省道S342線南雄分水坳至雄州段路面改造設計實踐

林健珍

（韶關市翔宏公路勘察設計有限公司，廣東韶關 512023）

0 引言

公路狀況能夠充分體現一個城市的經濟發展狀態，良好的公路通行環境可以為人們的出行提供便利的條件。隨著社會的發展，我國居民經濟生活水平的逐步提升，市場的競爭力與日俱增，從而也導致了交通運輸的壓力不斷增加。國家針對當今公路路面的情況下發了大量的措施文件，同時還提出了多種方法進行應對，例如：對公路路面的改造、實施車輛限行等方式以減輕交通壓力，其中最有效的措施為路面改造。隨著生活水平的提高，路面上的車輛與日俱增，同時再加上雨雪以及一些其他的惡劣天氣帶來的影響，都會加劇路面的損壞程度，還會帶來大量的交通隱患問題，給貨物的運輸和人們日常的出行帶來極大的阻礙。所以，要針對路面損壞的情況，有針對性地進行路面的改造實施，為人們的出行以及運輸的安全和暢通提供有力的保障。

在進行公路老舊路面設計之前，應該做好現場的勘察工作，對工程整體情況有所了解，通過對公路老舊路面整體情況的調查分析，根據不同性質的公路老舊路面情況，選擇合適的路面改造方案，優化公路路面結構，保證公路路面改造以后整體效果，提高公路工程質量，發揮服務效能。

1 公路舊路改造特點分析

1.1 公路舊路現狀特征

其一，路面設計接近設計年限，路面強度與現有交通量不適應，使得交通功能不足，難以滿足交通需求。

其二，超載車多。公路上的載貨汽車存在超載行為，此現象長期重復運行，是主要影響路面損壞的原因之一。路面破壞較為嚴重，水泥混凝土路面出現斷縫、沉陷、接縫破碎等病害狀況。

其三，存在蓋板溝缺失或蓋板入水口封閉，沿線存在排水邊溝缺失和堵塞，部分邊溝損壞，排水設施雜亂，水流淤積無法排出等現象，導致舊路排水系統改變失效。

1.2 舊路改造的原則

舊路改造和新建公路在設計內容和要求上存在明顯差異，在確定公路老舊路面改造方案前，需要對舊路進行調查分析，了解該公路建設、使用、維護等情況，找到舊路存在的質量問題，并調整改造方案，采取合適的防治措施。應對舊路的整體情況、道路彎沉等進行調查分析，合理設計改造方案，保證路面改造工程順利進行[1]。

1.3 舊路改造設計要點

一是針對平面線形改造，盡可能地利用舊路，沿舊路中線進行布線；二是縱斷面改造，應注意平包豎組合及平豎線形的對應，采用較大的豎曲線半徑，使路線順暢，縱坡均衡；三是結合公路現狀與規劃，合理設計橫斷面方案，同時考慮改造后的橫坡與舊路橫坡一致，以滿足橫向排水要求[2]。

2 省道S342 線南雄分水坳至雄州段交通量現狀及發展預測

2.1 交通現狀

根據交通量觀測2013—2015 年的交通流量情況，具體情況見表1。經調查，該段無交通事故黑點。

表1 歷年交通流量情況表

2.2 交通量分析和發展預測

根據韶關市的經濟發展目標計算出未來各年的國內生產總值增長率，可以預測未來的各年交通量增長率，2016年至2018年預測增長率是6%，2019年至2022 年預測增長率是5%，2023 年至2026 年預測增長率是4%，2027 年后預測增長率是3%。預測基年為2015 年。按規范要求，交通量按15 年預測，預測起算年為計劃通車年2018 年，預測末年為2033 年。根據交通量的預測，該路段預測的交通量介于5000～15000 輛之間，按《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）規定，為雙車道二級公路適應的交通量范圍。因此該項目按二級公路標準進行改造方可滿足預測遠景交通量的需求。

經計算，省道S342 線南雄分水坳至雄州段標準軸載日作用次數為Ns=5865 次/日，設計基準期內累計軸載作用次數為Ne=2.385×107 次。

根據規范累計標準軸次劃分的交通等級，省道S342 線南雄分水坳至雄州段交通類型為重點交通。該路段如不進行路面改造，未來將難以滿足日益增長的交通量及軸載需求。

3 省道S342 線南雄分水坳至雄州段公路概況

3.1 工程概況

省道S342 線南雄分水坳至雄州段路面改造工程，路線起點位于南雄與江西交界處，起點樁號K0+000，經界址、烏逕、黃坑、湖口、終點位于南雄市區，路線全長43.58km。

3.2 路線

省道S342 線南雄分水坳至雄州段全線共設89 處變坡點，縱斷面在起終點段、橋頭等標高受限處按原路面高程設計，其余均按原路面標高+加鋪路面結構厚度設計，平面線形按原有線形，縱斷面最小坡長200m。該項目路段縱斷面指標均能符合《公路路線設計規范》（JTG D20—2006）二級公路要求。

3.3 路基

該項目為路面改造工程，在舊路上進行加鋪路面結構，全線路基按原路基寬12m 設計。橫斷面布置為2.25m 硬路肩（含路緣石)+2×3.75m 行車道+2.25m硬路肩（含路緣石)，全線按二級公路標準，設計速度80km/h。

4 省道S342 線南雄分水坳至雄州段路面改造設計

4.1 路面破損狀況調查

省道S342 線南雄分水坳至雄州段全線舊路為水泥混凝土路面，路面結構分為以下3 種：其一，K10+860—K14+400 段修建于1997 年，并于2005 年改建，路面結構為23cm 厚水泥混凝土面層+20cm 厚5%水泥穩定碎石+舊水泥路面；其二，K19+060—K31+200 段修建于1997 年，并于2002 年改建，路面結構為23cm 厚水泥混凝土面層+15cm 厚5%水泥穩定碎石+舊水泥路面；其三，其余路段修建于1997 年，路面結構為23cm厚水泥混凝土面層+20cm 厚5%水泥穩定碎石+20cm厚砂礫墊層。目前路面破壞較為嚴重，水泥混凝土路面出現斷縫、沉陷、接縫破碎等病害狀況。

4.2 路基路面排水

經調查，省道S342 線南雄分水坳至雄州段沿線發展較快，路側多為居民建房、填土等情況，居民自行采用20～30cm 等小孔徑圓管排水，造成過城鎮路段蓋板溝缺失或蓋板入水口封閉，沿線存在排水邊溝缺失和堵塞，部分邊溝損壞，排水設施雜亂，水流淤積無法排出等現象，導致舊路排水系統改變失效[3]。

經過與當地政府協商，此次排水設計方案在原有排水設施基礎上完善沿線排水系統：一是增加完善排水邊溝；二是修復破損排水邊溝；三是清理淤積排水邊溝；四是道路兩側有居民房處設置50cm 圓管過水；五是平交口處、過城鎮路段增設蓋板溝排水；六是部分挖方邊坡增設截水溝，保證沿線排水系統暢通完善。

4.3 路基防護

經調查，沿線部分高填方段存在路肩下沉現象，針對K19+315—K19+500 兩側、K20+370—K20+560 兩側和K25+040—K25+170 左側段，已設置路肩擋墻防止路肩下沉。由于部分路段邊坡坡面長期被雨水沖刷，導致路基被局部掏空，K2+345—K2+355 段右側、K7+295—K7+310右側、K14+960—K14+975右側、K16+220—K16+240右側和K29+540—K29+560右側路段應增設路肩墻防護。同時發現K3+930—K4+030左側段舊擋墻下沉明顯，應拆除重建路肩擋墻，以及在K40+635—K40+660 左側房屋高出路面1m 且貼近路側處，設置路塹墻防護。針對沿線部分挖方邊坡存在落石等病害情況，應及時處理清除坡面松散的石塊。

4.4 路面檢測

省道S342 線南雄分水坳至雄州段為查明舊路的結構組成及舊路破損等情況，查閱相關資料并對舊水泥路面進行沿線調查。依據《公路水泥混凝土路面養護技術規范》（JTJ 073.1—2001）規定，對該路段的路面強度進行評價。

4.5 路面狀況綜合評定

水泥路面主要有以下三種病害，分別為：破碎、斷板、錯臺。

根據調查資料分析可知，該路段的PCI 值均為17.2%～47.3%，每公里詳細情況見附錄中《水泥路面狀況指標表》，依據《公路水泥混凝土路面養護技術規范》（JTJ 073.1—2001）中規定，全線評定為次級以下，路面可采取大修補強措施修復。

4.6 路面損壞原因分析

一是路面設計接近設計年限，路面強度與現有交通量不適應。

二是超載車多。隨著我國經濟迅速發展，以及運輸者對自身經濟利益的片面追求，目前公路上的大中型載貨汽車大多數存在著超載運行行為，此現象長期重復運行，是主要導致路面損壞的原因之一[4]。

4.7 舊路處理方案

經調查發現，針對部分路段中水泥路面路基產生不均勻沉降，水泥面板破損嚴重等情況，應采用換填40cm 砂礫+20cm5% 水泥穩定碎石的方案進行處理，局部坑槽的路段，路面加鋪前應使用5%的水泥穩定碎石填平，填前應將坑槽部位挖成規則形狀，回填后采用小型機具夯實。此外，沿線分布紅砂巖挖方邊坡處，存在風化滑坡現象，應及時清除滑落松土。

4.8 路面結構設計

根據交通量、舊路破損及標高控制情況分析，路面改造方案將根據不同情況分別采用加鋪及重鋪兩種方式。

針對K10+920—K14+380 段、K19+180—K31+150段、K35+160—K38+540 段經過烏逕、黃坑、湖口等城鎮段，舊路面狀況較好，可直接采用加鋪瀝青面層的路面結構，具體如下：

一是加鋪路段（I 型）：5cm 厚AC-16 中粒式改性瀝青混凝土上面層+熱瀝青黏層+7cm 厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土下面層+不等厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土調平層+熱瀝青黏層+銑刨后的舊水泥路面。

二是起終點、橋頭等標高受限無法提高路段（重鋪III 型）：5cm 厚AC-16 中粒式改性瀝青混凝土上面層+熱瀝青黏層+7cm 厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土下面層+層鋪式石油瀝青下封層+乳化瀝青透層+20cm厚5%水泥穩定碎石基層+20cm 厚3%水泥穩定碎石底基層+20cm 厚砂礫墊層。

針對K0+000—K10+920 段、K14+380—K19+180段、K31+150—K35+160 段、K38+540—K43+580 段舊路面狀況較差，水泥混凝土路面出現斷縫、沉陷、接縫破碎等病害情況，應采用破碎舊路加鋪基層、面層的路面結構，具體如下：

一是加鋪路段（II型）：5cm 厚AC-16 中 粒式 改性瀝青混凝土上面層+熱瀝青黏層+7cm 厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土下面層+層鋪式石油瀝青下封層+乳化瀝青透層+20cm 厚5%水泥穩定碎石基層+不等厚5%水泥穩定碎石調平層+乳化瀝青封層+多錘頭破碎舊水泥路面。

二是起終點、橋頭等標高受限無法提高路段（重鋪III 型）：5cm 厚AC-16 中粒式改性瀝青混凝土上面層+熱瀝青黏層+7cm 厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土下面層+層鋪式石油瀝青下封層+乳化瀝青透層+20cm厚5%水泥穩定碎石基層+20cm 厚3%水泥穩定碎石底基層+20cm 厚砂礫墊層[5]。

5 結語

在公路老舊路面改造設計前，需做好現場勘查摸底工作，充分了解公路老舊路面改造結構情況，確保公路老舊路面道路的通暢性與安全性。在工程設計過程中，嚴格按照公路老舊路面改造前的工程設計要求和原則，針對不同性質的老舊路面，采取適合的路面改造方案和路面結構優化方案，以保證公路老舊路面改造質量。