道路改造項(xiàng)目中路線(xiàn)平縱設(shè)計(jì)淺談

李凱章 鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院

一、引言

近年來(lái)，河南省公路的建設(shè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，鄭州市大力發(fā)展道路建設(shè)，本文結(jié)合河南省S316 改建工程的實(shí)際設(shè)計(jì)情況，對(duì)道路平、縱設(shè)計(jì)提供一些設(shè)計(jì)實(shí)際依據(jù)。既有S316 線(xiàn)作為“六路升級(jí)”中的一條省干線(xiàn)公路，對(duì)改善干線(xiàn)路網(wǎng)技術(shù)等級(jí)偏低，混合交通嚴(yán)重的現(xiàn)象起到積極作用；目前，鄭州市區(qū)與向周?chē)鞘休椛涞默F(xiàn)有道路中西南方向只有鄭少洛高速公路和S316。S316與南三環(huán)交叉處為鄭州市的西南出口，現(xiàn)狀道路較窄、過(guò)往車(chē)輛較多，經(jīng)常造成交通堵塞，嚴(yán)重影響了鄭州市出口交通的順暢。項(xiàng)目連接的新密市和登封市是全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快、經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)的縣市?，F(xiàn)狀S316 交通量較大且重車(chē)比例較高，橫向干擾問(wèn)題較為嚴(yán)重，交通事故時(shí)有發(fā)生，已不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的交通需求。

項(xiàng)目實(shí)施將提高干線(xiàn)公路網(wǎng)的通行能力，改善鄭州市西南出口的形象，加強(qiáng)鄭州市東部與南部及西南部區(qū)域間的交通聯(lián)系，促進(jìn)沿線(xiàn)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，也為實(shí)施區(qū)域性中心城市帶動(dòng)戰(zhàn)略，整合區(qū)域資源和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)鄭州市半小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈和帶動(dòng)新密新城、登封新城經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用。

二、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本項(xiàng)目為一級(jí)公路兼具城市道路標(biāo)準(zhǔn)，K0+000～K22+222.852 段為雙向六車(chē)道，33.5m寬整體式路基，此段設(shè)有市政配套設(shè)施。K22+222.852～K73+617.462 段為雙向四車(chē)道，26m 寬整體式路基。設(shè)計(jì)行車(chē)速度80 公里/小時(shí)，路面面層采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。

三、總體設(shè)計(jì)原則

（一）對(duì)項(xiàng)目建設(shè)條件的綜合分析及本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則

對(duì)項(xiàng)目建設(shè)條件的綜合分析：

綜合分析上述項(xiàng)目建設(shè)條件，總結(jié)本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)如下：

（1）最大化提高道路通行能力及服務(wù)水平是本項(xiàng)目設(shè)計(jì)重點(diǎn)

本項(xiàng)目是S316 線(xiàn)升級(jí)改造工程，旨在提升原S316 線(xiàn)技術(shù)等級(jí)；改善鄭州市西南出口的形象及路線(xiàn)混合交通嚴(yán)重的現(xiàn)象。項(xiàng)目的實(shí)施能夠加強(qiáng)鄭州市東部與南部及西南部區(qū)域間的交通聯(lián)系，促進(jìn)沿線(xiàn)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，也為實(shí)施區(qū)域性中心城市帶動(dòng)戰(zhàn)略，整合區(qū)域資源和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)鄭州市半小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈和帶動(dòng)新密新城、登封新城經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用。因此，最大化提高本項(xiàng)目的通行能力及服務(wù)水平是本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

（2）沿線(xiàn)重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃是制約路線(xiàn)方案的重要因素

本項(xiàng)目路線(xiàn)大致呈東北西南走向，工程位于鄭州市、新密市、登封市境內(nèi)，主要穿越鄭州市二七區(qū)侯寨鄉(xiāng)、新密市白寨鎮(zhèn)、岳村鎮(zhèn)、來(lái)集鎮(zhèn)、城關(guān)鎮(zhèn)、米村鎮(zhèn)、平陌鎮(zhèn)、牛店鎮(zhèn)、登封市大冶鎮(zhèn)、盧店鎮(zhèn)、告城鎮(zhèn)、中岳區(qū)、嵩陽(yáng)辦、東華鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。為充分發(fā)揮本項(xiàng)目作用功能，帶動(dòng)沿線(xiàn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在不過(guò)多增長(zhǎng)路線(xiàn)長(zhǎng)度和投資規(guī)模的前提下，盡可能與地方城鎮(zhèn)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

（3）沿線(xiàn)地形地貌相對(duì)復(fù)雜，限制條件和影響因素眾多，工程實(shí)施難度大

項(xiàng)目所在區(qū)域地形地貌復(fù)雜、類(lèi)型多樣，丘陵、平原等地貌均有分布。沿線(xiàn)水系較為發(fā)達(dá)，山間沖溝多，限制條件和影響因素眾多，工程實(shí)施難度大。路線(xiàn)選線(xiàn)時(shí)需對(duì)區(qū)域地形地質(zhì)條件進(jìn)行大范圍深度調(diào)研，以確定合理的構(gòu)造物設(shè)置方案。

（4）沿線(xiàn)旅游、礦產(chǎn)資源較為豐富

本項(xiàng)目地處豫西地區(qū)，沿線(xiàn)旅游資源、礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富，工程方案需充分考慮沿線(xiàn)資源的開(kāi)發(fā)和利用。

（二）總體設(shè)計(jì)原則

根據(jù)以上設(shè)計(jì)理念，提出以下設(shè)計(jì)原則：①路線(xiàn)走向應(yīng)符合河南省境內(nèi)干線(xiàn)公路的總體布局規(guī)劃；②主線(xiàn)及各互通式立體交叉的容量設(shè)計(jì)應(yīng)具有較高的服務(wù)水平，保證公路各結(jié)構(gòu)物的使用效果；③妥善處理工程經(jīng)濟(jì)與技術(shù)指標(biāo)采用及各種結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)方案的相互關(guān)系，力求設(shè)計(jì)達(dá)到線(xiàn)形順適、方案合理、工程經(jīng)濟(jì)；④合理布設(shè)路線(xiàn)及確定互通式立體交叉、大橋等結(jié)構(gòu)物位置，與沿線(xiàn)主要城鎮(zhèn)的規(guī)劃相配合，促進(jìn)沿線(xiàn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；⑤處理好主線(xiàn)與沿線(xiàn)構(gòu)造物、被交道路、村鎮(zhèn)的關(guān)系，所有構(gòu)造物的布設(shè)以方便當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚a(chǎn)、生活為前提。

四、改（擴(kuò)）建原則

本項(xiàng)目在起點(diǎn)至岳村段基本沿老路進(jìn)行改（擴(kuò)）建，路線(xiàn)設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)原則基本遵循以下幾點(diǎn)要求：

（1）在選線(xiàn)上盡量利用老路，減少新增占地、降低投資，盡可能利用現(xiàn)狀構(gòu)造物及交通安全、養(yǎng)護(hù)設(shè)施；

（2）在不過(guò)多產(chǎn)生新增占地、不過(guò)多增加工程量的前提下，盡可能改善現(xiàn)狀道路平、縱面指標(biāo)。在原有道路線(xiàn)形指標(biāo)不滿(mǎn)足要求的情況下，裁彎取直，采用新建路段的方式，以滿(mǎn)足道路行車(chē)的需要；

（3）通過(guò)合理增設(shè)標(biāo)志、標(biāo)牌、標(biāo)線(xiàn)等交通安全設(shè)施，以增加行車(chē)安全性。

五、路線(xiàn)平、縱設(shè)計(jì)

（一）路線(xiàn)布設(shè)原則

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)遵照現(xiàn)行部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。為使路線(xiàn)方案經(jīng)濟(jì)合理，充分發(fā)揮項(xiàng)目投資的效益，在路線(xiàn)布設(shè)中遵循如下原則：

1.充分征求地方政府、有關(guān)部門(mén)及沿線(xiàn)群眾的意見(jiàn)和建議，妥善處理與沿線(xiàn)城鎮(zhèn)、道路、防洪排澇系統(tǒng)，農(nóng)田水利系統(tǒng)、電力、電訊等基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)系，盡量減少拆遷，少占或不占高產(chǎn)農(nóng)田和經(jīng)濟(jì)林木，保護(hù)沿線(xiàn)百姓利益，重視環(huán)境保護(hù)，降低工程造價(jià)，提高投資效益。路線(xiàn)順山就勢(shì)，最大限度的減少公路建設(shè)對(duì)沿線(xiàn)自然環(huán)境的破壞，減少工程量，節(jié)約工程造價(jià)，為項(xiàng)目的實(shí)施爭(zhēng)取到良好的社會(huì)環(huán)境；

2.平面保持線(xiàn)形的連續(xù)性和指標(biāo)的均衡性，在滿(mǎn)足規(guī)范要求的前提下，在不顯著增加工程造價(jià)的前提下盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)；在地形地物條件困難情況下，以不顯著影響服務(wù)水平為前提采用較為經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)；

3.縱斷面設(shè)計(jì)力求與平面線(xiàn)形相協(xié)調(diào)，在保證滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求的前提下，減少征地及拆遷，降低工程造價(jià)；

4.在路線(xiàn)穿過(guò)村鎮(zhèn)路段，縱斷面設(shè)計(jì)既充分考慮到公路排水及各項(xiàng)技術(shù)要求，亦考慮與周?chē)匦螀f(xié)調(diào)，不影響群眾正常生產(chǎn)、生活；

5.在起點(diǎn)至岳村段路線(xiàn)平面布設(shè)應(yīng)根據(jù)不同路段兩側(cè)拆遷限制、橋梁加寬條件等實(shí)際情況確定單側(cè)或雙側(cè)加寬方案，以避免增加拆遷工程量，同時(shí)盡量利用原有構(gòu)造物；

6.合理利用地形，靈活運(yùn)用指標(biāo)，使路線(xiàn)空間位置與沿線(xiàn)地形地物及自然環(huán)境融為一體；

7.在準(zhǔn)確詳細(xì)的勘探資料基礎(chǔ)上，按地質(zhì)選線(xiàn)原則，避開(kāi)沿線(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、礦區(qū)及不良地質(zhì)區(qū)等，避免路線(xiàn)橫穿山嶺區(qū)斷裂帶；

8.在準(zhǔn)確全面的測(cè)量資料基礎(chǔ)上，處理好路線(xiàn)與沿線(xiàn)重要設(shè)置如西氣東輸管道、國(guó)防光纜、通信光纜等重要交叉；

9.合理避讓沿線(xiàn)眾多的文物古跡、人文景觀(guān)、自然景觀(guān)，風(fēng)景區(qū)等；

10.平縱組合合理，充分考慮駕駛者在視覺(jué)和心理方面的要求，在滿(mǎn)足汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)的前提下，平縱指標(biāo)做到大小均衡，組合適當(dāng)，做到安全、舒適，線(xiàn)形與自然景觀(guān)相協(xié)調(diào)。

（二）主要技術(shù)指標(biāo)采用情況

本項(xiàng)目K0+000～K22+222.852 段為雙向六車(chē)道一級(jí)公路，33.5m 寬整體式路基。K22+222.852～K73+617.462 段為雙向四車(chē)道一級(jí)公路，26m 寬整體式路基。設(shè)計(jì)行車(chē)速度為80Km/h；路面面層采用瀝青混凝土面層；K0+000～K12+368 為7 度，地震動(dòng)峰值加速度值為0.15g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅶ度；K12+368～K47+018 為7 度，地震動(dòng)峰值加速度值為0.10g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅶ度；K47+018～終點(diǎn)為6 度，地震動(dòng)峰值加速度值為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度。

1.平面設(shè)計(jì)

（1）本項(xiàng)目在起點(diǎn)K0+000 處順接老路，為了保持在本項(xiàng)目規(guī)模范圍內(nèi)，故該處三單元平曲線(xiàn)設(shè)計(jì)中省略第一段緩和曲線(xiàn)，能滿(mǎn)足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。本項(xiàng)目在K0+527.415 及K1+073.896 處設(shè)置的2 處路線(xiàn)平面轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即本項(xiàng)目與南水北調(diào)總干渠工程規(guī)劃的渠北路及渠南路平面交叉點(diǎn)，交叉角度為90 度，規(guī)劃道路寬度為60 米。本次設(shè)計(jì)均已考慮預(yù)留平面交叉開(kāi)口，并設(shè)置標(biāo)志、標(biāo)牌、信號(hào)燈等安全設(shè)施進(jìn)行道路交通安全控制，故本次設(shè)計(jì)未考慮設(shè)置平曲線(xiàn)。

（2）最大平曲線(xiàn)半徑6000 米，最小半徑410 米，最大緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度240 米，最小緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度77.76 米，反向平曲線(xiàn)間最小直線(xiàn)長(zhǎng)度162.411 米，同向平曲線(xiàn)間最小直線(xiàn)長(zhǎng)度392.536 米，最大直線(xiàn)長(zhǎng)度3490.616米，導(dǎo)線(xiàn)最大偏角61°14′47.4″，最小偏角2°17′42.1″，曲線(xiàn)占路線(xiàn)全長(zhǎng)的50.73%。

2.縱面設(shè)計(jì)

（1）本項(xiàng)目在起點(diǎn)K0+000 處順接老路，設(shè)計(jì)坡長(zhǎng)為60 米，但順延后實(shí)際坡長(zhǎng)大于200 米，滿(mǎn)足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，故此處60 米坡長(zhǎng)不作為全線(xiàn)技術(shù)指標(biāo)分析的最小坡長(zhǎng)指標(biāo)。K0+781 處前后縱坡為利用在建南水北調(diào)大橋縱坡。K1+505 處金水河橋段縱坡設(shè)計(jì)下限受金水河洪水位控制，上限受現(xiàn)有上跨主線(xiàn)的石武客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路控制，又因保持豎曲線(xiàn)交點(diǎn)7 前段坡長(zhǎng)滿(mǎn)足規(guī)范要求，故在平包縱設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，但仍能滿(mǎn)足規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）全線(xiàn)最大縱坡4.99%，最小縱坡0.3%，最大坡長(zhǎng)1643.850 米，最小坡長(zhǎng)200米，最小凹形豎曲線(xiàn)半徑3500 米，最小凸形豎曲線(xiàn)半徑4500 米，最小豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度91米，豎曲線(xiàn)占路線(xiàn)全長(zhǎng)的43.449%。

六、結(jié)語(yǔ)

在設(shè)計(jì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在不過(guò)多增加工程數(shù)量前提下，盡可能采用了較高的技術(shù)指標(biāo)。本項(xiàng)目線(xiàn)形設(shè)計(jì)做到了連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀(guān)協(xié)調(diào)、安全舒適，構(gòu)造物布設(shè)合理，滿(mǎn)足規(guī)范要求。