干線公路改造工程中舊路評定與利用

白 成 富

(山西誠達公路勘察設計有限公司，山西 太原 030006)

1 概述

根據交通運輸部《2016年交通運輸行業發展統計公報》，截止2016年年末，我國公路總里程469.63萬km，其中國道35.48萬km、省道31.33萬km，占全部里程的14.22%，由此可見國省干線作為交通網絡的大動脈，為我國的經濟發展貢獻著重要的力量。隨著我國經濟的高速發展，大型運輸車輛越來越多、載重量越來越大，這就要求國省干線必須提供更高質量、更高服務水平來滿足各方的需求。但是，部分干線公路由于修建時間較長、路面破壞嚴重等原因，無法提高服務水平，如何有效利用原有干線工程，通過對其進行改造減少大規模新建占地就可以滿足通行要求，是每一個設計人員所必須考慮的問題。

2 原有道路評價

2.1 原有公路路面狀況評價

按照“檢評方法”的要求，將路面病害分為龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、松散、沉陷、車轍、波浪壅包、泛油和修補不良等11個類型，通過人工現場量測，先以每百米為一個段落，分別進行丈量和統計。

路面綜合破損率(DR)按下式計算：

DR=D/A×100=∑∑Dij·Kij/A×100。

其中，DR為路面綜合破損率，以百分數計；D為調查路段的折合破損面積；A為調查路段的路面總面積；Dij為第i類破壞、j類嚴重程度的實際破損面積；Kij為第i類破壞、j類嚴重程度的換算系數。

根據計算所得的DR，按公式PCI=100-a0DRa1計算路面狀況指數(PCI)。再按養護規范表4.5.2-2的評價標準(PCI≥85為優、85>PCI≥70為良、70>PCI≥55為中，55>PCI≥40為次，PCI<40為差)。

2.2 原有公路路面強度評價

使用后軸為BZZ-100的連續式路面自動彎沉儀以每千米不少于20點的頻率，分別進行彎沉值測定，按L0=l0+za×S計算路段的代表彎沉值L0，其中，l0為路段內各點實測彎沉的平均值；S為其標準差；Za為保證率系數,取1.645。

按照養護技術規范式4.5.3，SSI=路面設計彎沉值(Ld)/路段代表彎沉值L0，計算路面強度指數SSI。

按照養護規范表4.5.3的路面強度評價標準(SSI≥0.83為優、0.83>SSI≥0.66為良、0.66>SSI≥0.5為中，0.5>SSI≥0.3為次，SSI<0.3為差)，對路面強度情況進行等級評定。

結合SSI和PCI的數據，綜合分析原有道路的技術指標，分析原有道路強度降低的原因，從而制定合理的處治方案。

3 工程應用

3.1 原有公路現狀調查及現狀描述

G307汾陽境內全長55.77 km，始建于1921年，當時為地方簡易路。從20世紀70年代初開始，逐年分段加寬改造成二級公路寬度，面層為3 cm瀝青表處，基層為灰土礫石。且現G307沿線商鋪較多，道路沿線基本街道化，無法滿足車輛過境要求，因此需要對G307進行改造。

本著可持續發展的理念，為了減少占地，本工程利用汾平高速連接線段。汾平高速連接線路基采用雙車道二級公路標準，設計速度80 km/h。該線路線總長度為16.890 km，路基寬度為12 m，其中行車道為兩車道，每個車道寬度為3.75 m；硬路肩寬度為1.5 m(含0.5 m右側路緣帶)；土路肩寬度為0.75 m。路基采用雙向橫坡，行車道、硬路肩及土路肩橫坡均為2%。路面結構為4 cm細粒式瀝青混凝土+6 cm中粒式瀝青混凝土+30 cm水泥穩定級配碎石+20 cm水泥穩定砂礫。

汾平高速連接線路面病害主要有橫裂、縱裂、龜裂、塊裂、車轍、沉陷、坑槽、修補等病害，其中橫裂、龜裂、塊裂和修補分布較多，路面損壞率較高，見圖1。

為確定汾平高速連接線路面結構強度，采用落錘式彎沉儀對原有路面進行了路面彎沉檢測，檢測點間距為50.0 m，平均測試彎沉結果為13.47～26.79(1/100 mm)。為了進一步了解現有路面的病害情況及各結構層的情況，項目組對瀝青路面進行了鉆芯取樣，見圖2。

根據《汾平高速連接線既有道路路面評價報告》，各項指標評定見表1。

表1 路面檢測狀況評定表

根據《既有道路路面評價報告》評定結果，現有汾平高速連接線路面破損狀況為差。

鉆芯取樣結果顯示路面表面狀況良好路段，基層板體整體性完好，面層結構出現輕微損壞，板體性良好；路面病害嚴重路段進行鉆芯取樣顯示面層結構無整體性，基層板體性出現一定程度的破壞，結果反映路面的整體強度已無法適應既有的重或特重交通等級，需對既有舊路進行補強設計。

根據對現場交通量及交通組成調查、舊路病害調查、現場實測彎沉及鉆芯情況，結合老路設計方案及現場水文地質進行分析，本項目路面病害原因主要為：

1)現場交通量大，且重載交通占比極大，重載交通長期作用產生車轍及縱向裂縫等變形破損。

2)無機結合料基層溫縮及干縮裂縫反射到面層，使面層產生橫向裂縫病害，并在重載交通及路面積水作用下產生坑槽等水毀病害。

3)舊路兩側為水澆地，地下水位低，地表灌溉積水及地下毛細水上升使路基工作區含水量變大，地表積水及地下水長期作用減弱了土基的強度，在重載交通作用下產生沉陷、車轍、塊裂等病害。

3.2 舊路處治利用方案

結合路線總體平縱要求，舊路技術狀況、使用現狀及路面病害調查檢測結論，本合同段設計對舊路處治利用方案確定如下：

1)在終點處需要順接利用舊國道307路段，考慮到要與舊國道307縱斷標高順接，須對該段舊路路面結構挖除處理后新建路面結構。

2)在其他路段，路線平面原則上完全利用既有舊路走廊，路線縱斷原則上考慮在舊路上加鋪面層+上基層控制標高，對原有舊路就地冷再生做調拱層，加鋪路面前先對舊路病害已反射到路面基層及以下的路段先挖除基層后回填水穩砂礫以保證路基的穩定性。

4 結語

通過對原有道路的PCI及SSI值的計算，判定原有道路的破損程度和路面強度，進而分析強度降低的原因，合理制定原有道路的處治方案，經濟、高效的保證設計質量，提升國省干線的服務水平。

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