淺析京臺(tái)高速長(zhǎng)樂松下至平潭段工程總體設(shè)計(jì)方案

■李志

（福建省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，福州350004）

淺析京臺(tái)高速長(zhǎng)樂松下至平潭段工程總體設(shè)計(jì)方案

■李志

（福建省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，福州350004）

本文介紹京臺(tái)高速長(zhǎng)樂松下至平潭段工程總體設(shè)計(jì)的思路，并對(duì)主要設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了介紹和分析，為同類工程提供參考。

總體設(shè)計(jì)高速公路海綿城市

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目背景

國(guó)家高速公路網(wǎng)京臺(tái)線長(zhǎng)樂松下至平潭段工程位于平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)，是利用平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)規(guī)劃中“一橫兩縱”快速路網(wǎng)中的壇西大道（兩縱之一）與北向的長(zhǎng)樂至平潭高速公路對(duì)接（海峽二通道），是平潭島通往北部地區(qū)的便捷通道。項(xiàng)目地理位置如圖1。

1.2 項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為雙向六車道高速公路，路基寬度為33.5m，設(shè)計(jì)速度為100km/h。

1.3 路線走向及建設(shè)規(guī)模

本項(xiàng)目起點(diǎn)位于長(zhǎng)樂市松下鎮(zhèn)大祉村東北側(cè)（與長(zhǎng)平高速公路的長(zhǎng)樂古槐至松下段銜接），終點(diǎn)位于江樓村南側(cè)與已建的壇西大道、蘇平路（均為市政道路）銜接，路線長(zhǎng)度19.061公里，總造價(jià)24.5537億元（含公鐵兩用大橋公路工程部分承擔(dān)67.07億元投資額的貸款利息為8.1161億元）。

圖1 項(xiàng)目地理位置圖

其中起點(diǎn)跨海段14.514km與福平高鐵共線，為公鐵兩用大橋，其主體工程由福平高鐵項(xiàng)目施工。所以，本次的設(shè)計(jì)范圍主要為跨海段公鐵兩用大橋的公路專用部分附屬工程、大練島互通匝道及接線，以及長(zhǎng)平高速入島部分的平潭接線段4.547km。

本項(xiàng)目設(shè)置橋梁904m/1座，分離式橋梁328m/1座，互通式立交2處（平潭互通為樞紐互通），超限、超載檢查站1處、養(yǎng)護(hù)工區(qū)（與公鐵兩用大橋監(jiān)控通信站合建）1處、大練島收費(fèi)站1處。

1.4 地形、地貌

本項(xiàng)目規(guī)劃路線方案位于福建省平潭縣境內(nèi)，位于閩東南沿海地帶，大多屬閩東剝蝕殘丘地貌和濱海沖海積平原地貌?？缭降孛矄卧饕袆兾g丘陵地貌、沖洪積、沖海積平原等，總的地勢(shì)北高南低。主干山脈總體呈北東走向。

2 總體設(shè)計(jì)

2.1 項(xiàng)目特點(diǎn)

（1）本項(xiàng)目是海峽二通道的重要組成部分。項(xiàng)目建成后，將使平潭往北至福州比平潭經(jīng)漁溪（即平潭一通道）至福州縮短行車?yán)锍碳s30km，是平潭島通往北部地區(qū)的便捷通道。

（2）與壇西大道（市政道路）、福平鐵路間的銜接，平潭互通采用公路兼市政化設(shè)計(jì)。

（3）項(xiàng)目所處的環(huán)境為濱海、海水環(huán)境，必須充分考慮結(jié)構(gòu)混凝土耐久性問題。

（4）項(xiàng)目橫跨平潭海壇海峽，跨海段橋梁長(zhǎng)。橋址處夏季臺(tái)風(fēng)多發(fā)，風(fēng)力大；冬季多霧。海上橋梁附屬交通工程設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)考慮橋面的防風(fēng)防災(zāi)等方案，確保行車安全。

（5）軟基段構(gòu)筑物與路基沉降不均，橋梁、涵洞前后段易造成“跳車”現(xiàn)象。

（6）施工標(biāo)準(zhǔn)化管理涉及設(shè)計(jì)、施工、管理全過程，設(shè)計(jì)方案應(yīng)貫徹落實(shí)《福建省高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化管理指南》要求。

（7）項(xiàng)目沿線灘涂海域、圍墾、水產(chǎn)養(yǎng)殖，植被茂密、山清水秀，應(yīng)做好環(huán)保、水保專項(xiàng)設(shè)計(jì)，避免環(huán)境破壞和造成水土流失及影響水產(chǎn)養(yǎng)殖。

2.2 總體設(shè)計(jì)原則

根據(jù)路線走向、公路標(biāo)準(zhǔn)，本項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹“安全、耐久、節(jié)約、和諧”的指導(dǎo)思想；全面貫徹以人為本的設(shè)計(jì)理念；最大限度地保護(hù)基本農(nóng)田、盡量減少建筑物的拆遷量，有力地促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；最大限度地保護(hù)周邊環(huán)境，追求公路建設(shè)與自然景觀的完美結(jié)合。

針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)，制定以下總體設(shè)計(jì)原則：

（1）舉總體設(shè)計(jì)之綱，統(tǒng)籌考慮各項(xiàng)受控因素，尋找綜合效益最佳方案。

（2）張分項(xiàng)工程之目，以總體設(shè)計(jì)的思想和原則指導(dǎo)各專業(yè)間的協(xié)調(diào)性。

（3）加大地質(zhì)勘察力度，以地質(zhì)選線理念和運(yùn)行速度理論指導(dǎo)設(shè)計(jì)，保證工程可實(shí)施性并從源頭杜絕安全隱患。

（4）與其他公路、鐵路、經(jīng)濟(jì)設(shè)施有機(jī)協(xié)調(diào)，合理共享走廊帶資源，少占耕地，少拆遷；合理匹配地形，減少橋隧比例，降低工程造價(jià)和運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)成本。

（5）融入自然，節(jié)約土地，妥善處理工程建設(shè)與環(huán)境敏感點(diǎn)、礦產(chǎn)資源、水源地保護(hù)的矛盾。

（6）從提高整體路網(wǎng)效益和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多角度研究互通立交布設(shè)。

2.3 路線

主要技術(shù)指標(biāo)的采用如表1所示。

表1 路線主要技術(shù)指標(biāo)表

2.4 路基、路面工程

（1）設(shè)計(jì)原則

①填方路基

填方地段主要利用開挖路基的土石料填筑，其邊坡率為填高0～8m，一般采用1∶1.5；8～20m，一般采用1∶1.75～1∶2.0。本工程填方邊坡采用臺(tái)階式，每級(jí)高8m、平臺(tái)寬2m，在坡腳處設(shè)2m寬的碎落臺(tái)。

局部沖溝、山間凹地路段，排水不良、土體常年飽水而形成的軟弱地基，分別采用排水疏干、換填、塑料排水板、土工格柵、設(shè)置片石盲溝及反壓護(hù)道等措施處理。

斜坡路堤在通過穩(wěn)定性驗(yàn)算的基礎(chǔ)上，視具體的工程地質(zhì)條件，一般采用護(hù)腳墻、路堤墻或抗滑擋墻；在地面橫坡較陡、填方較高時(shí)，對(duì)坡面進(jìn)行開挖臺(tái)階，并于坡腳分層鋪設(shè)土工格柵，必要時(shí)再設(shè)置反壓護(hù)道。

（2）挖方路基

挖方路基的邊坡設(shè)計(jì)取決于：①通視條件；②工程條件：即巖石及土的性質(zhì)、邊坡高度、地下水和地表水情況；③經(jīng)濟(jì)性。

（3）特殊路基處理

本項(xiàng)目特殊路基主要為軟土。平潭互通場(chǎng)地屬于海岸灘涂堆積平原地貌，地勢(shì)較平坦、開闊，地表水系發(fā)育。路段內(nèi)上覆為第四系沖海積形成的粉質(zhì)粘土、淤泥、中砂，零星分布第四系人工填土。

軟土路段場(chǎng)地上覆人工填土，其力學(xué)性能較差，厚度較薄，且分布不均，池塘等地段可能缺失，而淤泥層厚度總體較大。淤泥強(qiáng)度低、壓縮性高、靈敏度大，其工程性能差，路堤筑填后在其荷載作用下會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降及路堤失穩(wěn)等問題，軟基需進(jìn)行特殊處理。

本項(xiàng)目場(chǎng)地近海，軟土層較厚，且項(xiàng)目工期緊，因此設(shè)計(jì)考慮采用對(duì)工程地質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)PTC樁復(fù)合地基處理軟基。

（4）路面工程

本項(xiàng)目主線采用的路面為：4.5cm改性瀝青砼抗滑表層（AC-13C）+5.5cm中粒式改性瀝青砼下面層（AC-20C）+16cm瀝青穩(wěn)定碎石上基層（TAB-25）+16cm級(jí)配碎石下基層+1cm熱瀝青表處下封層+30cm 3%水泥穩(wěn)定碎石底基層。

2.5 主要節(jié)點(diǎn)方案

（1）蘇澳高架橋

本項(xiàng)目設(shè)置一座主線橋梁，為蘇澳高架橋。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用18×50m PC連續(xù)現(xiàn)澆箱梁。下部構(gòu)造采用薄壁花瓶墩、箱型花瓶墩配樁基礎(chǔ)、肋臺(tái)配樁基礎(chǔ)。蘇海岸高架橋全景圖如圖2所示。

圖2 蘇澳高架橋全景圖

（2）大練島互通

大練島互通位于在大練島舍仁宮村以西，該互通主要考慮長(zhǎng)平高速與新建通大練鄉(xiāng)支線（ZX1606）銜接，方便大練島的車輛上下高速公路。采用單喇叭型互通式立交。大練島互通全景圖如圖3。

圖3 大練島互通全景圖

互通區(qū)主要技術(shù)指標(biāo)：主線最小半徑Rmin=3500m，最大縱坡Imax=1.2%；匝道最小半徑Rmin=52m，最大縱坡Imax= 4.0%；匝道長(zhǎng)度3704m，連接線長(zhǎng)769m。匝道橋長(zhǎng)1904m/ 7座，橋型結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)T梁和現(xiàn)澆箱梁。

（3）平潭互通

采用十字混合型互通式立交方案，主線上跨蘇平路，交心樁號(hào)K79+609.626，互通立交主體設(shè)置江樓村附近，銜接已建壇西大道及在建蘇平路。平潭互通全景圖如圖4所示。

圖4 平潭互通全景圖

本方案通過新建A-H匝道8條匝道實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)平高速、壇西大道及蘇平路各個(gè)方向的交通流轉(zhuǎn)換。其中B、G匝道采用半直連匝道，設(shè)計(jì)速度50km/h，其余匝道設(shè)計(jì)速度為40km/h。另外為滿足平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)市政交通功能的要求，設(shè)置I、J、L、N，共4條輔道，其中I、J輔道設(shè)計(jì)速度30km/h，L、N輔道設(shè)計(jì)速度為40km/h；并完善非機(jī)動(dòng)車、人行道等慢行系統(tǒng)。

互通區(qū)主要技術(shù)指標(biāo)：主線長(zhǎng)平高速最小半徑Rmin=1500m，最大縱坡Imax=3.79%；被交路蘇平路最小半徑Rmin=2000m，最大縱坡Imax=3.69%，匝道最小半徑Rmin=55m，最大縱坡Imax=3.84%；匝道長(zhǎng)度4356m，輔道長(zhǎng)連接線長(zhǎng)4276m?；ネ▍^(qū)主線橋共長(zhǎng)1204m/1座，匝道橋長(zhǎng)3050m/6座，輔道橋及非機(jī)動(dòng)車道橋長(zhǎng)336.5m/4座，橋型結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)矮箱梁和現(xiàn)澆箱梁。

（4）高壓電力隧道及綜合管廊

本項(xiàng)目平潭互通分別與兩條市政路銜接，所以平潭互通的布設(shè)需考慮市政設(shè)施的設(shè)置。平潭互通綜合管廊及電力隧道分布圖如圖5所示。

圖5 平潭互通綜合管廊及電力隧道分布圖

平潭互通內(nèi)共有綜合管廊一條，高壓電力隧道一條。其中，蘇平路（蘇北路至壇西大道）段下設(shè)2.6m×3.7m單艙高壓電力隧道；平潭互通內(nèi)設(shè)一條（2.0m+2.6m）×3.3m雙艙綜合管廊用于對(duì)接互通相接的四個(gè)方向的高壓、中壓及通信管線。

2.6 景觀設(shè)計(jì)

公路景觀設(shè)計(jì)應(yīng)力爭(zhēng)使自然景觀、人文景觀與公路工程達(dá)到有機(jī)協(xié)調(diào)，建立起新的完整的公路景觀系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從使用者的視覺、心理出發(fā)研究公路的功能、美觀及經(jīng)濟(jì)的一致性。道路各主成部分的空間位置配合協(xié)調(diào)、利用綠化來保護(hù)環(huán)境、改善環(huán)境，通過防護(hù)、護(hù)坡栽植，誘導(dǎo)、過渡、防眩、緩沖、遮蔽、標(biāo)志、隔離栽植的綠化措施，達(dá)到降噪、防塵、保持水土、穩(wěn)定邊坡和改善視覺環(huán)境、增加行車安全的目的。

2.7 海綿城市道路LID雨水系統(tǒng)

海綿城市道路LID雨水系統(tǒng)，是一種以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，從徑流源頭開始的暴雨管理方法。從一味的“排”到“滲、蓄、滯、排、用”結(jié)合，不僅是城市雨洪管理方式的轉(zhuǎn)變，更是對(duì)資源環(huán)境認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變。低沖擊開發(fā)模式使開發(fā)區(qū)域盡量接近于開發(fā)前的自然水文狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)城市開發(fā)建設(shè)之后對(duì)原有自然環(huán)境的地表徑流影響最小化。低影響開發(fā)方法與傳統(tǒng)雨洪控制利用方法相比，具有可持續(xù)、分散化、節(jié)省投資、與場(chǎng)地開發(fā)和景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合等特點(diǎn)。

海綿城市道路LID雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要措施：

（1）人行道采用環(huán)保透水鋪裝。

（2）道路橫斷面設(shè)計(jì)優(yōu)化道路橫坡坡向、路面與道路綠化帶及周邊綠地的豎向關(guān)系等，便于徑流雨水匯入低影響開發(fā)設(shè)施。

（3）路面排水采用生態(tài)排水的方式。

（4）綠化帶內(nèi)低影響開發(fā)設(shè)施采取必要的防滲措施，防止徑流雨水下滲對(duì)道路路面及路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成破壞。

（5）道路徑流雨水進(jìn)入道路紅線內(nèi)外綠地內(nèi)的低影響開發(fā)設(shè)施前，利用沉淀池、前置塘等對(duì)進(jìn)入綠地內(nèi)的徑流雨水進(jìn)行預(yù)處理，防止徑流雨水對(duì)綠地環(huán)境造成破壞。

（6）低影響開發(fā)設(shè)施內(nèi)植物宜根據(jù)水分條件、徑流雨水水質(zhì)等進(jìn)行選擇，宜選擇耐鹽、耐淹、耐污等能力較強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物。

3 結(jié)語

一旦遠(yuǎn)期規(guī)劃的國(guó)高網(wǎng)京臺(tái)線臺(tái)灣海峽通道采用北線方案（即平潭島至臺(tái)灣新竹方案），本項(xiàng)目便可實(shí)現(xiàn)與國(guó)高網(wǎng)京臺(tái)線的對(duì)接，也將同時(shí)連接長(zhǎng)樂國(guó)際機(jī)場(chǎng)和福州繞城高速公路，從而形成快速路網(wǎng)。

[1]JTG D20-2006，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]JTJ B01-2014,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]國(guó)家高速公路網(wǎng)京臺(tái)線長(zhǎng)樂松下至平潭段工程可行性研究報(bào)告. 2016.2.

[4]國(guó)家高速公路網(wǎng)京臺(tái)線長(zhǎng)樂松下至平潭段工程初步設(shè)計(jì)相關(guān)文件.

[5]平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)市政工程設(shè)計(jì)指引（暫行版）.

[6]海綿城市建設(shè)技術(shù)指南.2014.10.