皖江地區(qū)公路改建城市道路橫斷面設計淺析

鄒康

摘要：道路橫斷面設計方案的選定直接影響到道路交通安全、通行效率及工程造價等多方面因素，結合皖江地區(qū)某公路改擴建為城市道路的建設實例，探討軟弱地基情況下道路橫斷面設計的方法。

關鍵詞：皖江地區(qū)；軟弱土；公路改建；橫斷面設計

近年來，隨著城市化進程的不斷邁進，近城區(qū)以及城鄉(xiāng)結合部既有公路改擴建為城市道路的項目正逐步增多，下面結合安徽地區(qū)某沿江地級市外圍，省道改擴建為市政道路的工程實例，淺析在基于交通量預測以及車道數(shù)選定的前提下，道路橫斷面設計方案的確定方法。

1、工程概況

該項目位于安徽省某沿江地級市的外圍地區(qū)，老路為二級公路，路基寬度15米，兩側各1米寬硬路肩，老路為水泥混凝土路面，2002年進行過一次路面升級改造。根據(jù)建設單位要求，本次按城市主干路改造后，紅線寬度為50米，交通量預測初步確定，機動車道選用雙向六車道。

路面調查檢測情況：檢測對路面左右兩幅共2940塊混凝土板塊進行了彎沉測試，共檢測5754個點，其中主點2877個，副點2877個，斷板率2.1%，路面狀況等級評定為優(yōu)，路面斷板率等級評定為良好，老混凝土板具備利用條件。

地質勘探情況：②層粉質粘土，承載力基本容許值為110kPa，其下為③1層淤泥和③2層淤泥質粉質粘土，承載力基本容許值分別為50 kPa和80kPa，壓縮模量ES分別為2.3 Mpa和2.8 Mpa，屬于欠固結高壓縮性土，平均深度約8米，④層粉細砂，場地屬于典型的長江沖積平原地質情況。

2、橫斷面設計的原則

橫斷面設計應在城市規(guī)劃的紅線范圍內進行，根據(jù)路網(wǎng)的紅線寬度、道路等級、道路性質、兩側建筑物性質與層高資料，以及交通量情況、車輛組成種類、行車速度、地下管線資料等，并進行綜合分析。橫斷面設計應保證交通的安全和通暢，應與道路的性質和特點配合，同時充分發(fā)揮綠化帶的作用，保證路面及沿線雨水的收集和排放，滿足沿路的地上、地下管線、各種構筑物以及人防工程的敷設要求，應考慮道路建設的近遠期結合，橫斷面設計做到在設計使用年限內滿足交通需求，同時預留足夠的空間便于未來道路改造拓寬。

目前，在城市道路橫斷面設計時選用混合交通還是分隔交通（即在城市道路車行道上要不要設置分隔帶），這是當前我國城市道路規(guī)劃設計中的一個重要問題，對于城市交通的安全、通暢與道路用地的節(jié)約有著密切的關系。

多幅路橫斷面范圍內，縱向設置的帶狀非行車部分即為分車帶。分車帶由分隔帶和兩側路緣帶組成，它的作用是分隔交通、安設交通標志、公用設施與綠化等，此外，還可在路段設置港灣式停車站，在交叉口為進口車道提供拓寬空間以及保留遠期路面展寬的可能。在我國的城市道路中，分隔帶大多用來分隔對向機動車流或者分隔機動車和非機動車流，分隔帶將車行道一分為二，通稱為雙幅路斷面；分隔帶將車行道一分為三，中央為機動車道，兩側為非機動車道，通稱為三幅路斷面；分隔帶將車行道一分為四，中央兩幅為機動車道，兩側兩幅為非機動車道，通稱為四幅路斷面；路中完全不設分隔帶的，則稱單幅路斷面。

3、橫斷面形式的方案的制定

該項目位于城市外圍，道路性質為城市主干路，交通組成上以機動車為主，同時非機動車交通量也較大，從安全和通行效率角度考慮，在斷面選擇上首先排除了機非混行的斷面形式，斷面比選在三幅路和四幅路之間進行。

3.1 單側綁寬方案：考慮老路路基使用多年，路基工后沉降趨于穩(wěn)定，對老路個別破損位置的面層及部分基層進行處理后，作為改造后的半幅快車道，通過設置6米的中央綠化帶作為沉降緩沖區(qū)，在老路南側新建11.5米的另外半幅機動車道，外側各設置5.5米的機非分隔帶，以及4.5米的非機動車道和5.5米的人行道。

優(yōu)點：1、新老路基通過綠化帶進行分離，新老路基的不均勻沉降在綠化帶位置得到充分過渡，避免新建道路部分因工后沉降造成的破壞；2、按規(guī)劃紅線寬度實施時，單側拆遷，拆遷量較小；3、綁寬路基為獨立工作面，易于施工過程控制，確保工程質量。4、施工綁寬路基時，老路可持續(xù)開放交通，待綁寬部分開放交通后，再實施老路部分，施工期間對通行基本沒有影響。

缺點：改變了老路中線，起終點位置需做線形順接設計。

3.2 兩側對稱綁寬方案

在原有路基兩側對稱綁寬，將老路拓寬為23米寬的雙向6車道，外側設置5.5米的綠化設施帶，4.5米的慢車道和5.0米的人行道，最外側4米綠化控制帶。

雙側對稱綁寬方案的優(yōu)點是可以維持原有道路中心線不變，起終點位置線形順接方便；缺點是原路不做隔離過渡直接綁寬的方案，換填處理很難解決不均勻沉降問題，采用水泥攪拌樁處理造價則相應較高，且綁寬工作面小，施工控制較難，施工時對現(xiàn)狀交通影響也較大。

鑒于該項目地處長江沖積平原，場地內存在較厚的的高壓縮性軟土地基，從地基承載力和控制沉降等方面考慮，路基處理建議如下：

A. 拋石換填方案：即地表土下挖1.0～1.5 m，拋片石厚約0.5～0.8 m，再采用毛石加碎石嵌固等硬性材料分層壓實回填；

B. 水泥土攪拌樁方案：即采用水泥土攪拌樁對上部軟弱土進行地基加固處理，④層粉細砂均可作為攪拌樁的樁端持力層；

C. 不排除采用其它基礎方案的可能性，如堆載預壓，高真空擊密等措施，但從工期考慮不適用于該項目。

同時，從工程造價角度考慮，拋石換填方案比水泥攪拌樁方案造價節(jié)省，經(jīng)過測算，每公里僅路基處理部分節(jié)約費用約900萬元，且施工便于控制。最終橫斷面設計選用方案一，對老路進行利用并單側綁寬，新建路基采用拋石換填處理。

4、結論

該項目自2012年底竣工并投入使用至今約一年半時間，目前從表觀情況及檢測數(shù)據(jù)情況看，北側原有老路加鋪后，路面使用情況良好，南側軟土路基上新建的快車道部分雖存在沉降，但均在規(guī)范控制的一般路段沉降允許范圍內，且均為整體沉降，不影響正常使用，道路的整體使用情況良好，行車舒適性及通行效率較高，交通事故率低，項目基本達到了預期的設計目標。

對于皖江地區(qū)類似改擴建項目，橫斷面設計方案在制定時應著重考慮高壓縮性軟土地基的工后沉降等問題，同時結合路基處理方式選擇合適的斷面型式，以達到既滿足功能要求又節(jié)約工程造價的雙控目標。

參考文獻：

[1]黃興安. 公路與城市道路設計手冊.中國建筑出版社

[2]徐澤中.公路軟土地基路堤設計與施工關鍵技術.人民交通出版社