淺析環(huán)保理念在道路改擴建工程中的應(yīng)用

栗志杰

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司,北京市 100082）

淺析環(huán)保理念在道路改擴建工程中的應(yīng)用

栗志杰

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司,北京市 100082）

隨著綠色公路概念的提出，環(huán)保措施的應(yīng)用將成為道路建設(shè)的主流。以京藏高速北輔路（西關(guān)環(huán)島-南辛路）改擴建工程為依托，從再生路面材料利用、路基土方利用、施工導(dǎo)行臨時結(jié)構(gòu)與永久結(jié)構(gòu)的結(jié)合等方面對環(huán)保理念的應(yīng)用進行闡述。關(guān)鍵詞：道路；改擴建；環(huán)保；路面結(jié)構(gòu)

0 引言

黨的十八屆五中全會在“十三五”規(guī)劃建設(shè)中提出了“創(chuàng)新發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展、綠色發(fā)展、開放發(fā)展、共享發(fā)展”的五大發(fā)展理念，強調(diào)綠色是永久發(fā)展的必要條件和人民對美好生活追求的重要體現(xiàn)。綠色公路概念的提出是落實綠色發(fā)展理念的重要體現(xiàn)。環(huán)保理念作為其中的重要組成部分，在我國的綠色公路研究和實踐工作中已取得一定成就。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，道路建設(shè)飛速發(fā)展，既有道路的改擴建項目越來越多。改擴建工程的建設(shè)條件往往比新建工程更加復(fù)雜，如何在改擴建工程中確定合理的、環(huán)保的、經(jīng)濟的設(shè)計方案成為設(shè)計人員和管理者需要面對的重要問題。

1 工程概況

京藏高速北輔路（西關(guān)環(huán)島—南辛路）改擴建工程位于北京市昌平區(qū)西北部，是連接城區(qū)與周邊鎮(zhèn)區(qū)的主要聯(lián)系通道之一，也是區(qū)域路網(wǎng)主要對外通道之一。同時，沿線旅游資源豐富，旅游交通功能明顯。道路規(guī)劃為城市主干路，設(shè)計速度40km/h。

現(xiàn)況北輔路全寬12m，其中混行車道寬10.5m，布置單向2車道，外側(cè)設(shè)置1.5m寬人行道。本次改擴建工程道路標準橫斷面采用單向兩幅路形式，機動車道寬11.5m，布置3條機動車道，機非分隔帶寬2.5m，非機動車道寬3.5m，外側(cè)人行道寬4m（內(nèi)設(shè)1.5m寬連續(xù)綠化帶），路基全寬21.5m。本次改擴建工程設(shè)計線位基本沿現(xiàn)況道路布設(shè)，對現(xiàn)況道路向北側(cè)進行加寬，加寬寬度≥9.5m，如圖1所示。

圖1 改擴建道路與現(xiàn)狀道路關(guān)系圖（單位：m）

現(xiàn)狀道路為地平道路，道路標高與兩側(cè)場平標高持平。由于道路路側(cè)開口較多，且距離道路較近，新建道路標高無法抬高，道路縱斷面設(shè)計只能按照現(xiàn)況道路標高進行擬合。

道路全線共與4條河道相交，全線設(shè)置橋梁4座，其中有一座橋梁為加固利用，另外3處均為拆除新建。

隨路同步布設(shè)雨水、污水、給水、再生水、電力、燃氣和電信等市政管線。

2 施工導(dǎo)行

考慮到區(qū)域路網(wǎng)對現(xiàn)況道路的依賴性，工程施工無法斷路，同時道路施工與管線施工相互交叉，為保證施工工期的順利開展，根據(jù)新建道路與現(xiàn)況道路的相對關(guān)系，提出四步導(dǎo)行方案。

第一步：現(xiàn)況道路正常通行，修建遠期非機動車道和人行道范圍的管線工程（雨水、燃氣、污水），并新建9.5m寬臨時導(dǎo)行路，同步實施路側(cè)開口，如圖2所示。

圖2 施工導(dǎo)行第一步（單位：m）

導(dǎo)行路需保證現(xiàn)況道路行車道的正常通行。標準段導(dǎo)行路北邊線與遠期人行道北邊線重合。當按照此準則修建導(dǎo)行路占用現(xiàn)況行車道時，則以現(xiàn)況行車道北邊線為導(dǎo)行路的南側(cè)控制邊線，向北側(cè)修建導(dǎo)行路，并與兩側(cè)導(dǎo)行路接順。

導(dǎo)行路排水采用管線排水，將遠期非機動車道雨水支管延伸至導(dǎo)行路北邊線，并在導(dǎo)行路北邊線處設(shè)置單箅雨水口。

第二步：利用導(dǎo)行路組織交通，修建遠期機動車道范圍的市政管線（信息、給水、再生水和電力）和機動車道，如圖3所示。

第三步：利用新建機動車道組織交通，銑刨遠期機非分隔帶、連續(xù)綠化帶范圍的導(dǎo)行路；拆除導(dǎo)行路單篦雨水口（雨水支管可保留）；對導(dǎo)行路路面進行修補，實施路緣石工程、雨水口工程；利用導(dǎo)行路路面結(jié)構(gòu)，修建非機動車道和人行道。如圖4所示。

圖4 施工導(dǎo)行第三步（單位：m）

第四步：完成交通工程、綠化工程及其他附屬工程，如圖5所示。

3 路基工程

該工程對現(xiàn)況道路進行改擴建，同時新建多條市政干線。由于新建道路縱斷面設(shè)計標高與現(xiàn)況道路和路側(cè)場平標高基本一致，擴建道路部分路基土方呈現(xiàn)挖方大于填方的特點。同時，新建市政管線也會產(chǎn)生大量的棄方。

根據(jù)地質(zhì)勘查揭示的場地地層構(gòu)成情況，土層上部填土層厚0.5～4.5m，土質(zhì)為粉土素填土和雜填土。填土穩(wěn)定性差，需挖除或夯實。填土以下為一般第四紀坡洪積層，屬于同一工程地質(zhì)單元，成因年代相同，場地較穩(wěn)定，適宜項目建設(shè)。

基于以上工程特點，結(jié)合現(xiàn)場土質(zhì)情況，按照“零棄方、零借方”的設(shè)計原則開展路基處理工作。

現(xiàn)況路面結(jié)構(gòu)面層、基層均采用銑刨處理，統(tǒng)一回廠循環(huán)利用?，F(xiàn)況部分路段路面結(jié)構(gòu)布置有一層30cm級配砂礫墊層，挖除過程需單獨操作、單獨堆放，用于橋頭路基處理使用。

受河道規(guī)劃限制，該工程需拆除現(xiàn)況小橋3座。被拆除混凝土結(jié)構(gòu)、砌石結(jié)構(gòu)經(jīng)破碎處理后作為河道海漫使用。

對挖除土方進行分類堆放。表層填土層經(jīng)篩除水泥塊、植物根系等雜質(zhì)后，作為綠化種植土使用；第四紀坡洪積層按照土層分類，分層回填管線肥槽和路基路床。

受道路豎向設(shè)計控制，現(xiàn)場挖方除滿足路基填土使用外，不可避免地產(chǎn)生大量棄方。為避免棄土隨意堆放，由建設(shè)單位統(tǒng)一協(xié)調(diào)用于其他同期開展的道路土方工程中，若有結(jié)余，可結(jié)合地區(qū)土地開發(fā)規(guī)劃，統(tǒng)一利用，實現(xiàn)廢棄資源有效整合，避免資源的浪費和對生態(tài)環(huán)境的破壞。

4 路面工程

4.1 設(shè)計原則

路面結(jié)構(gòu)類型為瀝青混凝土路面，并采用再生材料。工程有約70%路段非機動車道和人行道位于導(dǎo)行路范圍。為避免拆除導(dǎo)行路產(chǎn)生大量廢料，新建非機動車道和人行道結(jié)構(gòu)結(jié)合導(dǎo)行路臨時路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。

4.2 結(jié)構(gòu)組合

機動車道路面結(jié)構(gòu)（見表1）：路面結(jié)構(gòu)采用城市主干路標準，設(shè)計采用總重100kN單軸雙輪組軸載（BZZ－100）為標準軸載。采用標準軸載作用下的多層彈性連續(xù)體系，以設(shè)計彎沉值為路面整體剛度的設(shè)計指標計算路面厚度，并核算瀝青混凝土路面層和半剛性基層彎拉應(yīng)力強度。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計基準期為15a。處理后路基頂面回彈模量Eo值不低于30MPa。導(dǎo)行路路面結(jié)構(gòu)見表2。

表1 機動車道路面結(jié)構(gòu)

表2 導(dǎo)行路路面結(jié)構(gòu)

非機動車道路面結(jié)構(gòu)分為新建結(jié)構(gòu)和利用導(dǎo)行路結(jié)構(gòu)兩種情況。新建結(jié)構(gòu)見表3。

利用導(dǎo)行路路面結(jié)構(gòu)段：實施前根據(jù)現(xiàn)場情況對導(dǎo)行路面層進行病害處理，處理方式為局部銑刨結(jié)構(gòu)表面層5cm，加鋪5cm熱再生中粒式瀝青混凝土AC-20C，其上與新建結(jié)構(gòu)統(tǒng)一加鋪4cm熱再生中粒式瀝青混凝土ZAC-16C。

人行道路面結(jié)構(gòu)也分為新建結(jié)構(gòu)和利用導(dǎo)行路結(jié)構(gòu)兩種情況：新建人行道路面結(jié)構(gòu)為6cm透水型步道方磚+2cmRM7.5砌筑砂漿臥底+20cm石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石，總厚28cm；利用導(dǎo)行路路面結(jié)構(gòu)段為導(dǎo)行路路面結(jié)構(gòu)上加鋪6cm步道方磚+2cmRM7.5砌筑砂漿臥底+11cm現(xiàn)澆C15豆石混凝土，總厚19cm。

4.3 小結(jié)

該工程理論回收瀝青混凝土混合料9320t，利用再生瀝青混合料5049t，消納比例54.2%。導(dǎo)行路總面積23752m2，其中非機動車道和人行道利用14293m2，利用比例60%，減少產(chǎn)生瀝青混合料1685t。

5 結(jié) 語

綠色公路是通過技術(shù)創(chuàng)新和新材料、新設(shè)備、新工藝的利用，使公路在全壽命周期內(nèi)建設(shè)與養(yǎng)護所消耗的資源、能源及排放顯著降低的一種公路發(fā)展模式。綠色公路是一個廣義的概念，是一項系統(tǒng)工程，不僅僅局限于節(jié)能、環(huán)保、低碳、循環(huán)等工程措施，應(yīng)拓寬為廣義的綠色，即在可持續(xù)和全生命周期的理念下，統(tǒng)籌公路發(fā)展的各階段和內(nèi)外環(huán)境實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)。道路改擴建作為系統(tǒng)中的一環(huán)，應(yīng)注重改建和重建方案、廢舊材料利用，以及施工技術(shù)革新等方面。

該工程由于工程規(guī)模相對較小，僅僅在再生路面材料利用、路基土方利用、施工導(dǎo)行臨時結(jié)構(gòu)與永久結(jié)構(gòu)的結(jié)合等方面開展工作。設(shè)計過程中深刻體會到，理念的落實需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的努力，自上而下地做好筑路新材料的技術(shù)研發(fā)和推廣、設(shè)計人員的培訓(xùn)、施工技術(shù)的規(guī)范化等方面的工作，最終形成具有本地特色的一套道路建設(shè)流程和行業(yè)標準。

U418.8

：B

：1009-7716（2017）02-0030-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.009

2016-12-21

栗志杰（（1984-），男，河北石家莊人，工程師，從事道路工程設(shè)計工作。