考慮供水主管影響的公路拓寬方式選取研究

朱東

（江蘇中設(shè)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 無(wú)錫 214072）

1 項(xiàng)目背景

新常久線為海門(mén)市“一環(huán)十橫十一縱”干線公路網(wǎng)中的一橫，西起海二線，向東與瑞江路、S222、湯正公路、五泰線、包臨線、悅臨公路、劉普線等相交，終于三陽(yáng)鎮(zhèn)；路線全長(zhǎng)約31.1 km，沿線溝通德勝鎮(zhèn)、常樂(lè)鎮(zhèn)、麒麟鎮(zhèn)、悅來(lái)鎮(zhèn)、三陽(yáng)鎮(zhèn)等。老路現(xiàn)狀及規(guī)劃情況如下：

（1）現(xiàn)狀老路寬15～16m，雙向兩車道斷面（除終點(diǎn)2.6 km長(zhǎng)范圍三陽(yáng)鎮(zhèn)區(qū)段寬29 m、雙向四車道）。

（2）現(xiàn)狀老路路側(cè)已埋有管徑DN800的海門(mén)供水主管及部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水管。

（3）近期設(shè)計(jì)啟東供水主管（管徑DN1400）需沿老路路邊埋設(shè)，管位已結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況基本確定。

（4）遠(yuǎn)期規(guī)劃新常久線需按一級(jí)公路80 km/h建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)拓寬。

老路與現(xiàn)狀、擬建供水主管的位置關(guān)系具體見(jiàn)圖1。由上述分析和圖1可知，現(xiàn)狀及擬建供水主管的位置對(duì)老路拓寬方式的選取起著重要作用，合理的拓寬方式既要保證拓寬的可行性和經(jīng)濟(jì)性，又要避免二次開(kāi)挖對(duì)現(xiàn)狀海門(mén)供水主管的影響，還要盡量減少對(duì)已設(shè)計(jì)的啟東供水主管管位的調(diào)整。本文結(jié)合老路現(xiàn)狀、近期及遠(yuǎn)期，研究了現(xiàn)狀及擬建供水主管對(duì)老路遠(yuǎn)期拓寬預(yù)留的影響，并采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法，比選出合理的老路拓寬方式，將遠(yuǎn)期二次開(kāi)挖影響降到最低，為以后拓寬改造設(shè)計(jì)提供了參考。

2 主要拓寬方式分析

拓寬是指對(duì)路基路面、橋涵進(jìn)行拼接加寬或分離新建，對(duì)隧道進(jìn)行分離新建或擴(kuò)挖，以增加道路車道數(shù)的建設(shè)行為，目的是提高通行力，滿足日益增長(zhǎng)的交通量需求[1]。拓寬方式主要分為單側(cè)直接拼寬、兩側(cè)直接拼寬、單側(cè)分離拼寬、兩側(cè)分離拼寬等[2]。各種拓寬方式分析比較見(jiàn)表1。

結(jié)合新常久線老路現(xiàn)狀及遠(yuǎn)期規(guī)劃分析，沿線野外段兩側(cè)為基本農(nóng)田用地，城鎮(zhèn)段兩側(cè)建筑密集，用地緊張，而分離式斷面寬度較整體式斷面寬得多（寬出10 m以上），故分離式斷面占地太大，實(shí)施可行性較小；同時(shí)考慮老路現(xiàn)狀大部分為雙向兩車道，遠(yuǎn)期規(guī)劃拓寬到雙向四車道，從交通組織方面考慮，整體式斷面比分離式斷面更適合。故綜上所述，新常久線老路拓寬除個(gè)別受限節(jié)點(diǎn)考慮分離式斷面外，一般路段均采用整體式斷面拓寬。

3 供水主管與老路關(guān)系的分析

3.1 老路線位

新常久線老路起于德勝鎮(zhèn)以南、通啟高速以北，向東延伸跨青龍河后，從常樂(lè)鎮(zhèn)南側(cè)穿過(guò)，繼續(xù)向東穿過(guò)麒麟鎮(zhèn)，從悅來(lái)鎮(zhèn)南側(cè)經(jīng)過(guò)，最終止于三陽(yáng)鎮(zhèn)?，F(xiàn)狀新常久線全線長(zhǎng)31.1 km，設(shè)平曲線17處，最小半徑1 000 m（小半徑處均設(shè)置了超高和緩和曲線），線型基本滿足規(guī)范一級(jí)公路80 km/h的預(yù)留要求。

圖1 供水管與老路位置關(guān)系縮略圖

表1 主要拓寬方式分析比較表

3.2 現(xiàn)狀海門(mén)供水主管及鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水管位置

（1）以湯正公路為界，湯正公路以西約8.57 km長(zhǎng)范圍有現(xiàn)狀海門(mén)供水主管位于老路南側(cè)8～15m處，湯正公路以東約13.18 km長(zhǎng)范圍有現(xiàn)狀海門(mén)供水主管位于老路北側(cè)10～20 m處。

（2）起點(diǎn)約800 m長(zhǎng)范圍有現(xiàn)狀鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水管位于老路北側(cè)約5 m處。

（3）其余約8.58 km長(zhǎng)范圍內(nèi)（青龍河以西）現(xiàn)狀無(wú)供水管。

3.3 擬建（設(shè)計(jì)）啟東供水管位置

擬建啟東供水管從起點(diǎn)海二線交叉口西側(cè)延伸而來(lái)，過(guò)交叉口后沿新常久線老路北側(cè)（距離約7 m）延伸250 m后，過(guò)路到老路南側(cè)（距離約10～20 m）后繼續(xù)向東延伸，在三陽(yáng)鎮(zhèn)區(qū)再次過(guò)路到老路北側(cè)（距離約10 m）后向東繼續(xù)延伸而去。其中局部路段因拆遷受限等原因，設(shè)計(jì)供水管管位距離老路邊僅5～8 m。

各供水管與老路的相對(duì)位置關(guān)系見(jiàn)表2。

表2 供水管與老路位置關(guān)系一覽表

4 拓寬預(yù)留方案的比選及確定

4.1 拓寬寬度的確定

由上文分析可知，新常久線老路的合理拓寬方式為整體式斷面，即單側(cè)直接拼寬或雙側(cè)直接拼寬。按照遠(yuǎn)期一級(jí)公路80 km/h的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，整體式斷面路基寬度為25.5 m，斷面形式為：2.0 m中分帶+2×0.5 m路緣帶+2×（2×3.75 m）行車道+2×3.0 m硬路肩+2×0.75 m土路肩=25.5 m；對(duì)于鎮(zhèn)區(qū)段加設(shè)側(cè)分帶、慢車道和人行道等，斷面寬度采用36 m（主要為穿鎮(zhèn)而過(guò)的麒麟鎮(zhèn)區(qū)段）；對(duì)于終點(diǎn)三陽(yáng)鎮(zhèn)區(qū)段，現(xiàn)狀已是雙向四車道城鎮(zhèn)斷面，無(wú)需拓寬。故各段落拓寬寬度如下：

（1）K0+000～K16+720、K18+040～K28+560（一般段）：現(xiàn)狀15 m，遠(yuǎn)期25.5 m，拓寬寬度10.5 m。

（2）K16+720～K18+040（麒麟鎮(zhèn)區(qū)段）：現(xiàn)狀16 m，遠(yuǎn)期36 m，拓寬寬度20 m。

（3）K28+560～K31+130（三陽(yáng)鎮(zhèn)區(qū)段）：現(xiàn)狀及遠(yuǎn)期均為29 m，不拓寬。

4.2 拓寬方案的比選

因老路為東西走向，故老路的拓寬方式可分為向南單側(cè)拼寬、向北單側(cè)拼寬和雙側(cè)拼寬三種。因新常久線長(zhǎng)度較長(zhǎng)，各段落實(shí)際情況各不相同，不能籠統(tǒng)地整段進(jìn)行分析比選.首先需進(jìn)行分段，然后各段分別進(jìn)行拓寬方案比選[3]，分段段落可按表2中的分法（根據(jù)供水主管與老路位置關(guān)系）。

本文以K18+040～K28+560（麒麟鎮(zhèn)—三陽(yáng)鎮(zhèn)）為例（段落長(zhǎng)10.52 km），采用常見(jiàn)的多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行分析比選，以便得出科學(xué)合理的比選結(jié)果。具體分析步驟如下：

（1）選定比選指標(biāo)。本文選定對(duì)新常久線老路拓寬方式影響最大的四個(gè)指標(biāo)：現(xiàn)狀供水管加固保護(hù)長(zhǎng)度（指標(biāo)a）、擬建供水管調(diào)整管位長(zhǎng)度（指標(biāo) b）、拆遷量（指標(biāo) c）、工程造價(jià)（指標(biāo) d），各指標(biāo)數(shù)值見(jiàn)表3。

（2）指標(biāo)無(wú)量綱化。最常用的方法的就是規(guī)劃化，即 yi=（xi-min）/（ma -min），式中 xi、yi分別為無(wú)量綱轉(zhuǎn)換前、后的指標(biāo)數(shù)值；max、min分別為無(wú)量綱轉(zhuǎn)換前指標(biāo)數(shù)值中的最大值、最小值。無(wú)量綱化后，數(shù)據(jù)范圍在0～1之間。

如指標(biāo)a：a1=0，a2=7.4，a3=0.86，則最大值max=7.4，最小值 min=0，無(wú)量綱化計(jì)算后為 a1′=0,a2′=1,a3′=0.12。其余指標(biāo) b、c、d 計(jì)算同上。

（3）指標(biāo)權(quán)重設(shè)置。根據(jù)各指標(biāo)的重要性，分配各指標(biāo)一個(gè)權(quán)重系數(shù)。本次根據(jù)工程的實(shí)際情況，各指標(biāo)權(quán)重設(shè)置如下：Wa=0.3，Wb=0.2,Wc=0.3,Wd=0.2。

（4） 綜合評(píng)分。P=Wa×a+Wb×b+Wc×c+Wd×d，計(jì)算得到 P1=0.31（向南單側(cè)拼寬），P2=0.50（向北單側(cè)拼寬），P3=0.39（雙側(cè)拼寬）。綜合評(píng)分越小，代表方案越好，故可以按評(píng)分從低到高，依次用√（推薦方案）、○（備選方案）、×（不推薦方案）表示。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 拓寬方式比選分析表（麒麟鎮(zhèn)區(qū)—三陽(yáng)鎮(zhèn)）

4.3 拓寬方式比選結(jié)論

按照上述方法，對(duì)各段落分別進(jìn)行比選評(píng)價(jià)，得出以下各段的拓寬方式，具體見(jiàn)表4。

表4 各段拓寬方式一覽表

拓寬改造是公路設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中常見(jiàn)的情況，而拓寬方式的選取將直接影響到公路的交通組織、工程造價(jià)、征地拆遷、地下管線等[4]。如何在現(xiàn)有條件的制約下，采用科學(xué)的方法選取最適合的拓寬方式，為遠(yuǎn)期做好預(yù)留，是需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

5 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，首先對(duì)項(xiàng)目的現(xiàn)狀及規(guī)劃情況進(jìn)行了介紹，提出了遠(yuǎn)期拓寬預(yù)留的需求和拓寬方式選取的制約因素，然后對(duì)主要的拓寬方式進(jìn)行了初步比選；接下來(lái)對(duì)老路近遠(yuǎn)期、現(xiàn)狀供水管、擬建供水管等情況進(jìn)行了具體的分析，最后采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法對(duì)拓寬方式進(jìn)行了定量化分析比選，得出了合理的老路拓寬方式，為以后的研究和設(shè)計(jì)提供了一定參考。

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