張生

（福建省永信交通設(shè)計院有限公司,福建 廈門361022）

1 農(nóng)村公路設(shè)計原則

1.1 堅持統(tǒng)籌規(guī)劃的原則

農(nóng)村公路建設(shè)應(yīng)當與當前新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃有效結(jié)合,發(fā)揮農(nóng)村公路建設(shè)的最大效益,推動農(nóng)村經(jīng)濟健康快速發(fā)展。

1.2 堅持安全至上的原則

質(zhì)量安全是農(nóng)村公路建設(shè)首要任務(wù),農(nóng)村公路建設(shè)者需轉(zhuǎn)變建設(shè)理念,從只注重連通向提升質(zhì)量安全轉(zhuǎn)變,切實加強農(nóng)村公路建設(shè)項目質(zhì)量安全管理,促進農(nóng)村公路建設(shè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

1.3 堅持生態(tài)環(huán)保原則

農(nóng)村公路建設(shè)需全面貫徹綠色發(fā)展理念,從農(nóng)村公路規(guī)劃、設(shè)計、實施等各環(huán)節(jié),遵循生態(tài)環(huán)保的根本要求,促進農(nóng)村公路與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.4 堅持因地制宜原則

農(nóng)村公路地形地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,各地差異巨大,在保證安全底線的前提下,各地應(yīng)靈活根據(jù)農(nóng)村公路特點制定相關(guān)設(shè)計標準。

1.5 注重舊路資源利用原則

在滿足技術(shù)指標的前提下,盡量利用老路線位,提高老路土地等資源利用率,節(jié)約造價,利于環(huán)境保護。

2 農(nóng)村公路設(shè)計要點分析

2.1 技術(shù)標準選擇

技術(shù)標準選擇是公路建設(shè)的前提,農(nóng)村公路主要功能是提供通達和接入服務(wù),所以應(yīng)將公路功能作為確定技術(shù)等級和主要技術(shù)指標的主要依據(jù),包括公路等級、設(shè)計時速、路基寬度等,對農(nóng)村公路改建工程來說至關(guān)重要。

2.2 路線線形設(shè)計

2.2.1 平面線形布設(shè)。農(nóng)村公路改建工程線形布設(shè)是一項基礎(chǔ)工作,路線方案確定,路線的整體布局及工程造價也基本確定,因此農(nóng)村公路改建工程平面布設(shè)需要根據(jù)不同地形和地質(zhì)條件,結(jié)合農(nóng)村規(guī)劃,靈活運用技術(shù)指標,選用不同的布設(shè)方案進行比較,盡量利用舊路,減少拆遷及征地,對不符合規(guī)范要求和低等級指標路段進行局部改造,以節(jié)省造價。

如圖1 所示,某農(nóng)村公路改建工程,設(shè)計標準為四級雙車道公路,設(shè)計時速20km/h,根據(jù)地形、現(xiàn)場調(diào)查及舊路情況,在JD1-JD5 原舊路邊坡上下范圍存在9 座大型墓,設(shè)計兩個方案進行比較,方案一（圖中虛線）路線較長,技術(shù)指標較高,但需要拆除7 座墓且經(jīng)溝通村拆除難度大,工程造價高,方案二（圖中實線）路線較短,技術(shù)指標較低,避開墓群,工程造價較低,經(jīng)過兩個方案綜合對比,考慮兩個方案舊路利用相差不大,最終選擇符合實際方案二設(shè)計。

圖1 路線方案圖

2.2.2 縱斷面設(shè)計。農(nóng)村公路高差大,地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,在改建工程縱斷面設(shè)計時,一般以路線起終點、既有橋梁、沿線構(gòu)造物、村鎮(zhèn)及沿線老路標高進行控制,充分利用舊路資源是改建工程首選原則,切勿盲目追求土石方工程量填挖均衡原則,避免大段落廢棄舊路,導(dǎo)致占用大量的土地資源,工程造價上升,還應(yīng)注意避免誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害,影響公路安全運營,因為農(nóng)村公路改建工程主要是提高公路等級及交通運行質(zhì)量,在舊路路面狀況良好且舊路縱斷滿足技術(shù)標準的一般路段,重新設(shè)計的縱斷線形應(yīng)盡量與原有線形保持一致,遵循“寧填勿挖”的舊路改造原則,滿足路面加鋪、補強需要,在局部受限路段可根據(jù)地方交通部門關(guān)于農(nóng)村公路改建工程局部受限路段設(shè)計文件要求或交通部部頒《小交通量農(nóng)村公路工程技術(shù)標準》因地制宜綜合考慮設(shè)計,以節(jié)省造價。

2.3 路基設(shè)計

公路平面與縱斷面設(shè)計確定后路基設(shè)計高度基本也已確定,農(nóng)村公路改建工程路基拓寬除新建路段外,盡量利用舊路路基,拓寬路基有單側(cè)拓寬、雙側(cè)拓寬,并采取合理的工程措施,加強新舊路基之間排水設(shè)計和結(jié)合部位處理,比如拓寬原有路堤時,為處理好新舊路基結(jié)合部,在拓寬路基穩(wěn)定情況下,新舊路基結(jié)合部對原有路基坡面采取“開挖臺階及鋪設(shè)土工格柵材料”工程措施,如圖2 路基拓寬結(jié)合部處理。

路基邊坡設(shè)計應(yīng)結(jié)合當?shù)刈匀粭l件和工程地質(zhì)條件,選擇適當?shù)钠侣?也可參考舊路路基邊坡穩(wěn)定路段的坡率進行設(shè)計,同時針對不穩(wěn)定邊坡、易受沖刷的沿河路段等,采用不同的支擋和防護形式。

圖2 路基拓寬結(jié)合部處理圖

路基排水設(shè)施主要有邊溝、排水溝、截水溝等,路基排水應(yīng)結(jié)合橋涵等排水設(shè)施,并與自然溝槽水系形成完善的排水系統(tǒng),同時考慮與當?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施相結(jié)合,綜合利用,防止公路匯水沖毀沿線農(nóng)田及水利設(shè)施。

農(nóng)村公路改建工程建設(shè)實施不可避免會產(chǎn)生棄土棄渣,棄土場是路基設(shè)計的重要組成部分,因此必須重視對棄土場進行專門設(shè)計,防止棄土棄渣亂堆放,造成水土流失,棄土場位置應(yīng)考慮地形條件及節(jié)約用地、防止水土流失、環(huán)保等因素選擇,宜結(jié)合場地（如“標準化”建設(shè)等）利用、造地、還林、復(fù)耕等要求統(tǒng)籌考慮。

2.4 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)樹立“節(jié)約資源、保護環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展、全壽命周期成本理論”,考慮本地區(qū)氣候特點及實踐經(jīng)驗,并充分考慮施工條件和養(yǎng)護條件以及路面與環(huán)境的影響,做到“因地制宜、就地取材、便于養(yǎng)護”。當前農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)主要是砂石路面、水泥混凝土路面、瀝青路面等,這些路面經(jīng)過長時間運行,多數(shù)出現(xiàn)病害,不利于農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展,農(nóng)村公路改建工程針對這些路面進行重新改造設(shè)計。

2.4.1 砂石路面。由于砂石路面經(jīng)過長時間車輛通行,路基路面趨于穩(wěn)定,路基壓實度和穩(wěn)定性比較良好,砂石路面層可以作為新建路面底基層,再根據(jù)彎沉情況按新建混凝土路面或瀝青路面類型進行設(shè)計。

2.4.2 舊混凝土路面。舊混凝土路面改造前,通過對舊路面現(xiàn)狀調(diào)查和必要的檢測,對路面破損程度進行分段評價,分析路面損壞原因,分段擬定路面改建工程設(shè)計方案。對完整性好的舊水泥砼路面,應(yīng)盡量加以利用,舊路面進行必要處治后,在其上加鋪新路面面層或?qū)⑵渥鰹樾侣访娴幕鶎?、底基層使用。對完整性不佳的舊水泥砼路面,可選用打裂壓穩(wěn)方案或碎石化方案,將其做為新路面的基層或底基層。圖3 為某農(nóng)村四級公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)舊路不同情況設(shè)計不同的路面結(jié)構(gòu)。

圖3 路面結(jié)構(gòu)圖

2.4.3 舊瀝青路面。舊瀝青路面可采用水泥混凝土加鋪層,設(shè)計前根據(jù)舊瀝青路面路表彎沉測定結(jié)果并計算出代表彎沉值,反算出舊瀝青路面頂面地基綜合當量回彈模量,再按彈性地基單層板模型計算水泥混凝土加鋪厚度,加鋪層鋪筑前應(yīng)對較嚴重的車轍、擁包進行銑刨,對坑槽和網(wǎng)裂較嚴重的路段進行結(jié)構(gòu)補強。

2.5 橋涵設(shè)計

2.5.1 橋梁設(shè)計。農(nóng)村公路中小型橋梁占絕大多數(shù),橋梁技術(shù)狀況不盡相同,這就要求設(shè)計人員深入現(xiàn)場對既有橋梁進行總體評價和必要的檢測,確定既有橋梁的技術(shù)狀況,本著安全、經(jīng)濟的原則合理進行設(shè)計,如對既有橋梁技術(shù)狀況良好,滿足公路功能、通行能力等要求,可以利用既有橋梁以減低工程建設(shè)成本；既有橋梁技術(shù)狀況良好,橋面寬度不足限制通行能力,可采用與既有橋梁相同或相近的結(jié)構(gòu)形式和跨徑進行拼寬設(shè)計；既有橋梁不滿足要求的,應(yīng)結(jié)合路線布設(shè)、施工條件進行重新設(shè)計,在滿足功能、通行能力前提下,盡量采用標準跨徑、技術(shù)成熟的橋型結(jié)構(gòu)。如圖4,某農(nóng)村公路過村鎮(zhèn)既有橋梁跨徑為3×13m 空心板橋,橋?qū)?m,既有橋梁已運行10 年,技術(shù)狀況良好,但通行能力不足,設(shè)計采用3×13m 預(yù)應(yīng)力空心板橋單側(cè)拼寬設(shè)計。

圖4 橋梁拼寬設(shè)計圖

2.5.2 涵洞設(shè)計。農(nóng)村公路沿線因水利、農(nóng)田灌溉的需要,設(shè)置眾多的涵洞,甚至個別路段密集布設(shè),涵洞孔徑及結(jié)構(gòu)形式參差不齊,為降低建設(shè)成本,按照因地制宜、就地取材、便于施工和養(yǎng)護的原則,必須實地對涵洞進行調(diào)查,充分考慮農(nóng)田水利及自然水系排灌與周圍灌溉系統(tǒng)銜接,并與當?shù)厮块T及沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府部門溝通協(xié)商,對涵洞數(shù)量進行減少或合并處理。

2.6 交通安全設(shè)施設(shè)計

農(nóng)村公路改建工程交通安全設(shè)施必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用,交通安全設(shè)施設(shè)計應(yīng)堅持以人為本、安全發(fā)展的理念,以完善設(shè)施、促進安全、保障暢通、提升效率為目標,按照安全、有效、經(jīng)濟、實用的原則,結(jié)合改建后的路線線形、路面類型、地形地貌等條件,通過完善和加強交通標志、標線和護欄等設(shè)置,增強工程的整體性和系統(tǒng)性,全面提升公路交通安全保障水平。

3 農(nóng)村公路設(shè)計注意事項

3.1 樹立農(nóng)村公路設(shè)計全壽命周期成本理念,不僅要考慮公路建設(shè)的初期成本,還要考慮運營、養(yǎng)護等后期成本,通過合理設(shè)計,降低對社會、環(huán)境的影響,延長公路使用壽命,提供公路的綜合服務(wù)能力。

3.2 重視對原有公路地質(zhì)調(diào)查,尤其對地質(zhì)不良的路段調(diào)查,對農(nóng)村公路設(shè)計深度起到至關(guān)重要的影響,避免后期建設(shè)出現(xiàn)設(shè)計變更或誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害。

3.3 農(nóng)村公路主要功能是通行能力,平面線形以沿舊路布設(shè)、節(jié)約成本為原則,結(jié)合縱、橫斷面綜合比較設(shè)計,對部分受限路段,在完善交通安全設(shè)施前提下,靈活應(yīng)用標準,適當降低技術(shù)指標。

3.4 加強新舊路基結(jié)合部（包括橫向、縱向銜接）處理設(shè)計,明確處理措施及技術(shù)要求。

3.5 完善排水系統(tǒng)設(shè)施,避免內(nèi)澇、沖刷邊坡、影響灌溉等,提高公路抗災(zāi)、救災(zāi)的能力。

3.6 路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計考慮本地區(qū)氣候特點及實踐經(jīng)驗,并充分考慮施工條件和養(yǎng)護條件以及路面與環(huán)境的影響進行多方案比較。

4 結(jié)論

農(nóng)村發(fā)展是未來發(fā)展的必然趨勢,近幾年隨著農(nóng)村經(jīng)濟和基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展和完善以及國家對美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的不斷投入,給農(nóng)村公路帶來難得的發(fā)展機遇,同時也給勘察設(shè)計工作帶來壓力和挑戰(zhàn)。在農(nóng)村公路設(shè)計過程中,應(yīng)當把質(zhì)量和安全擺在首位,加強設(shè)計過程每個環(huán)節(jié)的有效控制,提高設(shè)計質(zhì)量,確保農(nóng)村公路發(fā)揮出更好的綜合效益,為廣大農(nóng)民群眾生活提供便利,為農(nóng)村經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展鋪平道路。