楊宏助
(廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司,廣東廣州510060)
江城大道是貫通點(diǎn)軍區(qū)的城市快速路,串聯(lián)至喜長(zhǎng)江大橋、夷陵長(zhǎng)江大橋、伍家崗長(zhǎng)江公路大橋和宜昌長(zhǎng)江公路大橋4 座跨江大橋,是中心城區(qū)“四縱五橫”城市快速路網(wǎng)的重要組成部分。
江城大道的等級(jí)為城市快速路,設(shè)計(jì)速度為80 km/h,全長(zhǎng)15.559 km,主線(xiàn)路基寬30 m,雙向6車(chē)道。主線(xiàn)共設(shè)大橋3 375 m / 11 座,輔道跨涌橋45 m/3 座,車(chē)行天橋204 m/3 座,人行通道225 m/5座,涵洞26 座,隧道1 320 m/3 座,橋隧比例為29.5%;新建菱形立交4 處。
江城大道路線(xiàn)起點(diǎn)接夷橋路立交,以連續(xù)3 座隧道的形式穿越四方山、西武當(dāng)山,跨過(guò)紅旗電纜廠(chǎng)1 號(hào)地塊,以隧道形式穿越求雨包山后,沿譚家河山谷布線(xiàn),以橋梁形式下穿宜萬(wàn)鐵路橋梁段,避開(kāi)橋河佳苑小區(qū),在艾家鎮(zhèn)片區(qū)沿著翻壩高速公路東側(cè)下穿規(guī)劃的伍家崗長(zhǎng)江公路大橋,經(jīng)中石化油庫(kù)西側(cè)順山體布線(xiàn),以路基形式經(jīng)過(guò)托盤(pán)溪山谷,再沿著山谷布線(xiàn),設(shè)置橋梁跨越大魚(yú)背山溝,以路基形式過(guò)血防水庫(kù)路段,避開(kāi)沿江山體仙人橋、超高壓電塔和陡崖,以S 形曲線(xiàn)布設(shè),終點(diǎn)與現(xiàn)狀318 國(guó)道連接。圖1為江城大道路線(xiàn)布置圖。
圖1 江城大道路線(xiàn)布置圖
對(duì)路線(xiàn)方案影響較大的主要控制因素包括:地形地貌、城市總體規(guī)劃、區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)布局、高速現(xiàn)狀、地質(zhì)條件、水文情況、區(qū)域交通運(yùn)輸網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃、施工運(yùn)輸條件等。
對(duì)路線(xiàn)方案影響較大的主要控制節(jié)點(diǎn)有15 處:夷橋路立交、紅旗電纜廠(chǎng)、宜萬(wàn)鐵路、橋河佳苑小區(qū)、翻壩高速公路、艾家鎮(zhèn)規(guī)劃用地、翻壩高速通道、沿線(xiàn)村莊、伍家崗大橋互通、中石化油庫(kù)、現(xiàn)狀大魚(yú)背沖溝、血防水庫(kù)、跨江高壓電塔、荊門(mén)山、G318 國(guó)道。
路線(xiàn)方案的論證與比選體現(xiàn)“地形選線(xiàn)”“地質(zhì)選線(xiàn)”“環(huán)保選線(xiàn)”“標(biāo)準(zhǔn)選線(xiàn)”理念,采用“線(xiàn)位外移建橋”“小間距式分幅錯(cuò)臺(tái)路基”“縱斷面分離式路基”“欠方拉坡”等措施。
(1)路線(xiàn)總體走向結(jié)合橋隧和互通式立交等大型構(gòu)造物、地形、地物、地質(zhì)、環(huán)境,以及占地、拆遷、施工、運(yùn)營(yíng)安全、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用等因素,充分進(jìn)行局部方案比選。
(2)注重平縱線(xiàn)形的連續(xù)性和均衡性,充分適應(yīng)地形,改善路線(xiàn)平縱組合,檢驗(yàn)運(yùn)行速度,將相鄰段落速度差控制在20 km/h 以?xún)?nèi),避免因運(yùn)行速度差值過(guò)大而影響行車(chē)安全。
(3)重視靈活設(shè)計(jì),在主要線(xiàn)形指標(biāo)滿(mǎn)足規(guī)范的前提下,合理采用規(guī)范值,順“山勢(shì)”而為。路線(xiàn)布局既要考慮與地形條件相適應(yīng),降低造價(jià),又要考慮與自然環(huán)境和諧相融。
(4)縱斷面線(xiàn)形設(shè)計(jì)受到高差限制,不僅直接影響工程造價(jià),也影響汽車(chē)的行駛速度、安全和公路的通行能力。江城大道兼顧過(guò)境交通與交通服務(wù)功能,載重車(chē)輛占比較高,適當(dāng)增加橋隧工程,采用較小的平均縱坡,有效提高道路的通行能力,減少油耗及廢氣的排放。
(5)江城大道沿線(xiàn)山體橫坡較陡,挖方高邊坡易發(fā)生崩(滑)塌,施工技術(shù)要求高,工程投資大,對(duì)自然環(huán)境影響也大,可采用“線(xiàn)位外移建橋”“小間距式分幅錯(cuò)臺(tái)路基”“縱斷面分離式路基”等措施,盡量減少挖方邊坡高度和深挖路段長(zhǎng)度。
(6)路線(xiàn)盡可能避開(kāi)城鎮(zhèn)的規(guī)劃區(qū)范圍,避免分割村莊和耕地,做到近城鎮(zhèn)但不進(jìn)城鎮(zhèn),少占良田、少拆遷房屋,重視景觀設(shè)計(jì)和環(huán)境保護(hù)。
(7)設(shè)計(jì)時(shí)樹(shù)立“欠方拉坡”概念,充分利用數(shù)字地面模型,反復(fù)進(jìn)行平縱橫綜合設(shè)計(jì),盡量做到土石方平衡,以減少水土流失及對(duì)環(huán)境的破壞。
全線(xiàn)對(duì)4 個(gè)路段進(jìn)行了比選,選取其中有代表性的2 個(gè)路段進(jìn)行詳細(xì)比選分析。
3.1.1 控制因素
譚家河村路段控制因素:夷橋路立交(互通立交)、紅旗電纜廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)和譚家河立交(菱形立交),沿線(xiàn)地形起伏較大,共有3 座山體,標(biāo)高為60~190 m。
紅旗電纜廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)主要有現(xiàn)狀廠(chǎng)房、鍋爐房及近遠(yuǎn)期預(yù)留發(fā)展用地。廠(chǎng)房及鍋爐房有精密儀器,為減少影響,路線(xiàn)盡量遠(yuǎn)離廠(chǎng)房;4 號(hào)地塊為近期預(yù)留用地,將建設(shè)為特種電纜廠(chǎng);1~3 號(hào)地塊為遠(yuǎn)期建設(shè)預(yù)備用地,可由政府回購(gòu)為建設(shè)用地。
路線(xiàn)比選重點(diǎn)考慮減少山體開(kāi)挖,減小對(duì)紅旗電纜廠(chǎng)的影響,對(duì)K 線(xiàn)、B 線(xiàn)進(jìn)行同深度比選,D 線(xiàn)僅進(jìn)行定性比選,A 線(xiàn)為過(guò)程方案。圖2 為譚家河村路段路線(xiàn)圖。
3.1.2 K 線(xiàn)
圖2 譚家河村路段路線(xiàn)圖
K 線(xiàn)起點(diǎn)接夷橋路立交,以隧道形式穿四方山后,采用連續(xù)兩座隧道的形式穿越山體,山體之間設(shè)置橋梁連接,止點(diǎn)為橋河村,設(shè)置譚家河立交。
K 線(xiàn)長(zhǎng)約3.18 km,路線(xiàn)最短,減少了繞行距離,線(xiàn)形指標(biāo)最好。橋隧比較高,工程造價(jià)高。
四方山隧道貼近夷橋路立交,連續(xù)3 座隧道,間距太短,須提前設(shè)置交通指路標(biāo)志,引導(dǎo)各方向交通提前分流,對(duì)交通轉(zhuǎn)換有一定影響。譚家河立交距離紅旗電纜廠(chǎng)較遠(yuǎn),對(duì)廠(chǎng)區(qū)的出行不利。
K 線(xiàn)對(duì)現(xiàn)狀廠(chǎng)房沒(méi)有影響,但占用部分遠(yuǎn)期建設(shè)用地。圖3 為譚家河村路段K 線(xiàn)縱斷面圖。
圖3 譚家河村路段K 線(xiàn)縱斷面圖(單位:m)
3.1.3 B 線(xiàn)
B 線(xiàn)起點(diǎn)接夷橋路立交,以隧道形式穿越四方山后,順直布設(shè),從山體中間穿過(guò),再以隧道形式穿越求雨包山,向南轉(zhuǎn),沿山谷走向布線(xiàn),止點(diǎn)設(shè)置譚家河立交。
B 線(xiàn)長(zhǎng)約3.55 km,平面線(xiàn)形一般,最小圓曲線(xiàn)半徑為293 m,繞行較遠(yuǎn),譚家河立交距離紅旗電纜廠(chǎng)較近,有利于廠(chǎng)區(qū)的出行。B 線(xiàn)距離廠(chǎng)房約78 m,對(duì)現(xiàn)狀紅旗電纜廠(chǎng)影響較小,但占用了部分近期建設(shè)用地。
B 線(xiàn)(高線(xiàn))縱斷面采用高線(xiàn)方案,縱坡坡度較大,起伏大,不利于車(chē)輛行駛和交通安全。山體挖方約70 萬(wàn)m3,對(duì)山體的破壞比較嚴(yán)重。橋隧比較低,工程造價(jià)低。
B 線(xiàn)(低線(xiàn))在高線(xiàn)方案基礎(chǔ)上,以隧道形式穿過(guò)西武當(dāng)山,減少了山體開(kāi)挖,降低了縱坡坡度,有利于行車(chē)和交通安全,不用開(kāi)挖山體,減少了對(duì)環(huán)境的破壞,但增加了工程造價(jià)。橋隧比較高,工程造價(jià)中等。
3.1.4 D 線(xiàn)
D 線(xiàn)起點(diǎn)接夷橋路立交,在K 線(xiàn)基礎(chǔ)上南移,完全避讓紅旗電纜廠(chǎng)用地,止點(diǎn)為橋河村,設(shè)置譚家河立交。
D 線(xiàn)長(zhǎng)約3.13 km,路線(xiàn)較短,減少了繞行距離,采用S 形曲線(xiàn),小半徑曲線(xiàn)段位于隧道路段,線(xiàn)形指標(biāo)最差。橋隧比較高,工程造價(jià)中等。
四方山隧道貼近夷橋路立交,且連續(xù)3 座隧道,間距太短,須提前設(shè)置交通指路標(biāo)志,引導(dǎo)各方向交通提前分流,對(duì)交通轉(zhuǎn)換有一定影響。譚家河立交距離紅旗電纜廠(chǎng)較遠(yuǎn),對(duì)廠(chǎng)區(qū)的出行不利。
3.1.5 綜合比選分析
通過(guò)綜合比選分析(見(jiàn)表1),K 線(xiàn)雖然工程造價(jià)較高,但是平縱線(xiàn)形平順,技術(shù)指標(biāo)好,距離短,交通安全,運(yùn)行經(jīng)濟(jì),拆遷較少,對(duì)紅旗電纜廠(chǎng)和環(huán)境影響小。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較及征詢(xún)各方意見(jiàn),推薦K 線(xiàn)方案。
表1 譚家河村路段選線(xiàn)綜合比選分析表
3.2.1 控制因素
宜萬(wàn)鐵路段控制因素:宜萬(wàn)鐵路線(xiàn)、在建的橋河佳苑和橋河村用地,沿線(xiàn)地形起伏較大,共有3 座山體,標(biāo)高53~102 m。
宜萬(wàn)鐵路是滬漢蓉快速通道的重要組成部分,為國(guó)家Ⅰ級(jí)電氣化干線(xiàn)鐵路,設(shè)計(jì)時(shí)速160 km/h。宜萬(wàn)鐵路自長(zhǎng)江往西方向,依次為300 m 橋梁段、450 m關(guān)刀沖隧道、150 m 路基、186 m 大巖灣隧道。橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑為30 m,單幅橋?qū)捈s13 m, 路線(xiàn)可考慮從兩個(gè)橋孔中下穿;路基段鐵軌標(biāo)高為91~92 m,兩側(cè)場(chǎng)地標(biāo)高在80 m 左右,場(chǎng)地條件適合做框架橋,江城大道下穿,不適合上跨。
橋河佳苑占地面積約為42 965.44 m2,主要建設(shè)內(nèi)容為10 棟高層住宅樓,總戶(hù)數(shù)為740 戶(hù)。
路線(xiàn)比選提出 K 線(xiàn)、E 線(xiàn)、F 線(xiàn) 3 條線(xiàn)位,選線(xiàn)主要圍繞宜萬(wàn)鐵路節(jié)點(diǎn)及橋河佳苑用地開(kāi)展。圖4 為宜萬(wàn)鐵路段路線(xiàn)圖。
圖4 宜萬(wàn)鐵路段路線(xiàn)圖
3.2.2 K 線(xiàn)
K 線(xiàn)起點(diǎn)接譚家河段,采用分離式路基,以S 形路線(xiàn)穿越橋河村,以分幅橋梁形式下穿宜萬(wàn)鐵路橋梁段的兩個(gè)橋孔,避開(kāi)橋河佳苑小區(qū)后,沿翻壩高速公路在橋河二路設(shè)置菱形立交。
K 線(xiàn)長(zhǎng)約2.06 km,線(xiàn)形指標(biāo)好,最小圓曲線(xiàn)半徑為400 m,路線(xiàn)充分利用鐵路橋下穿,施工條件好,實(shí)施可行性高,鐵路部門(mén)推薦采用此方案。但是,路線(xiàn)對(duì)橋河村用地的分割影響較F 線(xiàn)大,占用了橋河佳苑西南角規(guī)劃用地361 m2。圖5 為宜萬(wàn)鐵路段K 線(xiàn)縱斷面圖。
圖5 宜萬(wàn)鐵路段K 線(xiàn)縱斷面圖(單位:m)
3.2.3 E 線(xiàn)
E 線(xiàn)起點(diǎn)接譚家河段,采用分離式路基穿越橋河村,以分幅橋梁形式下穿宜萬(wàn)鐵路橋梁段的兩個(gè)橋孔,路線(xiàn)在橋河佳苑北側(cè)避讓小區(qū)后,沿翻壩高速公路在橋河二路設(shè)置菱形立交。
E 線(xiàn)長(zhǎng)約2.202 km,線(xiàn)形指標(biāo)好,最小圓曲線(xiàn)半徑為550 m。路線(xiàn)充分利用鐵路橋下穿,施工條件好,實(shí)施可行性高,鐵路部門(mén)推薦采用此方案。E 線(xiàn)沒(méi)有占用橋河佳苑的用地,但路線(xiàn)對(duì)橋河村的用地分割影響最大。
3.2.4 F 線(xiàn)
F 線(xiàn)起點(diǎn)接譚家河段,以連續(xù)S 形路線(xiàn)布設(shè),以框架橋形式下穿宜萬(wàn)鐵路的路基段,然后緊貼翻壩高速公路布線(xiàn),在橋河二路設(shè)置菱形立交。
F 線(xiàn)長(zhǎng)約1.903 km,里程最短,但線(xiàn)形指標(biāo)較差,最小圓曲線(xiàn)半徑為280 m。下穿鐵路路基采用先扣軌再頂推方式,施工工期較長(zhǎng),施工期間宜萬(wàn)鐵路需限速(45 km/h),對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)影響非常大,鐵路部門(mén)不推薦采用此方案。F 線(xiàn)遠(yuǎn)離橋河佳苑,對(duì)橋河村的用地分割影響較小。
3.2.5 綜合比選分析
通過(guò)綜合比選分析(見(jiàn)表2):K 線(xiàn)雖然工程造價(jià)較高,但是平縱線(xiàn)形平順,技術(shù)指標(biāo)好,交通安全,運(yùn)行經(jīng)濟(jì),可利用鐵路現(xiàn)有橋梁下穿,施工條件最好,實(shí)施可行性高;K 線(xiàn)雖然占用橋河佳苑小區(qū)西南角361 m2用地,但是不影響建筑物的設(shè)置,影響較小,通過(guò)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)整,可滿(mǎn)足相關(guān)要求。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較及征詢(xún)各方意見(jiàn),推薦K 線(xiàn)方案。
路線(xiàn)選線(xiàn)設(shè)計(jì)為總體設(shè)計(jì)的主要控制環(huán)節(jié),應(yīng)進(jìn)行多方案比選,綜合多種因素,選擇最優(yōu)方案。
表2 宜萬(wàn)鐵路段選線(xiàn)綜合比選分析表
(1)譚家河路線(xiàn)方案的論證和比選,體現(xiàn)了“地形選線(xiàn)”“地質(zhì)選線(xiàn)”“環(huán)保選線(xiàn)”“標(biāo)準(zhǔn)選線(xiàn)”理念,采用了“小間距式分幅錯(cuò)臺(tái)路基”措施。
(2)宜萬(wàn)鐵路段路線(xiàn)方案的論證和比選,體現(xiàn)了“地形選線(xiàn)”“環(huán)保選線(xiàn)”“標(biāo)準(zhǔn)選線(xiàn)”理念,采用了“線(xiàn)位外移建橋”“縱斷面分離式路基”措施。