市政道路改擴建路基路面優化設計

1 引言

針對現狀道路實行改擴建策略是有效緩解交通壓力的重要方式[1]，市政道路改擴建的方法多樣，需從道路現狀出發，做好優化設計工作。 市政道路改擴建尚存在諸多問題，需做深入的探討，提出科學可行的優化設計方法，提高市政道路路基路面的改擴建品質。

2 工程概況

廣州市黃埔區知識城集成電路園北片區道路及市政設施完善工程， 重點建設內容為位于知識城集成電路園北片的4條市政道路（人才七路、人才九路、人才八路西延線、創育三路）。 項目建成后，將擴充既有道路交通骨架，為沿線兩側用地及區域發展提供配套設施，對推動地區的發展有重要作用。

3 市政道路一般路基設計

3.1 設計原則

（1）路基堅實穩定，路床上部保持中濕或干燥的狀態。（2）一般路段和與構造物連接段維持穩定，盡可能減小工后沉降。 （3）遵循因地制宜的設計原則，條件允許時，從當地選取路基填筑材料，嚴格控制填料的粒徑、雜物含量等，在源頭上加強質量管控。 （4）路基的防洪排澇設計需落實到位，促進水的高效排放，減少路基的積水量，減弱水對路基的侵蝕。 （5）在保證質量的基礎上，兼顧施工效率、經濟效益、生態環境多方面的要求[2]，提高路基的綜合品質。

3.2 路基的填筑與壓實

路基填料采用級配良好的粗粒土， 包含砂類土、 礫類土等。 填料的含水量超過最佳含水量時，以摻入石灰或其他方法調整。 路基的穩定性要求較高，耕植土、粉性土等不宜作為路基填料。分層有序填筑路基填料[3]，按照重型壓實標準，用壓實機具充分碾壓，使經過填筑、碾壓后的路基具有平整性和穩定性。 路基壓實度的要求如表1 所示。

表1 路基壓實標準要求

3.3 路基邊坡施工及排水

3.3.1 坡率的控制

考慮挖方邊坡和填方邊坡兩類，分別確定坡率控制要求。

1）挖方邊坡。 路塹邊坡坡率取1∶1，挖方高度在8 m 以上時分級放坡，各級邊坡均設2 m 寬平臺，一級、二級邊坡坡率分別為1∶1、1∶1.25。

2）填方邊坡。 填方邊坡高度在8 m 以內時，放坡坡率控制在1∶1.5；反之，采取分級放坡的施工方法，各級邊坡均設2 m寬平臺，一級、二級邊坡的坡率分別為1∶1.5、1∶1.75。

3.3.2 邊坡防護

填方路堤與挖方路塹的防護考慮到穩定、綠色環保、靈活自然多項要求，采取噴播植草防護措施；局部坡高超過4 m，為提升邊坡防護效果，增設三維網。 路基填挖交界部位的處理采取沖擊碾壓、 布設土工格柵等方法， 必要時集多種方法于一體，保證交界部位的穩定性。地面橫坡或縱坡陡于1∶5 時，按寬度不少于2.0 m 的要求在路基底部開挖臺階，向內傾斜坡度為2%。 邊坡高度＞8 m 時，采取骨架防護措施。

3.3.3 路基排水

路基臨時排水設施采用淺碟形邊溝和排水溝， 修筑位置規劃在道路兩側。 排水設施連接市政排水管道，由市政雨水系統接納路基的排水，建立暢通的水排放路徑。

3.4 特殊路基的處理設計

3.4.1 處理要求

路基處理交工面承載力≥120 kPa， 一般路段的工后沉降≤30 mm。

3.4.2 不良地質條件的描述

項目施工現場的特殊土以淤泥質土和雜填土居多， 場地抗震設防烈度為7 度，場區未見地面沉降、泥石流等災害。 場地平整后發現，人才七路有0.5～14.2 m 新近填土，呈松散狀，屬路基處理的重點部位。

3.4.3 軟基處理方法

施工現場的軟弱地基包含雜填土、淺層新近填土等，根據各細分路段的軟基特性采取具有針對性的處理方法。

Ak0+122～Ak0+276 段， 以淺層換填的方法處理軟基，處理面積約1 848 m2。

人才七路至Ak0+122、Ak0+276 至終點等路段，考慮到此類路段軟基深度較大的特殊性，用水泥攪拌樁加固軟基，樁徑0.5 m，樁距1.5 m，方形布置，處理面積約2 328 m2。

創育三路、人才八路西延線及人才九路，重點處理區域為水域和魚塘等，采取先開挖、后換填的方法，清淤深度視實際地質條件而定，回填材料采用未篩分碎石；果林、苗圃等也屬于軟基處理的范疇，考慮開挖腐殖土并換填1.0m 砂性土的方法。

4 路面結構的優化設計

4.1 技術標準

本項目的道路等級為城市次干路、支路，運營期設計年限末單車道累計軸載分別為650 萬次、400 萬次， 設計標準軸載為BZZ-100。 瀝青路面設計使用年限為15 年，車行道的土基模量達到30 MPa，非機動車道和人行道為20 MPa。

4.2 機動車道路面的設計

水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面是常見的兩種機動車道路面形式，從質量、耐久性、維護便捷性多方面做對比分析，選擇最佳的路面形式。

1）水泥混凝土路面的排水效率高，耐久性突出，維護成本低，但前期建設成本偏高，若面層受損將面臨維修難度大的問題；車輛行駛時的平穩性較差，噪聲偏高，影響駕乘體驗感。 從適用性的角度來看，水泥混凝土路面主要建設在交通量較小、市政干管少的城市道路。 結構組成如圖1 所示。

圖1 水泥混凝土路面結構示意圖

2）瀝青混凝土路面兼具施工便捷、行車舒適、維護便捷等優勢，可根據工程量和工期進度分期施工；路面無共振和日照反射影響，視覺效果良好，與周邊環境保持協調；便于地下管線的鋪設， 提高地下空間的利用率， 減小市政基礎設施的干擾；施工周期短，能夠快速開放交通。 但瀝青路面的耐久性略有欠缺，使用年限較短，使用階段的運行維護成本較高，遇強降雨時雨水的排放速度較慢。 從適用性的角度來看，各級城市道路的慢車道和機動車道常采用瀝青混凝土路面。 結構組成如圖2 所示。

圖2 瀝青混凝土路面結構示意圖

根據已建道路路面結構特點，兼顧城市行車舒適性、道路景觀多方面的要求， 在本工程的路面施工中采用瀝青混凝土路面結構。

4.3 人行道路面緣石的選取

芝麻白花崗巖是可行的材料， 主要用作人行道路面結構側石、人行道壓條、車止石等。

1）人行道面層結構總厚度為35 cm，組成為：級配碎石墊層（10 cm）+C20 透水水泥混凝土（15 cm）+C30 原色透水混凝土（6 cm）+C30 強固透水混凝土（4 cm）。人行道鋪裝采用透水材料， 為提高排水效率， 在墊層設計排水盲溝， 搭配PVC管，將水高效排放至雨水井。

2）道路側平石和壓條全線施工均選用花崗巖。 平石采用花崗巖平緣石，路緣石采用花崗巖側石，人行道鎖邊、創育三路樹穴、 人才七路及人才八路西延線的樹穴均采用花崗巖壓條，規格視實際施工條件而定。

3）綜合考慮城市道路規劃要求、道路沿線分布情況、道路與兩側環境的協調性， 在彰顯道路功能特性的同時最大限度突出本道路的景觀特色，打破道路的生硬感，實現與周邊環境的融合。 飾面材料是決定道路整體觀感的關鍵因素，在設計飾面材料時兼顧材料的美觀性、耐久性和實用性。 色彩方面，追求簡約、大方，通過色彩的搭配、變化起到暗示提醒的作用；功能方面，考慮飾面材料的防滑處理，避免車輛打滑。

4.4 市政道路無障礙設計

4.4.1 設計原則

根據無障礙的理念對全線道路展開設計， 充分關注行動不便者的日常出行需求，在各類路口設緣石坡道，根據建設條件選擇路口形式，如單面坡道、三面坡道。 嚴格依據規范設計盲道，保證位置和走向的合理性，使視殘者能夠在安全的前提下以相對輕松的方式到達目的地。

4.4.2 道路的無障礙設計

在本市政道路的無障礙設計中， 緣石坡道采取的是單面和三面坡緣石坡道相綜合的方案， 具體形狀以及尺寸根據現場建設條件而定。 扇形、方形、長方形均屬于常見的緣石坡道形式，坡道坡度不超過1∶20，坡道下口寬度以2 m 以上為宜。根據功能的不同，將盲道劃分為提示盲道、行進盲道，組合應用。 在人行橫道入口和轉彎部位、行進盲道的起止點設提示盲道，給視殘者提供明確的方向引導。 盲道寬度控制在0.3 m 較為合適，規劃位置選取在人行道邊0.3 m 處。

4.4.3 人行道上盲道的鋪設

根據連續性的原則鋪設人行道上盲道， 拐外部位以順彎道弧度的形式鋪設，形成順暢的流線。 盲道行進方向上存在井蓋時，先檢測井蓋的位置，若與地面平齊，無須繞開井蓋鋪設盲道，僅在井蓋前后設提示盲道磚即可，但需按照對稱的要求設置，數量控制在4～6 塊。 若井蓋高出地面，人們行走時可能磕碰摔倒，出于安全考慮，繞道鋪設盲道。 盲道鋪設至緣石坡道口時，鋪設提示盲道，寬度取300 mm，位置規劃在距離坡道底部250～300 mm 的位置， 長度根據坡道口的具體尺寸進行協調設計。 盲道行進方向有叉道的部位存在鋪設盲道的要求時， 考慮在交叉區域鋪設提示盲道磚， 采取多方向鋪設的方法，各方向鋪設的數量控制在3～4 塊。 在盲道終止區域以及并排鋪設盲道磚的盲道上設置提示盲道。

4.4.4 車止石

根據穩定可靠、耐久、不易移動的基本要求選擇車止石，如圓柱形的花崗巖是可行的材料。 精心選材，注重車止石類型的一致性， 單個工程僅允許采用單一形式的車止石。 直徑取250 mm，鋪設到位后的外露高度控制在400 mm。

5 結語