錯誤,因此,在設計過程中要特別注意易于產生錯誤的組成部分,并作出相應的處理。在設計縱斷面時,設計者應該精確把握新舊路面的橫坡參數,并進行有效控制,以確保設計的準確性和可靠性。
2.2 路基設計
在路基路面設計中,應當對原來城市道路進行全面研究,內容涉及路基截斷面構成、使用原理、狀況測試及效果分析方法、排水防護措施及使用情況、路面狀況測試及效果分析方法、新改建通道路基路面與原來道路結構之間的關聯性、舊有城市道路改擴建的擴寬方案及路基處理技術等。在道路改擴建中,常用的加寬路基方法有單側加寬和雙側加寬。單側加寬是指對原來路基的一邊予以加寬,另一側保持不變,以減少工程量,同時也可以保證原來設施的完整性,比如排水防護措施,不受影響的一方仍然可以繼續使用,而且新舊路基之間也不會出現明顯的沉降問題,施工過程中,原來的路基也不會受到影響,因此,施工便道和場地可以順著加寬一邊設置,以確保施工質量。通過雙側加寬,能夠在保持道路中線不變的前提下,對路面兩側進行寬度一致的加寬處理,從而使原有的道路線形得到有效改善,同時也不需要調整,路面中央分隔帶及排水溝等基礎設施仍然能夠繼續使用,新舊大道路幅的橫斷面結合,具備簡易的路面給排水功用,從而良好地適應城市道路需要,提高路面舒適度和便利性[6-8]。
2.3 路面設計
在道路改擴建工程中,設計人員應當仔細研究施工路線,并結合原有道路的橫坡參數,精心設計出符合要求的路面,以確保路面排水暢通無阻。在搭接設計中,設計人員需對道路兩側的擋墻進行關注,若道路兩側存在擋墻結構,則必須對其進行拆除。在道路路線設計過程中,應盡可能減少誤差的出現,從根本上消除路線偏移的可能性。在進行縱向搭接設計時,不能直接拆除舊有道路路面,因為如果改建后的道路縱坡無法達到規定的標準,新舊道路之間的連接就會更容易出現路面高差,這將會影響道路的安全和使用壽命,因此,應當采取有效措施來確保道路的安全性和可靠性。設計人員能夠通過調整路面以及混凝土基層的厚度來對該情況進行處理。
3 道路設計的關鍵問題分析——以盤龍39號路為例
3.1 路線設計
改擴建道路設計者要深入了解既有城市道路和新增城市道路的情況,以便更好地進行道路工程設計工作。為此不僅要對新增道路區域的地質情況進行全面的勘察,還要對既有道路區域進行深入的調查研究,以確保路徑設計的準確度和可信度。設計者應根據施工現場的實際情況,科學合理地進行路線設計,尤其是要注意水平、縱向和橫斷面等關鍵點,以確保路徑的安全性和可靠性[9]。
在設計期間,應當充分考慮地勢、城市道路規劃紅線等技術參數,并且結合周圍環境因素,如綠化、建筑物等,精確把控改擴建城市道路的工程量,以最大限度地降低工程造價。為了確保改擴建道路工程的高程技術參數準確可靠,勘測人員應在設計前期要對擬改擴建城市道路的周圍環境進行全面考察,以確定其周圍構筑物的位置,并獲取現場地質參數數據,以此為基礎進行分析和研究,精心規劃和選擇線路,并充分考慮改建城市道路對周圍環境的影響,依據實際情況確定最佳的設計路線寬度和線形,以降低工程成本。
隨著道路改擴建的實施,原來的功用和位置將改變,因此必須對城市道路的紅線寬度做出調節,以保證城市道路兩旁的建筑和植被不會受到影響,避免矛盾沖突和成本浪費。為此,必須對改擴建工程的各個節點實行精細化工程設計,以保證改擴建工程的順利實施和科學性。在線路選擇時,要充分考慮當地的地形特征,結合勘察和調查資料加以綜合分析,切實保證線路設計的可行性。
盤龍39號路主要服務于新迎片區道路兩側交通出行,隨著昆明市人口增長和沿線片區的開發及道路的改造,對沿線交通產生了一定的刺激,交通量呈現增長趨勢。該項目所在地總體屬地震影響區,因此設計中采取了相應的抗震設防措施。在對原有道路進行詳細勘測后,為實現道路的近期及遠期功能,根據交通量預測結果,綜合考慮各種因素,該次道路標準橫斷面設計結合道路功能,道路紅線寬度為15 m。設計時考慮周邊的居住及商業用地,故設置較寬的人行道,兩側人行道的獨立樹池使用樹池蓋板覆蓋,增大行人行走的面積,經過改建,行車道寬度得到擴寬,通行能力得到提高。經過多種方案比選,最終道路橫斷面具體布置形式為3.5 m(人行道)+4 m(車行道)+4 m(車行道)+3.5 m(人行道)=15 m,如圖1所示。
3.2 路基設計
在確定道路平面圖、橫面圖和縱斷面圖之后,技術人員應結合實際土體特性和城市道路橫縱斷面圖加以計算分析,確保施工挖掘工作順利開展。應當確定挖掘后的土體是不是可以利用,如果土體性質符合要求,可以用作路基回填。同樣,應當確定棄土場的位置,如果土體無法利用,應立即采取行動,以保證安全和環境[10]。
在實施路基設計時,首先,應該對舊道路路基土方加以發掘,以便設計師掌握當前基礎的土質狀況。一旦土方特性不符合要求,則應當在后期實施土體開挖時搞好填土作業的預備;其次,在實施填方基礎的設置時,應當等到該拓寬地段路基土方開始開挖完工后,設計師才能保證配制后的建筑材料在工藝方法上可以滿足工程建設需求,才可以開展以后的實施建造;最后,為了保證工程質量,設計師應當制定保障方案,保證工程質量,以保證建筑工程平安、高效、可靠地完成。
盤龍39號路所在區域地形較為平坦,區域中央的地形較為平緩。受地形、路線縱坡等條件影響,出于地面積水及地下水情況考慮,該項目在進行路基設計時,應保證路基干燥穩定。經多方案對比,盤龍39號路項目軟土路基處理更適合采用片石換填的方式,但經過地勘報告以及現場調查發現,周邊地塊項目建設時已利用該項目路基范圍布設混凝土施工便道,原有的混凝土結構較厚,經勘測穩定性較強,同時道路兩側均有圍墻,因此該項目建設時直接將該便道作為持力層使用,實際施工時不再進行特殊路基處理,直接在混凝土便道上方開展項目施工。
3.3 路面設計
在路面設計階段,應特別注意以下幾個方面:一是新舊路面搭接處的強度。為了確保新舊道路銜接處的穩定性和承載力,在科學合理使用現行道路的基石上,應盡快處理不符合規定的道路,以減少不平均沉降現象。對于無法再次使用的道路,應盡快予以拆除,并對銜接處做好排水處理。為了預防新舊道路接合處發生滲漏,建議采用瀝青或水泥混凝土路面。在鋪設新道路之前,應對原來道路加以檢查,并相應增加瀝青和水泥混凝土路面的設計參數,以避免出現裂紋。
根據交通量預測及道路等級要求,并結合該區域內地質、水文、建筑材料等特點,盤龍39號路的道路設計使用年限為10年。在進行路面設計時,結合道路現狀和擬改造方案,考慮施工、景觀、維護、修復等各方面因素,水泥混凝土路面的使用性能具有一定的局限性,不適合該項目施工,而瀝青混凝土路面不僅安全、高效、快捷,還具有美觀、舒適的使用條件,故該次路面施工全線采用瀝青混凝土路面。但是當前我國瀝青資源整體較為缺乏,同時昆明市已修建市政道路路面以半剛性基層瀝青路面結構為主,因此該項目的路面結構類型也采用了半剛性基層瀝青路面。該項目路面面層設計比選時,設計人員出于未來交通量預測及設計使用年限等方面考慮,在上面層施工時選用AC-13C改性瀝青。在下面層施工選擇時,設計人員發現高性能瀝青混合料在云南省內僅有平鎖高速公路施工中使用,施工成本較高,施工技術較復雜,綜合考慮下選用中粒式瀝青混凝土。半剛性基層負責路面承重,考慮到該項目為瀝青路面,鋪筑初期容易發生滲水情況,石灰類材料受水影響容易軟化,因此該項目設計時采用水泥穩定碎石作為半剛性基層,根據計算,厚度確定在34 cm。最后在底基層設計時,由于項目所在地周邊有豐富的砂石資源,故而選擇級配碎石作為底基層。
4 結語
綜上所述,道路改擴建的路線及路基路面設計工作有一定的復雜性,需要設計人員具備更加全局化的思維,認真落實相關技術需求,在實際的設計工作中不斷完善道路改擴建方案,保證施工方案的合理性,保證道路改造的經濟性,切實提高工程設計品質,進一步發揮道路的使用功能。
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