淺談山區(qū)機耕道設(shè)計

摘要：針對山區(qū)由于高速公路建設(shè)破壞原有機耕道路，根據(jù)山區(qū)機耕道自身的特點，結(jié)合設(shè)計和施工實踐提出了有關(guān)想法，供各位同行參考。

關(guān)鍵詞：山區(qū)機耕道設(shè)計安全性

中圖分類號：U416.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)03(c)-0000-00

隨著我國公路事業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國高等級公路逐步向山區(qū)發(fā)展，由于山區(qū)有其特殊的地形、地質(zhì)條件。因此，在山區(qū)實施高等級公路時，尤其高速公路時，不可避免對會破壞地方機耕道。山區(qū)機耕道是經(jīng)歷了數(shù)十年、乃至百年才形成的，雖然等級較低，但承擔(dān)的作用非常巨大。它為山區(qū)居民的出行、物質(zhì)運輸、生產(chǎn)生活發(fā)揮的非常大的作用。本文結(jié)合湖北省宜昌至巴東(鄂渝界)高速公路機耕道設(shè)計實際，提出了一些設(shè)計思路。

之前對山區(qū)機耕道的設(shè)計和實施方法研究的很少，目前出版的規(guī)范、規(guī)定對機耕道的界定也不是很明確。文獻(xiàn)[1]規(guī)定的公路等級中最低為四級公路，設(shè)計車速為20km/h，路基寬度6.5m（雙車道）和4.5m（單車道），圓曲線極限半徑為15m，最大縱坡為9%。但山區(qū)機耕道大部分位于崇山峻嶺之中，地形復(fù)雜，現(xiàn)狀地面橫坡普遍大于30°，并且高差懸殊。很多現(xiàn)狀道路僅能達(dá)到等外級公路標(biāo)準(zhǔn)。而現(xiàn)行的規(guī)范中對等外級公路的技術(shù)指標(biāo)未有明確的規(guī)定。這對廣大設(shè)計人員從事山區(qū)機耕道的設(shè)計帶來了不便。

山區(qū)機耕道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的擬定，除考慮規(guī)范確定的參數(shù)外，還必須著重考慮項目所在地的自身特點，合理選擇技術(shù)指標(biāo)，做到既滿足道路使用的基本功能和安全性，又能保護(hù)環(huán)境，做到因地制宜、靈活選擇技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并強調(diào)技術(shù)指標(biāo)的均衡性。通過合理的工程設(shè)計方案降低施工難度，降低工程造價。

1 設(shè)計理念及原則

山區(qū)機耕道級別相對較低，其主要目的是服務(wù)當(dāng)?shù)厝罕?，設(shè)計中應(yīng)遵循安全性和服務(wù)性的原則，針對山區(qū)地形、地質(zhì)復(fù)雜多變的情況，設(shè)計人員不應(yīng)死搬硬套“規(guī)范”和“標(biāo)準(zhǔn)”，應(yīng)從實際出發(fā)，充分利用有利地形，避免高填深挖，從而獲得較好的投資效益。

2 技術(shù)指標(biāo)的選擇

山區(qū)機耕道的指標(biāo)選擇可靈活點，湖北省宜昌至巴東(鄂渝界)高速公路機耕道的自身特點，一般情況下，機耕道采用的是單車道四級公路的標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度采用4.5m，路面寬度采用3.5m，在路段的合適位置上設(shè)置錯車道，錯車道寬度采用6.5m，長度不小于20m，平面及縱斷面要求嚴(yán)格按照文獻(xiàn)[1]中對四級公路的規(guī)定予以設(shè)計；但地形條件不允許時，可選擇等外級公路標(biāo)準(zhǔn)予以設(shè)計，路基寬度可采用3.5m，路面寬度可采用2.5-3.0m，平面及縱斷面較四級公路標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)放寬。

3 路線平面設(shè)計

在地形、地質(zhì)等自然條件允許的情況下，平面指標(biāo)盡量選用較高標(biāo)準(zhǔn)，既能滿足行駛的舒適性，也為遠(yuǎn)景車流量的增加預(yù)留空間。但是也不能盲目地追求高指標(biāo)，在滿足基本線形要求的前提下，應(yīng)盡量縮短線位的長度，這能減少征地、又能充分保護(hù)環(huán)境，最終降低工程總投資。在地形復(fù)雜，高差大的路段可局部降低個別指標(biāo)，如回頭曲線半徑等技術(shù)指標(biāo)。

在文獻(xiàn)[1]中，在地形復(fù)雜的山區(qū)機耕道的設(shè)計中，很多情況下都采用回頭曲線?；仡^曲線是一種很好解決通過自然展線無法爭取需要的距離以克服高程時的布線方法。在國內(nèi)規(guī)范中，回頭曲線圓曲線最小半徑為15m，而在實際中，由于地形復(fù)雜，很多情況下不能滿足規(guī)范值。在實際操作中，為了爭取滿足設(shè)計要求，需要對自然山體進(jìn)行大面積的開挖，由此造成工程量的劇增、環(huán)境的破壞以及由于開挖山體造成的次生災(zāi)害——滑坡等病害的出現(xiàn)。而國外文獻(xiàn)[2]提出的做法是在回頭部位開挖成一個半徑約為6.0~8.0m左右的圓形平臺，既方便車輛轉(zhuǎn)彎，又能避免大面積開挖山體。

4 路線縱斷面設(shè)計

機耕道縱斷面設(shè)計時，應(yīng)對機耕道走廊帶上的地形、地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)分析，工程土石方的大小、防護(hù)工程量與縱斷面設(shè)計密切相關(guān)，設(shè)計時應(yīng)盡量考慮填挖平衡，設(shè)計時堅持以下原則：

(1)道路縱斷面坡度、坡長應(yīng)盡量滿足規(guī)范要求。但條件不允許時，道路坡度可適當(dāng)放寬2%-3%，根據(jù)文獻(xiàn)[3]建議公路縱坡不宜大于12%。

(2)豎曲線設(shè)計要滿足規(guī)范要求，盡量做到“平包豎”。

(3)當(dāng)相鄰縱坡變化較小時，豎曲線盡可能選擇大一些。

5 路線橫斷面設(shè)計

山區(qū)機耕道路基寬度的選擇一般根據(jù)公路等級確定。如采用四級公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度一般采用6.5m，路面寬度采用4.5m。如地形條件復(fù)雜，并且機耕道服務(wù)的居民數(shù)較少時，路基寬度可采用4.5m，路面寬度采用3.5m。山區(qū)機耕道平面線形指標(biāo)都不高，大部分曲線半徑都小于不設(shè)超高的最小圓曲線半徑，按照有關(guān)規(guī)范需設(shè)置很大的超高值，但超高值很大反而不安全。建議機耕道超高值不超過2%。加寬設(shè)計時采用第一類加寬值，曲線加寬過渡可采用線性加寬的方式。

6 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

山區(qū)機耕道由于坡陡路窄，通行的一般是輕型農(nóng)用車和小型載貨汽車，在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，一般很少有重車通行。因此，設(shè)計人員對路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不需考慮這一因素。

根據(jù)文獻(xiàn)[4]中相關(guān)規(guī)定，機耕道路面面層一般采用水泥混凝土，厚度為18cm，基層采用15cm厚石灰粉煤灰碎石（配合比可以采用6：14：80 或8：12：80）＋15cm 厚石灰粉煤灰土（配合比可采用12：35：53 或10：45：45）＋15cm厚石灰土（10％～12％）。上述各結(jié)構(gòu)層配合比也可根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗調(diào)整。如果粉煤灰料源緊張，可以用水泥穩(wěn)定碎石（水泥含量4％～5％）代替石灰粉煤灰碎石，用水泥石灰穩(wěn)定砂礫代替石灰粉煤灰土。如果公路所在地區(qū)土壤呈酸性，則用水泥穩(wěn)定土代替石灰土。

7 結(jié)語

當(dāng)前，山區(qū)高等級公路的建設(shè)力度越來越大，其對地方機耕道的破壞也越來越多，由于山區(qū)典型的地形、地質(zhì)，使得山區(qū)機耕道的設(shè)計方法相對平原區(qū)更加復(fù)雜，這就對我們公路設(shè)計人員提出更高的要求，需要對山區(qū)的特點進(jìn)行細(xì)致的分析，努力提高專業(yè)能力，為山區(qū)群眾的出行、生產(chǎn)運輸做出自己的一點貢獻(xiàn)，廣大公路設(shè)計人員也應(yīng)抓著契機，為國家的現(xiàn)代化建設(shè)奉獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)

[1] JTG D20-2006 公路路線設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社.2006.

[2] Bureau of local roads and streets manual.2005，233(2).

[3] 徐勇.重慶山區(qū)農(nóng)村公路縱坡設(shè)計指標(biāo)研究【碩士學(xué)位論文】，重慶：重慶交通大學(xué).2007.

[4] 05MR202 水泥混凝土路面.北京:國家標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計.2005.