小交通量農(nóng)村公路與施工便道永臨結合設計方法

摘要：文章以廣西蒼容高速公路八標浪水互通連接線施工便道為例，結合其公路通行情況和當?shù)卣V求，采用“永臨結合的”設計理念，利用Hint CAD道路設計軟件進行施工便道設計與規(guī)劃，尋求既能滿足現(xiàn)場施工通行要求，又能節(jié)約項目成本的施工便道規(guī)劃方法，并結合現(xiàn)場實測實量進行全過程動態(tài)設計。

關鍵詞：農(nóng)村公路；永臨結合；便道設計；Hint CAD

0引言

高速公路的迅速發(fā)展為國民經(jīng)濟的騰飛起到了良好的保障作用。從經(jīng)濟效益來看，高速公路發(fā)揮了公路運輸?shù)撵`活性，使各種運輸方式得以普及。從社會效益來看，高速公路可以極大地促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。

高速公路施工便道作為高速公路建設過程中的必要措施項目，對高速公路的建設起到至關重要的影響。而由于高速公路往往起著連接主要經(jīng)濟中心的作用，沿途需要穿過很多的村、鎮(zhèn)，這就對高速公路便道的設計施工提出了更高的要求。

高速公路施工便道的永臨結合設計不僅能極大地提高便道建設的經(jīng)濟性，也避免了大規(guī)模的征地拆遷，符合國家“環(huán)保、低碳”戰(zhàn)略。同時在結合地方道路進行綜合設計的情況下，還能方便后期當?shù)匕傩粘鲂校哂辛己玫纳鐣б妗?/p>

本文將結合工程實例，以廣西蒼容高速八標浪水互通連接線施工便道為例，對農(nóng)村公路與高速公路施工便道永臨結合設計理念進行推廣，可為今后高速公路的施工便道設計提供經(jīng)驗參考。

1 項目概況

廣西蒼容高速八標位于廣西玉林市容縣境內(nèi)，主線南北走向，全長12.6 km，橋隧比59.4%，采用雙向四車道高速公路建設標準，設計行車速度為120 km/h，路基寬26.5 m，瀝青混凝土路面結構。設有1座浪水互通，1座十里樞紐，浪水互通連接線2.8 km。

浪水互通連接線起于北流河東岸浪水互通，上跨Y079鄉(xiāng)道，經(jīng)繡江特大橋跨越北流河至西岸長壽村與X380縣道交匯，整體呈東西走向，跨鄉(xiāng)道處樁號為LK2+190。連接線采用60 km/h二級公路雙向二車道設計標準，路面寬度為12 m。

2 現(xiàn)場調(diào)查

2.1 原設計便道

如圖1所示，原設計便道長900 m，道路主要按照高速公路便道標準并結合現(xiàn)場地形進行設計，原設計便道設置有兩道回頭彎，路面寬度為7 m，采用20 cm厚水泥混凝土路面，布置有兩座1.5 m的圓管涵，部分路段為滿足行車安全、通視等要求需要新增臨時用地以調(diào)整便道線型，原設計便道線路較長，彎道較多，施工成本較高。

2.2 鄉(xiāng)村道路

項目浪水互通連接線施工場區(qū)旁有一條鄉(xiāng)道，但是鄉(xiāng)道距浪水互通2.1 km，需要規(guī)劃一條橫向便道作為主要施工便道。Y079鄉(xiāng)道位于北流河東岸，長約12 km，由容縣十里鎮(zhèn)江口村至浪水鎮(zhèn)白飯村，沿北流河岸北上，與項目施工主線大致平行，最近距離50 m，有多條橫向村道可以直通項目施工場區(qū)。鄉(xiāng)道采用40 km/h三級公路設計標準，但路面寬度僅為4.5 m，20 cm厚混凝土路面，部分路段設置60 cm×60 cm現(xiàn)澆混凝土邊溝，采用4 m間距雙波波形護欄。

項目部與當?shù)卮迕駵贤私獾剑绷骱訓|岸沒有連接蒼容高速公路的通道，村民需繞道西岸長壽村經(jīng)連接線去往浪水互通收費站。經(jīng)與容縣交通局溝通后，可以進行“永臨結合”設計，即該條道路由項目部進行設計與施工，前期作為施工的臨時便道，項目完工后，完善道路設施交由當?shù)亟煌ň郑鳛橛谰玫缆凡⑷氘數(shù)芈肪W(wǎng)。

3 便道設計

3.1 設計原則和方法

遵循“永臨結合”的設計理念，根據(jù)施工需要，結合現(xiàn)場鄉(xiāng)村道路實際情況，在前期勘察統(tǒng)計的基礎上，綜合考慮經(jīng)濟效益、環(huán)保生態(tài)效益、行洪排澇安全、地方灌溉、社會效益等因素，通過對可用的村道進行整修、加寬，修建臨時橋涵和加鋪路面，以達到便道設計方案的最優(yōu)。

本項目浪水互通連接線便道主要通過前期詳細勘查，利用Hint CAD道路設計軟件進行設計。

3.2 便道主線設計

該浪水互通連接線便道的主要目的是連通Y079鄉(xiāng)道和蒼容高速浪水互通，作為施工臨時便道，同時作為當?shù)卮迕襁M入高速的通道。連接線內(nèi)布置有1號鋼筋加工廠、1號拌和站和1號預制梁場，需要通行大型車輛，對便道縱坡和路面寬度有較高要求。經(jīng)過與規(guī)范對比和與容縣交通局專家溝通，根據(jù)《小交通量農(nóng)村公路工程技術標準》（JTG 2111-2019）［1］，本條便道采用四級公路（Ⅰ類）技術標準，設計速度為15 km/h，路幅寬度為0.25 m土路肩+2×3 m行車道+0.25 m土路肩，見下頁表1。便道采用Hint CAD道路設計軟件進行設計。設計流程如圖2所示。

進行平面設計時，在地形圖上點選起點與終點，在彎道位置插入交點，通過平面設計選項卡，輸入每個交點的轉彎半徑和前后緩和曲線的半徑，點擊計算繪圖，地形圖上會實時更新最新平面線型。也可通過實時修改，拖動交點位置和調(diào)整半徑大小，來精確調(diào)整整個平面線型。

完成平面設計并保存數(shù)據(jù)文件后，進行設計向?qū)гO置。設計向?qū)е饕窃O置整條線路的樁號，上下邊坡的坡率，平臺、碎落臺尺寸，邊溝、排水溝尺寸，超高與加寬尺寸。這些數(shù)據(jù)在設置時需要參考《小交通量農(nóng)村公路工程設計規(guī)范》（JTG T-3311-2021）［2］，的各項規(guī)定，同時與現(xiàn)場實際相結合。如挖方路塹石質(zhì)邊坡可以考慮1∶0.5的坡率，土質(zhì)邊坡坡率則需要達到1∶0.75以上，以保證邊坡穩(wěn)定。根據(jù)各地區(qū)降雨量和便道所在山體匯水情況，排水量小的可以考慮0.3 m×0.3 m凈空的排水溝，排水量大的需適當增加凈空面積。

數(shù)模文件是Hint CAD道路設計軟件進行地形處理與計算，設計縱斷面與橫斷面的基礎條件。點選數(shù)模處理的三維數(shù)據(jù)讀入選項卡，選擇所使用的地形圖，對等高線圖層設置為約束線，對等高點圖層設置為約束點，然后讀入數(shù)據(jù)。讀入數(shù)據(jù)完成后，點擊三角構網(wǎng)，并保存當前數(shù)模文件。后續(xù)在此設計階段時可以選擇添加已有數(shù)模，并選擇當前數(shù)模組保存為當前項目的指定文件。數(shù)模文件設置好后，即可選擇數(shù)模應用選項卡里的縱斷面插值和橫斷面插值，對設計的斷面進行原地面數(shù)據(jù)采集。橫斷面插值時按照設計慣例，選擇相對于中樁的平距和高差。

縱斷面設計時，新建一個CAD文件，點選計算顯示后，在圖上點選或選項卡里設置起終點樁號和高程，設置好豎曲線半徑。豎曲線半徑一般值為200～800 m。豎曲線設計完成保存文件后，點選路基設計計算，然后進行橫斷面設計。橫斷面設計時，需要勾選土方設計文件、三維數(shù)據(jù)和左右側溝底標高，做為土石方計算及平面出圖的依據(jù)。最后點選起始樁號后，進行設計繪圖。繪圖控制里一般需要勾選到控制標高、坡口腳距離，對橫斷面圖進行簡要說明。

由于Hint CAD道路設計軟件是分階段進行設計，各個階段之間的成果不能及時互通。所以在最后橫斷面出圖完成，土石方結果出來后，數(shù)據(jù)不甚理想，需要重新返回上級設計階段進行對應修改，如調(diào)整平面位置、圓曲線半徑、縱斷面角點、縱坡等。遵循設計的基本原則，順著等高線方向進行展線，能夠節(jié)省很多時間。同時可在數(shù)模數(shù)據(jù)設置完成后，利用軟件的同步預覽縱斷面地面線功能，實現(xiàn)平面與縱斷面的實時交互設計。

浪水互通連接線便道起點位于繡江特大橋橋下Y079鄉(xiāng)道，終點位于繡江特大橋0號橋臺，與連接線設計高程相接，高差30 m，但直線距離只有170 m。同時該段線路右側50 m范圍內(nèi)有當?shù)卮迓涿穹浚愕郎婕安疬w的話會增加成本。經(jīng)過多次選線，初步確定了300 m的便道。設計數(shù)據(jù)如下頁表2所示，符合規(guī)范要求。

3.3 便道交叉路口設計

當便道采用“永臨結合”理念設計時，需要與當?shù)芈肪W(wǎng)進行順接。考慮到交通行駛舒適度、安全可靠性，規(guī)范對小交通量農(nóng)村公路平面交叉口做了如表3所示的規(guī)定。

標準要求，15 km/h的小交通農(nóng)村公路停車視距為15 m。當平面交叉時，需要保證等于停車視距的引道視距，由各自視距組成停車三角區(qū)，三角區(qū)內(nèi)滿足通視要求。條件困難時，視距可放寬至主要公路中心線5～7 m，組成通視三角區(qū)。當特別困難時，道路都不滿足以上要求時，可進行專門的交通標志設計。

本條便道與Y079鄉(xiāng)道交叉處能夠滿足視距要求，但是鑒于本高速公路項目施工階段，便道出入車輛過多，有一定安全隱患，特在交叉路口處布置了交通標志。經(jīng)過調(diào)整后的便道平面布置圖如圖3所示。

4 對比分析

4.1 原便道設計工程量（表4）

原設計便道長900 m，路面寬度為7 m，采用20 cm厚水泥混凝土路面，布置有兩座1.5 m的圓管涵。經(jīng)過成果本測算，工程成本約263萬元，征地成本約120萬元。

4.2 新設計便道工程量

項目部設計新建浪水互通連接線便道工程量如表5所示。

經(jīng)過測算，項目部設計便道工程成本約70萬元，征地成本約25萬元，相比原設計成本大大降低。同時采用“永臨結合”設計后，便道后期移交容縣交通局，征地費用可由業(yè)主承擔。

5 結語

本文采用Hint CAD道路設計軟件，以浪水互通連接線便道的設計為例，詳細描述了道路設計流程，闡述了項目在前期臨時便道策劃的“永臨結合”理念，并將該理念推廣至前期策劃方方面面。除了浪水互通連接線便道以外，“永臨結合”理念貫穿廣西蒼容高速公路八標前期策劃全過程，比如其他橫向便道采用村道拓寬，項目駐地租賃當?shù)仫L景區(qū)等，在節(jié)省項目成本的同時，也能加快臨時工程的施工進度，盡早形成主線施工有利條件，對后續(xù)施工幫助很大。

參考文獻：

［1］JTG 2111-2019，小交通量農(nóng)村公路工程技術標準［S］.

［2］JTG/T 3311-2021，小交通量農(nóng)村公路工程設計規(guī)范［S］.

作者簡介：王亞輝（1978—），碩士，高級工程師，主要從事基礎設施建設工程技術和項目管理工作。