甘肅某縣道路硬化工程及排水問題探討

李成霞

摘?要：由于經(jīng)濟的快速發(fā)展，現(xiàn)有道路已不能滿足人們出行和車輛的增長，而且由于長時間的超載，道路出現(xiàn)了嚴重破壞。通過調(diào)查根據(jù)甘肅某縣道路使用情況及地質(zhì)情況、氣候、水文等情況，確定適合該縣的道路等級，并根據(jù)規(guī)范確定出各項經(jīng)濟技術(shù)指標，在原道路四級的基礎(chǔ)上該設(shè)計成三級道路，設(shè)計速度為30公里/小時，雙車道，土路肩寬度取0.5m;會車視距取60m、停車視距取30m，超車視距最小值為150m;圓曲線最小65m、最大半徑9000m;緩和曲線最小長度為25m;平曲線最小長度為67.2m;緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%;凸型曲線半徑最小值為2400m、凹形豎曲線半徑最小值為2000。采用多種排水方式排除路面路基中的水分，保護道路防治水害。

關(guān)鍵詞：道路;經(jīng)濟技術(shù)指標;排水

中圖分類號：U41?文獻標識碼：A

隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，某縣的經(jīng)濟水平也得到了很大提高，私家車和公共車數(shù)量與日俱增，行車困難，甚至無法通行。某縣原路線平面線性很差、縱面起伏不平，平縱面指標達不到三級公路技術(shù)指標，路基寬度6-8m，路基坑槽大。每逢下雨，公路無排水設(shè)施以至于路基濕滑，路面積水現(xiàn)象非常嚴重，超載車輛增多，在本無排水設(shè)施的情況下加速瀝青路面“老化”，導(dǎo)致路基產(chǎn)生沉陷、翻漿，路面發(fā)生損壞，出現(xiàn)龜裂、推移、擁包等病害。全線無安全防護措施，存在很多安全隱患。鑒于此，本研究將會帶動沿線村鎮(zhèn)經(jīng)濟快速發(fā)展，為沿線及周邊群眾的生產(chǎn)、生活及出行將帶來極大的便利，有力保障沿線的物資運輸，加快區(qū)域內(nèi)新農(nóng)村建設(shè)步伐，促進甘肅某縣整體經(jīng)濟發(fā)展、提高沿線村鎮(zhèn)整體形象，同時也對完善某縣公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提高路網(wǎng)服務(wù)水平、加快路網(wǎng)整體效能有著十分重要的作用。

1 工程概況

（1）地貌，根據(jù)參考文獻[1]，該工程屬甘東黃土山地區(qū)（Ⅲ3），典型的黃土塬梁峁地貌類型，沿線地形起伏，溝壑縱橫。[2]

（2）地質(zhì)情況，根據(jù)甘肅大地構(gòu)造單元劃分該工程地處祁連山褶皺系中間隆起帶，是古中國地臺解體后的殘塊，前震旦及震旦紀變質(zhì)雜巖所組成。[2]沿線地層比較單一，從老至新有上第三系（N）泥巖及砂質(zhì)泥巖、第四系（Q）黃土及黃土狀土。

（3）氣候，沿線地區(qū)氣候?qū)儆跍貛Т箨懶詺夂?，年平均溫?.4℃，月平均氣溫以7月最高，達18℃;1月最低為-6.8℃;每年第一次出現(xiàn)月降水量大于10mm的時間為4月下旬至5月上旬，5～9月大于10mm的降水次數(shù)僅占同期雨日的17%，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的降水量稀少;[2]80%以上的時間是吹風天氣，以東南風頻率為最多。

（4）水文，該縣大部分為黃土覆蓋，黃土層分布連續(xù)，厚度大，是主要的孔隙含水地層，由于黃土高原溝谷深切、地形破碎，干旱少雨，導(dǎo)致地下水的分布具有明顯的差異，含水層具有較大的區(qū)域性分布和小面積斷續(xù)分布的特點。[3]

2 工程技術(shù)概要

2.1 道路等級

通過調(diào)查大量當?shù)氐馁Y料知，原道路等級為四級公路技術(shù)標準，屬于地方公路，隨著近年來交通量呈線性增長，道路破損嚴重，不能滿足交通需求。為保障居民安全出行與提升當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，急需在原有道路上進行改建拓寬，提升道路等級，滿足行駛要求。公路交通資料見表1。

以交通量年平均增長率5%、初定設(shè)計年限15年，則年平均日交通量根據(jù)參考文獻[4]由公式（1）計算：

AADT=ADT×（1+γ）n-1（1）

式中：AADT——年平均設(shè)計交通量（?pcu/d?）;

ADT——起始年平均日交通量（?pcu/d?）;

γ?——年平均增長率（%）;

n——預(yù)測年限（年）。

設(shè)計年限為15年的年平均日交通量由公式（1）計算：

AADT?=∑kiADT×（1+γ）n-1?（2）

根據(jù)公式（1）可得折算交通量如表2所示。

由表2可知，初始年平均日交通量為2653（輛/日），基本滿足三級公路設(shè)計交通量的設(shè)計要求，參照三級公路能適應(yīng)的年平均日交通量確定道路等級。

服務(wù)水平是用路者在不同的交通流狀況下，根據(jù)速度、舒適性、經(jīng)濟性等方面的服務(wù)程度，確定公路服務(wù)水平是非常必要的。[5，6]目前在我國整個道路網(wǎng)建設(shè)中，三級公路所起的主要作用是發(fā)展城鄉(xiāng)經(jīng)濟、社區(qū)文化，為這些活動提供近距離乘坐和運輸作用，設(shè)計速度較低的三級公路服務(wù)水平僅用延誤率作為評價服務(wù)水平的主要參數(shù)，依據(jù)參考文獻[7]判定道路的服務(wù)水平為四級。

2.2 經(jīng)濟技術(shù)指標

依據(jù)參考文獻[7]規(guī)定設(shè)計速度、路基和車道寬度、土路肩寬度、停車視距、會車視距和超車視距、直線最小長度、圓曲線最小和最大半徑、緩和曲線最小長度、平曲線最小長度，最大縱坡、最小縱坡、平均縱坡和最大合成坡度、豎曲線最小半徑和最小長度，結(jié)果見表3。各級公路右側(cè)路肩寬度規(guī)定，當采用雙車道時可確定土路肩寬度取0.5m，路基設(shè)計簡圖如下圖所示。

3 排水方面問題

公路排水系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和行車安全為目的。公路排水系統(tǒng)對道路來說，非常重要，道路中的水是由許多原因產(chǎn)生的，比如水文、地質(zhì)等。不同的道路等級需要不同的排水系統(tǒng)，發(fā)揮不同的功能。路基的排水系統(tǒng)的設(shè)計，要根據(jù)設(shè)計公路的平面、縱斷面和橫斷面的實際情況，然后結(jié)合該公路沿線的地形地貌和地質(zhì)條件，因地制宜的設(shè)計合適的排水設(shè)施，讓每個設(shè)施銜接得到配合，從而形成排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，把水及時排除掉。排水系統(tǒng)應(yīng)與主體工程及自然環(huán)境相適應(yīng)。設(shè)計應(yīng)注重各種排水設(shè)施的功能和相互之間的銜接，如排水溝要和公路沿線自然的水系及橋梁、涵洞等排水結(jié)構(gòu)密切配合相互協(xié)調(diào)，防、排結(jié)合，形成完善的排水系統(tǒng)。公路排水設(shè)計應(yīng)避免沖毀農(nóng)田及水利設(shè)施。

（1）邊溝排水，需要將邊溝安排在開挖路基路肩外邊緣，也可以安放在坡腳外邊緣處，與道路中心線看似平行，利于縮短流水路線，快速匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。邊溝不宜過長，邊溝出水口的間距，一般地區(qū)不宜超過500m，多雨地區(qū)不宜超過300m，三角形和蝶形邊溝不宜超過200m。[8]根據(jù)調(diào)查資料結(jié)合當?shù)氐匦魏蜆蛄?、涵洞的位置，邊溝出水口間距設(shè)為400m。

（2）排水溝排水，排水溝是通過引水的方法，將存在道路基層中的水分，排到遠離道路的位置為止。排水溝的線形要求平順，盡可能采用直線形，轉(zhuǎn)彎處宜做成弧線，其半徑不宜小于10m，排水溝長度根據(jù)實際需要而定。[9]

排水溝沿路線布設(shè)時，應(yīng)離路基盡可能遠一些，距路基坡腳不宜小于3～4m。針對降雨量豐富、易積水地區(qū)，應(yīng)對溝底、溝壁采取加固措施。

（3）涵洞排水設(shè)計，涵洞主要是為了排泄地面水流而設(shè)置的橫穿路基的小型排水構(gòu)造物，其布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、地質(zhì)等條件沿路合理布置，用來排水的涵洞應(yīng)盡量與水流方向一致，與路線方向垂直，避免布置不當引起的壅水、渦流、下游沖刷過大等現(xiàn)象。[8]

（4）路拱、路肩排水，路拱橫坡主要是便于路面內(nèi)側(cè)的積水能夠快速排出，以至于不影響路拱的強度，而行車道的路拱橫坡經(jīng)常選取2%～3%。路肩排水就是在降雨的時候?qū)⒙访娣e水迅速排出，以降低雨水對路基造成損壞，達到保護路基的效果。按經(jīng)驗來說，現(xiàn)在路肩排水在設(shè)計時采用橫向分散的方法比較好。[10]

4 結(jié)論

根據(jù)甘肅某縣的地貌、地質(zhì)情況、氣候、水文、地震等情況確定某縣的道路等級和主要的經(jīng)濟技術(shù)指標，初始年平均日交通量為2653（輛/日），基本滿足三級公路設(shè)計交通量的設(shè)計要求;設(shè)計速度采用設(shè)計速度為30公里/小時;路基寬度和車道寬度分別為 7.5米（雙車道）、3.25米;各級公路右側(cè)路肩寬度規(guī)定，當采用雙車道時可確定土路肩寬度取0.5m;會車視距取60m、停車視距取30m，超車視距最小值為150m，極限走位100m;圓曲線最小、最大半徑分別為65米和9000米;緩和曲線最小長度為25m;平曲線最小長度為JD1處，平曲線最小長度為67.2米;緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%，其長度應(yīng)符合縱坡最小長度的規(guī)定及100m;凸型曲線半徑最小值為2400m，在變坡點5處，凹形豎曲線半徑最小值為2000，在變坡點8處。

為保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和行車安全，該道路硬化工程的排水采用了四種排水形式，分別是邊溝排水、排水溝排水、涵洞排水和路拱、路肩排水，多種形式結(jié)合排除路面和路基中的水分，不至于積水，影響交通暢通，破壞路面和路基。

參考文獻：

[1]公路自然區(qū)劃標準（JTJ 003-86）.北京：人民交通出版社，1987.

[2]招標文件（2）3招標用_圖文.互聯(lián)網(wǎng)文檔資源http：//wenku.baidu.com.

[3]劉鵬舟.平?jīng)鲋撂焖咚俟逢P(guān)山隧道工程施工風險管理研究[D].西安：長安大學(xué)碩士論文，2018.

[4]薛強.石油鉆前工程道路指標體系建立與防噴坑改型究[D].成都：西南交通大學(xué)碩士論文，2017.

[5]公路路線設(shè)計規(guī)范2006及條文說明.互聯(lián)網(wǎng)文檔資源（http：//www.docin.com）.

[6]閆航宇.高速公路交通預(yù)測及財務(wù)效益后評估研究[D].廣州：華南理工大學(xué)碩士論文，2017.

[7]公路路線設(shè)計規(guī)范.JTG D20—2017.

[8]公路設(shè)計論文.《互聯(lián)網(wǎng)文檔資源（http：//wenku.baidu.c）》.

[9]鄧風亭.探討路基基層材料及其施工控制[J].城市道橋與防洪，2012.

[10]李守迎.高速公路路基路面排水設(shè)計[J].科技資訊，2012.