山區(qū)國省道改建工程靈活運用指標路線設(shè)計
——國道353 線寧（南）會（東）段改建工程設(shè)計實例

柳苑新 張玉利 葉長遠

（四川省交通勘察設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610017）

1 項目概況

國道353 線（原省道310 線）是涼山州南部環(huán)線的一段，是連接州府西昌、西南工業(yè)重鎮(zhèn)攀枝花、云南東北部的重要干線公路，也是白鶴灘、鳥東德兩座特大型水電站之間的重要連接通道。寧南葫蘆口楊家灣子至?xí)|縣城段是國道353 線的重要組成部分，道路提檔升級可充分改善區(qū)域交通條件，服務(wù)區(qū)域優(yōu)勢資源的開發(fā)，促進民族地區(qū)經(jīng)濟社會快速發(fā)展。

圖1 地理位置圖

寧會路工可于2011 年批復(fù)，工可批復(fù)路線長度75.76km，二級公路，設(shè)計速度40 公里/小時，路基寬度8.5m，批復(fù)總造價4.753 億元，平均每公里造價627.46 萬元。施工圖設(shè)計在2013 年完成修編稿[1-3]。路線起于涼山州寧南縣葫蘆口楊家灣子，經(jīng)寧南縣武星村和西瑤鄉(xiāng)后，路線進入會東縣境內(nèi)，再經(jīng)花椒坪、新街鄉(xiāng)、馬龍鄉(xiāng)、至堵格鄉(xiāng)，以大地梁子隧道穿越堵格埡口后，經(jīng)火山鄉(xiāng)和小岔河鄉(xiāng)，止于省道310 線會東至?xí)矶喂菲瘘c，公路等級技術(shù)標準與工可一致，路線長度74.79km，預(yù)算總造價6.934 億元，平均每公里造價927.2 萬元。由于預(yù)算較工可批復(fù)的估算增加2.181 億元，增幅達48%，工程投資增加巨大，在勘察設(shè)計階段承擔(dān)了較大的控制投資壓力，在保證項目功能及行車安全的前提下，路線設(shè)計花費了大量的時間和精力。該項目2017 年全線通車，目前運營狀況良好。

2 原路狀況

2.1 原有公路的等級、標準

原有省道310 線楊家灣子至?xí)|縣城段全長約83.1 公里，為四級公路標準（部分路段為等外級公路），設(shè)計速度20km/h，路基寬度為5.5～6.5 米，大部分路段路面為瀝青表處。

2.2 原有公路平面線形

原有公路為克服高差和陡峻地形條件，平面上采取連續(xù)設(shè)置回頭曲線或小半徑彎道方式進行展線，連續(xù)彎道多，線形差，行車舒適性和安全性差。原公路全線有交點732 個，平均每公里高達8.8 個，路線增長系數(shù)為1.75；平曲線最小半徑為7 米，平曲線長度普遍不滿足要求。平曲線半徑≤15 米數(shù)量31 個，占比4.23%；半徑15～30 米數(shù)量120 個，占比16.4%；半徑30～60 米數(shù)量212 個，占比28.96%；半徑60～100 米數(shù)量160 個，占比21.86%；半徑＞100 米數(shù)量209 個，占比28.55%。

2.3 原有公路縱面線形

原有公路縱斷面總體呈馬鞍形，兩次變化點分別在“花椒坪”和“岔路口”附近，由于地形橫坡較陡，展線困難，局部采用較大坡度，全線多處縱坡超過10%，最大縱坡為11%，連續(xù)3 公里平均縱坡大于5.5%段落較多，局部大縱坡和全線多處平均縱坡超標已嚴重影響行車安全[4]。大于10%的縱坡6處，總長1.61 公里，占比1.94%；9%～10%之間的縱坡21 處，總長3.97 公里，占比4.78%；8%～9%之間的縱坡37 處，總長7.33 公里，占比8.82%；7%～8%之間的縱坡40 處，總長9.66 公里，占比11.62%。

3 技術(shù)指標采用情況

項目全線采用二級公路技術(shù)標準，設(shè)計速度為40 公里/小時，路基寬度為8.5 米；局部特殊困難路段在保證安全前提下適當降低設(shè)計速度或指標。

3.1 降低設(shè)計速度路段

英雄巖改建段K10+449.04～K12+410.71：地形陡峭、老路縱坡大、平面標準低，展線極其困難，拓寬老路、外側(cè)布設(shè)擋墻或橋梁的條件極其有限，路線布設(shè)最大限度擬合平縱、控制內(nèi)側(cè)基巖邊坡開挖高度和方量。該段共設(shè)交點17 個，平均每公里8.7 個，其中13 個交點半徑大于等于60m，對應(yīng)緩和曲線長度≥35m，但圓曲線長度、超高緩和段長度普遍偏短；設(shè)變坡點10個，3 段緩坡長度采用100m 或110m，其余縱斷面滿足40km/h 技術(shù)要求。該段平縱指標降低較為集中，因此按照降低設(shè)計速度處理；采用設(shè)計速度30km/h，路線長度1.96km，占全線2.62%。平面線形詳見圖2。

圖2 K10+449.04～K12+410.71 段平面圖

會東新線電站段K63+800.00～K68+011.42：該段地形狹窄，溝谷縱坡大，共設(shè)置交點28 個，平均每公里6.7 個，共設(shè)置3 組回頭彎展線，其中2 組為螺旋展線；4 個回頭彎半徑采用20-22.5m，僅能滿足20km/h 標準，2 個螺旋橋回頭彎半徑采用40m；設(shè)變坡點16 個，縱斷面滿足40km/h 技術(shù)要求。雖然該段僅4 個回頭彎半徑指標不滿足要求，但考慮到連續(xù)回頭彎及螺旋展線段行車安全，按照降低設(shè)計速度處理；采用設(shè)計速度30km/h，回頭彎采用20km/h 標準；路線長度3.8km，占全線5.08%。平面線形詳見圖3。

圖3 K10+449.04～K12+410.71 段平面圖

兩段合計長度5.85km，占全線7.82%，均加強了安全設(shè)施設(shè)計。

3.2 降低平面半徑指標路段

K16+422.72～K16+528.07 回頭彎段路線長度105.35m，占全線0.14%，若采用回頭彎半徑30m，則需布設(shè)回頭彎大橋1 座；半徑采用20m 后僅少量增加拆遷和挖方，控制造價的同時降低了施工難度，前后相應(yīng)段落平面指標采用由高向低漸變設(shè)置，并加強安全設(shè)施設(shè)計。

3.3 降低平面超高指標情況

全線基本按設(shè)計速度40km/h 的二級公路標準設(shè)置超高，最大超高8%；但地形困難路段的平面線形指標由于采用較低值，導(dǎo)致超高緩和段長度不足。經(jīng)計算，參考最大超高值6%標準選用，降低困難路段超高值。全線降低超高值半徑21 個，合計長度2.82km，占全線3.79%。

3.4 縱面指標采用情況

3.4.1 長大縱坡設(shè)計

本項目為較為典型的越嶺路線，長大縱坡問題較為突出，其中K6+885～K30+245 五星村至花椒坪段路線長度為23320.54m，高差1235.87m，平均縱坡5.3%；對應(yīng)老路平均縱坡為5.4%，連續(xù)3 公里平均縱坡大于5.5%段落較多。由于地形橫坡較陡，展線困難，本段路線基本為沿老路改建，對平均縱坡的改善有限，因此本次施工圖縱面設(shè)計劃分區(qū)間分段考慮，加強交通安全保障措施設(shè)計，區(qū)間劃分及對策措施詳見表1。

表1 長大縱坡區(qū)間劃分及對策措施

3.4.2 坡長超限情況及處理措施

本項目存在7 段縱坡設(shè)計特別困難路段，這些段落老路縱坡均較大，或地形橫坡陡峻、或處于村莊段落，路線平面布設(shè)困難，部分段落基本無展線余地；在這種情況下如果通過調(diào)整縱坡來保證坡長限制，則會在老路上產(chǎn)生大量的挖填路段，不僅增加工程規(guī)模，同時在項目建設(shè)時保通非常困難；個別村莊路段受公路兩側(cè)房屋的影響根本無法在老路上采用較大的挖填方，以調(diào)整縱面來保證規(guī)范關(guān)于最大坡長的規(guī)定[5]?；谝陨弦蛩兀瑢? 段坡長進行超限處理，坡長超標最長170m，最短40m，采用增加坡長警告標志、震蕩標線及加強護欄等多種綜合措施保證其行車安全；7 段合計長度3.82km，占全線5.13%。

4 結(jié)語

國道353 線寧會路于2013 年底開工建設(shè)，至今已安全運行近4 年，道路運營情況良好。該工程實例表明采取綜合安全措施后，以下設(shè)計對策可以考慮采用：①對于局部工程特別艱巨的平面半徑可降級指標，但應(yīng)注意前后線形設(shè)置，以平面線形控制運行速度的順適過渡；②二級及以下等級道路最大超高按照8%取用，困難路段參考最大超高6%取用區(qū)間可適當降低超高值以滿足超高緩和段設(shè)置；③連續(xù)長大下坡合理利用段內(nèi)區(qū)間設(shè)置停車休息區(qū)域，分段控制平均縱坡不大于5.5%，可適當突破《公路路線設(shè)計規(guī)范 JTG D20-2017》8.3.4 條“相對高差大于500m 時，平均縱坡應(yīng)不大于5%”的規(guī)定；④在交通量不大且大型車輛混入率不高的等級道路上，局部單坡坡長可適度超標，對整段道路的通行能力和服務(wù)水平影響較小。