G211線南義至羅溝圈段升級(jí)改造項(xiàng)目路線選擇與設(shè)計(jì)分析

陶永剛

（甘肅恒路交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程速度不斷加快，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，高度城鎮(zhèn)化已經(jīng)對(duì)公路的功能產(chǎn)生了影響。因此，對(duì)于原有公路進(jìn)行升級(jí)改造是十分必要的。

1 工程概況

案例工程起點(diǎn)為慶陽(yáng)市合水縣南義鄉(xiāng)北側(cè)，與G211 線順接，經(jīng)寧縣南義鄉(xiāng)、寧縣縣城、早勝鎮(zhèn)、正寧縣周家鎮(zhèn)、宮河鎮(zhèn)、榆林子鎮(zhèn)、羅川古城，終點(diǎn)位于慶陽(yáng)市正寧縣羅溝圈村，與G211 線陜西段順接。公路全長(zhǎng)90.438km，寧縣境內(nèi)50.227km，包含擬建G327線至鎮(zhèn)原公路的1.97km，正寧縣內(nèi)40.211km。

項(xiàng)目整體采用二級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)日天溝受限路段維持原設(shè)計(jì)速度，其他路段設(shè)計(jì)速度為60km/h和40km/h。新建橋涵設(shè)計(jì)汽車(chē)荷載采用公路-Ⅰ級(jí)，路面采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，全線設(shè)置完善的防排水、交通安全、服務(wù)及養(yǎng)護(hù)管理等設(shè)施，其余指標(biāo)則以《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）為準(zhǔn)執(zhí)行。該工程在施工圖設(shè)計(jì)階段嚴(yán)格按照相關(guān)部門(mén)的批復(fù)意見(jiàn)，對(duì)路網(wǎng)以及城鎮(zhèn)規(guī)劃進(jìn)行了核查，進(jìn)而達(dá)成節(jié)約用地、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。改造項(xiàng)目的路線平面、縱斷面選擇與設(shè)計(jì)原則如下。

2 路線平面、縱斷面選擇與設(shè)計(jì)原則

以該工程中的NL-SJ-02 標(biāo)段為例，該路段起點(diǎn)于慶陽(yáng)市寧縣早勝互通東側(cè)，順接G211 南義至羅溝圈段NL-SJ-01 標(biāo)段為終點(diǎn)，全長(zhǎng)54.609km，寧縣境內(nèi)14.359km，正寧縣境內(nèi)40.250km。對(duì)此路段的平面設(shè)計(jì)原則以及縱斷面設(shè)計(jì)原則進(jìn)行試驗(yàn)。

2.1 平面設(shè)計(jì)原則

在對(duì)路線進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，平面設(shè)計(jì)方面應(yīng)當(dāng)遵循下列原則。

一是對(duì)路線所經(jīng)過(guò)地區(qū)的地形、地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境的特性、特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，按照工程設(shè)計(jì)中擬定的控制點(diǎn)，以由面到帶，由帶到線，由淺入深，由輪廓到具體為指導(dǎo)方針，對(duì)平面設(shè)計(jì)進(jìn)行比較、論證以及優(yōu)化。充分利用路線內(nèi)能夠達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的公路，提高改造項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

二是合理應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不盲目追求高標(biāo)準(zhǔn)。以工程實(shí)際情況為準(zhǔn)，分清主次進(jìn)行全面權(quán)衡，保持路線的連續(xù)性，考慮主體線形設(shè)計(jì)與平面順適、縱面均衡，使得道路橫面與縱面之間的配合科學(xué)合理。

三是在路線設(shè)計(jì)方面，應(yīng)盡可能為群眾生活出行提供方便，并做好該地區(qū)的防排水設(shè)計(jì)。加強(qiáng)對(duì)公路沿線水文地質(zhì)情況的調(diào)查，查清其對(duì)于公路的影響程度，并結(jié)合實(shí)際情況，采取切實(shí)可行的施工方案，在不破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的情況下，與自然景觀相互協(xié)調(diào)。

四是在路線設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能避開(kāi)文物點(diǎn)、自然保護(hù)區(qū)，以免對(duì)其造成損害，并盡可能擬合舊路線形，保護(hù)沿線生態(tài)，貫徹生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展并行的理念。

2.2 縱斷面設(shè)計(jì)原則

根據(jù)該工程實(shí)際的地質(zhì)情況、取土棄土情況、生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求等綜合因素，可確定其縱斷面設(shè)計(jì)原則如下。

一是路線縱斷面應(yīng)當(dāng)與上述路線設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)，杜絕路線與縱斷面出現(xiàn)不良搭配。

二是以當(dāng)?shù)睾榉辶髁看_定沿河路段的路基填土高度，提高公路在汛期的安全性。

三是合理確定縱斷面的交叉數(shù)量以及交叉方式，在滿足汛期功能性的基礎(chǔ)上，降低路基的設(shè)計(jì)高度，滿足設(shè)計(jì)水位以及交叉構(gòu)造物要求的凈空，盡可能減少橋梁構(gòu)造的工程規(guī)模。

3 路線布設(shè)

基于上述路線選擇與設(shè)計(jì)原則，該項(xiàng)目的具體路線布設(shè)可從控制因素、布設(shè)情況以及路線優(yōu)化三方面進(jìn)行說(shuō)明。

3.1 控制因素

路線沿線的城鎮(zhèn)規(guī)劃、農(nóng)田與生態(tài)保護(hù)區(qū)、油井管道均是該項(xiàng)目路線布設(shè)的主要控制因素。

3.1.1 城鎮(zhèn)規(guī)劃方面

該項(xiàng)目沿線經(jīng)過(guò)早勝鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、周家鎮(zhèn)工業(yè)集中區(qū)、榆林子鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、宮河鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、羅川村規(guī)劃區(qū)。在早勝鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)附近，該項(xiàng)目K442+515—K445+590段共計(jì)3.075km，沿G211 線舊路穿越早勝鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)。根據(jù)該地區(qū)相關(guān)部門(mén)規(guī)劃，此部分線路仍然按照舊路中線進(jìn)行布設(shè)，以現(xiàn)有縱面線形擬合，確保路線與早勝鎮(zhèn)城鎮(zhèn)規(guī)劃相符，并在局部增設(shè)排水設(shè)施。在周家鎮(zhèn)工業(yè)集中區(qū)附近，該項(xiàng)目K462+400—K466+563 段共計(jì)3.135km，穿越周家鎮(zhèn)工業(yè)集中區(qū)。根據(jù)周家鎮(zhèn)規(guī)劃部門(mén)相關(guān)要求，路線平縱面布設(shè)以擬合舊路平縱為主。

在宮河鎮(zhèn)附近，該項(xiàng)目K466+563—K470+191 段共計(jì)3.628km，穿越宮河鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)。由于規(guī)劃路線與舊路重合度較高，未對(duì)宮河鎮(zhèn)規(guī)劃造成影響。該項(xiàng)目的建成能夠在極大程度上促進(jìn)該區(qū)域交通運(yùn)輸相關(guān)事業(yè)的發(fā)展，為附近居民的生活出行提供了便利，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展有促進(jìn)作用。在榆子鎮(zhèn)附近，該項(xiàng)目規(guī)劃路線與其規(guī)劃區(qū)較遠(yuǎn)，難以對(duì)其規(guī)劃、發(fā)展產(chǎn)生影響。在羅川村附近，該項(xiàng)目規(guī)劃路線從羅川古城規(guī)劃區(qū)的邊緣通過(guò)，并未對(duì)其核心位置造成影響，路線在K487+610—K488+908 段共計(jì)1.298km，占用羅川規(guī)劃用地54 畝(36000m2)。項(xiàng)目建成后，居民可將其作為羅川古城繞城濱河路（見(jiàn)圖1），推動(dòng)古城的旅游事業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

圖1 路線規(guī)劃與羅川村位置關(guān)系

3.1.2 農(nóng)田與生態(tài)保護(hù)區(qū)方面

由于該項(xiàng)目為舊路升級(jí)改造項(xiàng)目，不可避免會(huì)擴(kuò)大路基寬度，需要新增占地。占用農(nóng)田與林地需要依法辦理占用手續(xù)。此標(biāo)段距離最近的水源保護(hù)區(qū)為遇村水源保護(hù)區(qū)，如圖2所示。從圖2可知，水源保護(hù)區(qū)與擬建項(xiàng)目距離較遠(yuǎn)，其范圍邊界與路基中心線距離為122.6m。經(jīng)過(guò)核查，該項(xiàng)目建設(shè)對(duì)水源保護(hù)區(qū)并無(wú)影響。

圖2 水源保護(hù)區(qū)與項(xiàng)目的位置關(guān)系

3.1.3 油井管道方面

該項(xiàng)目路線行經(jīng)周?chē)嬖趦商幹惺A北油氣分公司的油井井口，名稱為涇河11 井、JH2P21 井。因此，在路線規(guī)劃方面，本著盡量避開(kāi)油井等設(shè)施的原則，在經(jīng)過(guò)涇河11 井、JH2P21 井保護(hù)范圍時(shí)，路線滿足“甲方油氣井、場(chǎng)站及輸油管道周邊50m 內(nèi)禁止取土作業(yè)”的要求。涇河11 井位于K478+830 的右側(cè)耕地內(nèi)，距離路基中線62.5m，距離邊線58m，JH2P21 井位于K452+240 右側(cè)塬頂耕地內(nèi)，距離路基中線105m，距離邊線100.75m?？蓾M足上述50m 內(nèi)禁止取土作業(yè)的相關(guān)要求。

3.2 布設(shè)情況

該標(biāo)段路線范圍內(nèi)的地形地貌有黃土塬塬面區(qū)、黃土溝壑區(qū)。因此，路線布設(shè)方面可根據(jù)上述情況分為兩類(lèi)。一是在黃土塬塬面區(qū)范圍內(nèi)、舊路平縱面指標(biāo)較好處，路線布設(shè)基本擬合舊路中線。二是在黃土溝壑區(qū)，由于此范圍上下塬高度差過(guò)大，舊路存在縱面指標(biāo)低、不良地質(zhì)較多的情況，因此在布設(shè)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分繞避不良地質(zhì)。根據(jù)上述路線布設(shè)方法，以該標(biāo)段中的4 段路線為例，分別說(shuō)明[1]。

3.2.1 早勝互通—曹家村（K441+020—K450+600 段）

該路段舊路位于黃土塬區(qū)，舊路平縱面的指標(biāo)較高，路面布設(shè)以舊路平縱面的線形為主，并選擇周?chē)欣臻g進(jìn)行加寬。具體如下：其一，K441+020—K442+470 段（早勝互通—早勝鎮(zhèn)）。該段舊路寬度為8.5m，為提高與前段道路銜接的協(xié)調(diào)性，設(shè)計(jì)速度采用60km/h，路基寬度采用10m。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該段舊路右側(cè)影響因素較小，綜合前后平面線形指標(biāo)，選擇右側(cè)加寬。其二，K442+470—K444+745 段（早勝鎮(zhèn)過(guò)境段）。該部分舊路段由寬度18m 和22.5m 兩種類(lèi)型的市政道路斷面組成，利用舊路平縱面指標(biāo)，對(duì)路面進(jìn)行改造，局部增設(shè)排水設(shè)施，設(shè)計(jì)速度采用40km/h，路基寬度維持不變。并將漸變段設(shè)置在前后路基寬度變化段，利用平交完成路基寬度的轉(zhuǎn)換。其三，K444+745—K450+600 段（早勝鎮(zhèn)—曹家村）。該路段舊路指標(biāo)較高，設(shè)計(jì)速度采用40km/h，路基寬度采用8.5m。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核查后。若采用單側(cè)加寬方案，對(duì)沿線舊路側(cè)行道樹(shù)砍伐嚴(yán)重，且工程量增加較大，因此，該段采用路基兩側(cè)設(shè)置護(hù)肩墻的形式加寬。

3.2.2無(wú)日 天 溝 段（K450 + 600—K460 +400.183 段）

該路段處于黃土溝壑區(qū)，上下塬高度差較大，舊路路基寬度在7～7.5m 范圍內(nèi)不等。此位置兩側(cè)分布11 處滑坡，布設(shè)新線時(shí)受滑坡限制影響極大。若盲目提高設(shè)計(jì)速度極易引發(fā)地質(zhì)病害，不但會(huì)增加工程造價(jià)，還會(huì)破壞自然環(huán)境。因此，在生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展理念的指導(dǎo)下，以工程初步設(shè)計(jì)批復(fù)為準(zhǔn)，該路段仍然維持原設(shè)計(jì)速度，并充分利用當(dāng)前線位，適度提高指標(biāo)[2]。

3.2.3 徐家村—高家崾峴（K462+200—K480+900.079 段）

該部分舊路位于黃土塬區(qū)，舊路平縱面指標(biāo)較高，因此以擬合舊路面平縱面為主，局部選擇有利空間對(duì)路基進(jìn)行加寬。具體如下：其一，徐家村—核桃峪村，K462+200—K463+780 段。該路段舊路平縱指標(biāo)較高。因此，設(shè)計(jì)速度采用40km/h，路基寬度采用8.5m。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，舊路寬度分布在7.9～8.1m 范圍內(nèi)。經(jīng)過(guò)商討決定，該段采用路基兩側(cè)設(shè)置護(hù)肩墻的形式加寬。其二，核桃峪村—宮河鎮(zhèn)，K463+780—K467+180 段。該路段舊路指標(biāo)較高，路基寬度為15m。路線布設(shè)利用舊路平縱面線形，設(shè)計(jì)速度采用60km/h，該段終點(diǎn)與宮河鎮(zhèn)過(guò)境段順接，宮河鎮(zhèn)過(guò)境段路基寬度為18.5m。因此，該段終點(diǎn)設(shè)置82m 漸變段，完成路基寬度漸變。其三，宮河鎮(zhèn)過(guò)境，K467+180—K469+900 段。該路段舊路指標(biāo)較高，路基寬度為18.5m。路線布設(shè)利用舊路平縱面線形，設(shè)計(jì)速度采用60km/h，主要對(duì)其路面進(jìn)行改造。其四，宮河鎮(zhèn)—小寺頭段，K469+900—K477+660 段。該路段舊路指標(biāo)較高，路基寬度為14m，路線布設(shè)利用舊路平縱面線形，設(shè)計(jì)速度采用60km/h，主要對(duì)其路面進(jìn)行改造。其五，小寺頭—高家崾峴，K477+660—K480+900.079 段。該部分路段舊路指標(biāo)相對(duì)較高，路基寬度為7.5m，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該路段路線布設(shè)利用舊路右側(cè)有利空間進(jìn)行加寬，設(shè)計(jì)速度采用40km/h，路基寬度采用8.5m。

3.2.4 高家崾峴—羅溝圈（K480+900—K498+420 段）

該路段位于黃土溝壑區(qū)，舊路上下塬段為克服高差，設(shè)置多處回頭曲線。且舊路平縱面線型較差、穩(wěn)定性較差。結(jié)合地質(zhì)條件，決定按照新線進(jìn)行布設(shè)，設(shè)計(jì)速度為40km/h，路基寬度為8.5m。其一，高家崾峴—羅川古城，K480+900—K487+650 段。該路段為羅川下塬段，舊路為克服高差，設(shè)置多處回頭曲線。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及地質(zhì)勘查，該段地形地質(zhì)條件符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，該段新線設(shè)計(jì)速度采用40km/h，路基寬度8.5m。其二，羅川村—溝泉村，K487+650—K496+010 段。該段為羅川上塬段，舊路2km 位于滑坡體內(nèi)，無(wú)法利用。根據(jù)初步設(shè)計(jì)路線方案比選，按照新線布設(shè)，繞避舊路所在的滑坡，選擇地形地質(zhì)穩(wěn)定的琴山東側(cè)展線上塬。其三，溝泉村—羅溝圈段，K496+010—K498+420 段。此段為該標(biāo)段終點(diǎn)，舊路寬度為7.5m，兩側(cè)為羅溝圈新農(nóng)村，若盲目加寬會(huì)造成大規(guī)模拆遷。因此選擇在西側(cè)塬邊繞行[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，受使用壽命與日益增長(zhǎng)的交通量影響，部分公路難以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們?nèi)粘＝煌ǖ男枨?，?duì)現(xiàn)有公路進(jìn)行改造升級(jí)極為必要。本文從設(shè)計(jì)原則、路線布設(shè)控制因素、布設(shè)情況三個(gè)角度入手，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況對(duì)具體改造策略進(jìn)行了分析。對(duì)于公路的升級(jí)改造而言，是否能夠滿足所在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是關(guān)鍵點(diǎn)，因此，公路升級(jí)改造的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是立足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，靈活調(diào)整改造方案，以此滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們?nèi)粘＝煌ǖ男枨蟆?/p>