國(guó)省道快速化改造關(guān)鍵性技術(shù)研究

潘春喜

（華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210014）

1 概述

項(xiàng)目為G312 合六界至皖西大道段快速化改造工程，位于六安市境內(nèi)，全長(zhǎng)約14.2km?，F(xiàn)狀道路于2010 年建成，為一級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度為80km/h。因過(guò)境交通與城市交通混行，實(shí)際運(yùn)行速度僅為35km/h，現(xiàn)狀道路交通效率低下，難以滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展與交通量日益增長(zhǎng)的需求，快速化改造后的主線設(shè)計(jì)速度為80km/h，輔道設(shè)計(jì)速度為40km/h。該項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)促進(jìn)合六一體化發(fā)展、加快六安融入合肥都市圈與長(zhǎng)江三角洲城市群、促進(jìn)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)快速發(fā)展有重要的意義。

2 總體方案

總體方案的擬定應(yīng)考慮交通量預(yù)測(cè)、功能定位及城鎮(zhèn)路網(wǎng)現(xiàn)狀與規(guī)劃等因素，滿(mǎn)足主線快速通行的同時(shí)兼顧兩側(cè)城市集散交通的出行，控制平面出入，同時(shí)根據(jù)需求布設(shè)綜合管線等附屬設(shè)施。

2.1 總體設(shè)計(jì)理念

2.1.1 交通暢達(dá)

首先，保證主線通行能力和服務(wù)水平，滿(mǎn)足快速交通；其次，滿(mǎn)足沿線出入需求和道路集散交通功能，控制出入口的間距。

2.1.2 結(jié)合大路網(wǎng)分析，逐級(jí)分流過(guò)境交通、城市遠(yuǎn)距離交通與短距離交通

從周邊城市空間發(fā)展可知，該項(xiàng)目既承擔(dān)城市組團(tuán)間長(zhǎng)距離快速交通出行，也服務(wù)于城市組團(tuán)內(nèi)部的區(qū)域交通。因此，應(yīng)充分考慮區(qū)域現(xiàn)狀及規(guī)劃的路網(wǎng)，并對(duì)大路網(wǎng)進(jìn)行分析，合理分配交通流，引導(dǎo)交通合理選擇路徑，做到逐級(jí)分流，平衡整個(gè)路網(wǎng)的交通流量。

2.1.3 提升擴(kuò)容

現(xiàn)狀道路通行能力明顯不足，是導(dǎo)致高峰期擁堵的重要因素。改造應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀道路建設(shè)條件，擴(kuò)大斷面車(chē)道規(guī)模，提升道路通行能力，以適應(yīng)遠(yuǎn)景年交通量增長(zhǎng)的需求。

2.1.4 優(yōu)化節(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)橫向交通溝通、強(qiáng)化銜接

該快速化改造在保證主線快速通行的同時(shí)，需保證橫向交通溝通及轉(zhuǎn)換的方便快捷，如一元大道為規(guī)劃快速路，新業(yè)大道、新陽(yáng)大道、藍(lán)溪路、和平路、皋陶大道、皖西大道是區(qū)域重要的交通性主干道，需根據(jù)道路規(guī)劃做好節(jié)點(diǎn)方案。

2.1.5 低碳生態(tài)

對(duì)于道路而言，低碳最直接的體現(xiàn)是降低油耗、減少汽車(chē)尾氣排放。實(shí)現(xiàn)這兩方面的關(guān)鍵是提高通行能力、減少不必要的停車(chē)等待，盡可能地節(jié)省工程造價(jià)，從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度也是低碳的重要體現(xiàn)。因此改造方案的經(jīng)濟(jì)性也是方案比選的重要因素。

2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定

公路標(biāo)準(zhǔn)與城市道路標(biāo)準(zhǔn)是道路設(shè)計(jì)的兩種并行的標(biāo)準(zhǔn)體系，《城鎮(zhèn)化地區(qū)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG 2112—2021）是近年國(guó)家對(duì)公路行業(yè)規(guī)范在城鎮(zhèn)化地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)需求的一個(gè)補(bǔ)充，但公路標(biāo)準(zhǔn)目前還沒(méi)有完全對(duì)應(yīng)快速化改造公路相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)省道快速化改造不同于高速公路或者城市快速路，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定直接影響具體的線形指標(biāo)參數(shù)。

在當(dāng)前新型城鎮(zhèn)化的背景下，這類(lèi)城市的發(fā)展空間所剩無(wú)幾，城市問(wèn)題較多，城市居民的生產(chǎn)生活質(zhì)量急需提升。①需要整理存量土地，開(kāi)發(fā)新的提地資源，提升土地價(jià)值，改善環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。②要挖掘城市潛在資源，從而提升城市品質(zhì)，促進(jìn)土地的集約、高效利用。

2.2.1 交通量預(yù)測(cè)

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，G312 合六界—皖西大道段交通量組成以出入境交通和內(nèi)部交通為主。出入境交通方面，G312 主要承擔(dān)六安市主要的對(duì)外交通功能，總體占比約36%；過(guò)境交通方面，六合南通道建成通車(chē)后，將與G40 滬陜西高速公路共同分流G312 的區(qū)域過(guò)境交通，因此，G312 六安城區(qū)段承擔(dān)的過(guò)境交通量相對(duì)較小，總體占比約22%；城市內(nèi)部交通方面，G312 主要承擔(dān)六安城區(qū)組團(tuán)間的長(zhǎng)距離溝通及沿線地塊的集散出行，總體占比約42%。通過(guò)未來(lái)車(chē)種比例預(yù)測(cè)可知，小客車(chē)占主導(dǎo)地位，且小貨車(chē)占比逐年增加。

2.2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇

現(xiàn)狀道路為雙向六車(chē)道一級(jí)公路，路基寬46m，斷面組成：中間帶4m，行車(chē)道為2×3×3.75m，右側(cè)路緣帶0.5m，機(jī)輔分隔帶1.75m，輔路4.5m。

考慮到G312 是國(guó)家公路網(wǎng)中的運(yùn)輸大通道，是六安與合肥之間的快速聯(lián)系通道，承擔(dān)六安市沿線城市出入境、過(guò)境交通及區(qū)域內(nèi)集散交通需求。綜合考慮交通量預(yù)測(cè)（車(chē)道數(shù)計(jì)算）、功能定位及建設(shè)條件等因素，該項(xiàng)目采用主路+輔路的斷面形式，主路采用雙向六車(chē)道一級(jí)公路，輔路采用雙向四車(chē)道城市主干路。

2.2.3 設(shè)計(jì)速度的選擇

（1）主路設(shè)計(jì)速度

項(xiàng)目為老路改造，現(xiàn)狀G312 設(shè)計(jì)速度為80km/h，綜合考慮老路平縱線型指標(biāo)，以及老橋和相關(guān)結(jié)構(gòu)物的限制。結(jié)合項(xiàng)目的功能定位、建設(shè)條件，并充分利用老路資源，該項(xiàng)目主路采用80km/h 的設(shè)計(jì)速度。

輔路采用城市主干路標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 37—2017），城市主干路設(shè)計(jì)速度一般為40～60km/h，輔路設(shè)計(jì)速度宜為主路的0.4～0.6 倍。該項(xiàng)目輔路主要服務(wù)沿線地塊的集散交通，出入交通量占比較大，交通組成中客車(chē)比例高，因此，輔路設(shè)計(jì)速度為40km/h。

2.3 總體方案比選

公路改擴(kuò)建斷面主要采用地面式、高架式和隧道式3 種斷面形式，見(jiàn)表1。

表1 公路改擴(kuò)建斷面形式對(duì)比

該項(xiàng)目根據(jù)沿線兩側(cè)用地的開(kāi)發(fā)程度、橫向溝通需求、區(qū)域規(guī)劃路網(wǎng)等控制因素，將項(xiàng)目分段進(jìn)行方案比選。

2.3.1 合六界—一元大道段

該路段兩側(cè)的開(kāi)發(fā)程度不高，交通功能以過(guò)境交通為主，兩側(cè)規(guī)劃主要為工業(yè)、綠化等用地，路側(cè)改造空間較大，橫向溝通需求一般，改造方案應(yīng)在滿(mǎn)足遠(yuǎn)期橫向溝通的基礎(chǔ)上，降低工程規(guī)模，保證道路的平縱面線形。

沿線盛業(yè)路、新業(yè)大道、新陽(yáng)大道為規(guī)劃城市主干路，一元大道為規(guī)劃城市快速路。主要考慮了地面快速+節(jié)點(diǎn)高架及全高架方案進(jìn)行比選。地面快速+節(jié)點(diǎn)高架方案具有集散功能強(qiáng)、工程規(guī)模小、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但景觀效果一般，部分次干路、支路需要右進(jìn)右出。全高架方案具有集散功能強(qiáng)、橫線交通便捷等優(yōu)點(diǎn)，但景觀效果差，對(duì)兩側(cè)住宅噪聲污染大，且工程規(guī)模大，工程造價(jià)高。綜合考慮周邊用地性質(zhì)及建設(shè)規(guī)模投資，該路段采用地面快速路+節(jié)點(diǎn)高架方案[1]。

2.3.2 一元大道—?jiǎng)倮范?/p>

該路段兩側(cè)的開(kāi)發(fā)程度較高，為金安區(qū)三十鋪鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)中心，橫向溝通需求密切，兩側(cè)主要為住宅、商業(yè)及部分綠化用地，道路北側(cè)部分區(qū)域悠然藍(lán)溪景區(qū)距離老路較近，最小距離約4.5m。該項(xiàng)目若拓寬改造，將引起一定量的拆遷，但該范圍拆遷已納入金安區(qū)老城拆遷改造范圍，未制約該項(xiàng)目總體方案。

沿線重要節(jié)點(diǎn)為藍(lán)溪路、和平路、勝利路，通過(guò)綜合比選，該路段同樣采用地面快速路+節(jié)點(diǎn)高架方案。

2.3.3 勝利路—皖西大道段

沿線主要為工業(yè)用地，其中皋陶大道東至皖西大道南側(cè)為大型住宅小區(qū)（人口近萬(wàn)人）。兩側(cè)建筑距該項(xiàng)目較遠(yuǎn)，預(yù)留了拓寬改造的條件。

綜合考慮該路段道路兩側(cè)用地的情況、工程規(guī)模及工程造價(jià)等因素，采用地面快速路+節(jié)點(diǎn)高架方案，即設(shè)置節(jié)點(diǎn)高架跨越勝利路后落地，之后設(shè)置連續(xù)高架跨越皋陶大道及皖西大道，其余路段采用地面快速化方案。

綜上所述，該項(xiàng)目全線采用地面快速路+節(jié)點(diǎn)高架方案，其中新業(yè)大道、新陽(yáng)大道、一元大道、藍(lán)溪路、和平路、勝利路采用節(jié)點(diǎn)高架，皋陶大道至皖西大道采用連續(xù)高架，預(yù)留盛業(yè)路節(jié)點(diǎn)主線上跨條件，預(yù)留新安大道上跨該項(xiàng)目條件，預(yù)留與一元大道節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)期全互通立交建設(shè)條件。

3 出入口設(shè)置

其一，主線出入口設(shè)置應(yīng)與配套路網(wǎng)相結(jié)合，并充分利用路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)疏解交通，避免出入口過(guò)多對(duì)主線直行交通造成干擾，從而最大限度地發(fā)揮快速路在城市路網(wǎng)中承擔(dān)的交通作用[2]。

其二，根據(jù)被交路等級(jí)，出入口設(shè)置分為三個(gè)層次：與國(guó)省干線、高等級(jí)公路、快速路相交設(shè)置樞紐型互通式立交（一級(jí)互通），保證快速交通與國(guó)省干線的轉(zhuǎn)換，間距一般不宜小于4km；與城市主干路相交宜設(shè)置簡(jiǎn)易互通式立交（二級(jí)互通），簡(jiǎn)易互通式立交一般與輔路連接，選擇合適的間距出入主線；一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路及次干路、支路不與快速路主線直接聯(lián)系，需通過(guò)輔道進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

其三，主輔路出入口之間，出入口與相鄰平面交叉、互通式立體交叉出入口之間的間距應(yīng)滿(mǎn)足車(chē)輛預(yù)告、視認(rèn)、交織變道、轉(zhuǎn)向等安全需求。

其四，主輔路出入口宜按照匝道出入口的規(guī)定執(zhí)行，并根據(jù)主輔路速度差在主路一側(cè)設(shè)置變速車(chē)道。斷面寬度受限時(shí)，可利用主路硬路肩、側(cè)分隔帶或輔路部分寬度設(shè)置變速車(chē)道。輔路宜設(shè)置一條車(chē)道與變速車(chē)道直接連接，或采用輔路讓行規(guī)則。

其五，主路出入口間距應(yīng)按《城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)程》（CJJ 129—2009）中建議的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。當(dāng)主輔路出入口間距不能滿(mǎn)足上述規(guī)程時(shí)，應(yīng)增設(shè)輔助車(chē)道或集散車(chē)道。

在該項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)被交路網(wǎng)綜合分析，并與沿線政府及居民進(jìn)行溝通，最終在盛業(yè)路東側(cè)、新業(yè)大道東側(cè)、新陽(yáng)大道、一元大道、和平路兩側(cè)、勝利路西側(cè)設(shè)置地面出入口9 對(duì)，在皋陶大道西側(cè)設(shè)置上下匝道1 對(duì)，共10 對(duì)出入口。

4 橫向穿越

由于快速路對(duì)沿線交叉道路造成了橫向交通阻隔，故需要結(jié)合前后互通位置，對(duì)橫向穿越道路進(jìn)行分析，對(duì)橫向交通需求高的被交路采用上跨或下穿主路的形式設(shè)置橫向穿越條件，穿越的形式主要有分離式立交、人行天橋、地下通道等。橫向交通通道的設(shè)置應(yīng)盡量減少行人橫穿繞越距離，人行橫向過(guò)街間距可按500m 左右控制，車(chē)輛橫穿繞越距離可適當(dāng)增加，一般按1～1.5km 設(shè)置一處。

該項(xiàng)目所經(jīng)六安市經(jīng)開(kāi)區(qū)、金安區(qū)，道路兩側(cè)城鎮(zhèn)化的程度高，橫向交通需求較大，現(xiàn)狀一級(jí)公路條件下可橫穿的通道為12 處，平均過(guò)街間距為1150m，人行過(guò)街較為不便。G312 快速化改造后保留7 處信號(hào)交叉，為解決人行過(guò)街問(wèn)題，考慮盛業(yè)路、錦業(yè)路、新安大道、百盛路、紅旗路、松林路、鳳凰路及東源路設(shè)置8 處人行天橋，人行平均過(guò)街間距降低為950m，行人至過(guò)街設(shè)施最遠(yuǎn)距離為550m。

5 線形等指標(biāo)的選擇

該項(xiàng)目主路按一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，輔路按城市主干路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，為充分利用老路資源，主路地面快速化路段及輔路的平、縱設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合路基路面改造方案，以盡量擬合老路為原則，節(jié)點(diǎn)上跨橋處需綜合考慮橋梁建設(shè)規(guī)模及車(chē)輛運(yùn)營(yíng)安全要求，縱斷面坡度按不大于3.5%控制。終點(diǎn)皋陶大道全高架路段最小縱坡按0.5%控制。同時(shí)，由于主路運(yùn)營(yíng)速度較高，在工程規(guī)模增加不多的情況下，主路應(yīng)盡量采用較高的平、縱線形指標(biāo)，并注意線形連續(xù)，指標(biāo)均衡。

6 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大背景下，原國(guó)省道干線兩側(cè)城鎮(zhèn)化水平不斷提高，公路過(guò)境交通與城市內(nèi)部交通的交織也日趨增加，從而造成交通運(yùn)行效率低下，使相應(yīng)的國(guó)省干線公路快速化改造顯得尤為迫切。綜合考慮前瞻性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性的要求，合理確定快速化改造方案、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及工程規(guī)模是干線公路快速化改造成功的必要條件。通過(guò)G312 六安段快速化改造項(xiàng)目的實(shí)際設(shè)計(jì)成果，為從事類(lèi)似公路升級(jí)改造的建設(shè)者提供可參考的工程經(jīng)驗(yàn)。