基于功能定位的城鎮(zhèn)化地區(qū)干線公路路線設(shè)計方案探討
——以國道324（縱二線）廈漳界至鳳山段路線為例

■安臣飛

（廈門市政交通規(guī)劃設(shè)計院有限公司，廈門 361001）

隨著城市空間擴(kuò)張和城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，城鎮(zhèn)化地區(qū)干線公路的功能被同時賦予公路和城市道路雙重屬性，其路線總體方案同時受公路網(wǎng)規(guī)劃、城市規(guī)劃、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、重點(diǎn)控制性工程、環(huán)境敏感點(diǎn)、工程地質(zhì)及工程經(jīng)濟(jì)性等多種因素影響，如何在多種控制因素中綜合取舍，從而選取一條技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理兼顧各方利益的路線方案是一大難題。 國道324（縱二線）廈漳界至鳳山段項目起于廈漳界，經(jīng)天竺山片區(qū)，終于集美區(qū)灌口鎮(zhèn)坑內(nèi)村，路線總長7.341 km，全線包括隧道3 996.5 m/1.5 座，互通式立交2 處。 本研究通過對國道324（縱二線）廈漳界至鳳山段項目功能定位和路線設(shè)計方案選定過程進(jìn)行分析，以期幫助設(shè)計人員更快地找到相對最優(yōu)的路線設(shè)計方案。

1 項目的必要性分析

國道324（縱二線）廈漳界至鳳山段位于廈門市海滄區(qū)和集美區(qū)。 根據(jù)現(xiàn)狀路網(wǎng)分析，現(xiàn)狀連接漳州角美、海滄區(qū)和集美區(qū)的東西向交通干道主要有沈海高速、海翔大道、國道324 復(fù)線和舊324 國道（圖1）。 根據(jù)現(xiàn)狀交通調(diào)查，目前沈海高速、海翔大道、國道324 復(fù)線和舊324 國道等東西向交通干道交通量均已達(dá)到飽和狀態(tài)， 交通擁堵較為嚴(yán)重，且由于國道324 廈漳界至鳳山段尚未貫通，需通過國道324 復(fù)線海滄段繞行至舊國道324，無疑加劇了舊國道324 的交通擁堵，不利于漳州角美、海滄區(qū)和集美區(qū)的互聯(lián)互通，難以發(fā)揮廈門的區(qū)域交通核心地位并帶動周邊趨于協(xié)同發(fā)展。 因此亟需進(jìn)行國道324（縱二線）廈漳界至鳳山段的建設(shè)，實現(xiàn)國省干線公路網(wǎng)縱二線廈漳泉全段的貫通，以分離過境交通，分流舊324 國道的交通量，緩解舊324國道的交通壓力，并進(jìn)一步加強(qiáng)海滄天竺山片區(qū)、集美灌口片區(qū)對外的交通聯(lián)系，促進(jìn)各區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展。

圖1 區(qū)域路網(wǎng)分析

2 項目功能定位與技術(shù)指標(biāo)分析

功能定位分析的準(zhǔn)確與否直接關(guān)乎到項目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（等級、設(shè)計速度、路基寬度等）和線位走廊選定的成敗。 道路在路網(wǎng)中功能定位應(yīng)根據(jù)道路的區(qū)域特點(diǎn)、交通特性、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)綜合分析確定[1]。

2.1 道路功能定位

從福建省國省干線公路網(wǎng)布局分析，本項目為《福建省普通國省干線公路網(wǎng)布局》（2012～2030 年）“八縱十一橫十五聯(lián)”中的縱二線，規(guī)劃道路等級為一級公路；從廈門市快速路網(wǎng)規(guī)劃和海滄區(qū)、集美區(qū)骨干路網(wǎng)系統(tǒng)分析，本項目為廈門島外的一條重要的東西向快速通道和貨運(yùn)主通道，規(guī)劃道路等級為國道，且應(yīng)具備快速通行條件；根據(jù)公路功能分類和路網(wǎng)服務(wù)指數(shù)測算[2]，本項目節(jié)點(diǎn)層次為B 級，屬于次要干線公路，根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果，擬建公路遠(yuǎn)景設(shè)計年限（20 年）的交通量為35 654 輛/日，應(yīng)選用一級公路。

表1 道路在各級路網(wǎng)中功能定位分析

由于國道324 廈門段建設(shè)實施時，國道324 漳州段建設(shè)時序相對滯后，為保證國道324 廈門境內(nèi)全線貫通，海滄段線位利用規(guī)劃中國道324 復(fù)線路由接入舊324 國道，國道324（縱二線）廈漳界段暫未實施。 隨著國道324 漳州段及本項目的建設(shè)實施，縱二線廈漳段將實現(xiàn)全線貫通，屆時本項目將替代國道324 復(fù)線（海滄段）的公路功能，交通流主要以過境交通為主，原G324 復(fù)線（海滄段）將主要承擔(dān)市政部分功能，以服務(wù)海滄區(qū)域中短距離交通為主（圖1）。因此，本項目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及路線走廊的選定應(yīng)考慮以下幾個主要因素：（1）契合國省干線公路網(wǎng)規(guī)劃、廈門骨干路網(wǎng)規(guī)劃和片區(qū)規(guī)劃，滿足遠(yuǎn)期交通量發(fā)展需求；（2）應(yīng)具備快速、安全、舒適的通行條件，并考慮貨運(yùn)交通的便捷通行條件；（3）承擔(dān)區(qū)域的過境交通功能為主，應(yīng)為沿線規(guī)劃區(qū)域提供便捷到發(fā)交通服務(wù)，但應(yīng)盡量減少對片區(qū)地塊的分割效應(yīng)；（4）起終點(diǎn)選擇應(yīng)與國道324 漳州段和廈門段相適應(yīng)。

2.2 設(shè)計速度選定

一級公路設(shè)計速度可選用100、80 和60 km/h。本項目主要從道路功能和路網(wǎng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一性等角度來論證設(shè)計速度。（1）路網(wǎng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一性角度分析。根據(jù)路網(wǎng)分析，與本項目終點(diǎn)銜接的國道324 為一級公路兼快速路，設(shè)計速度為80 km/h，本項目作為國道324 的順接延伸段，交通流主要以過境交通為主，且沿線地形主要以山嶺重丘為主，道路兩側(cè)沒有相關(guān)的開發(fā)區(qū)和產(chǎn)業(yè)區(qū)與本項目直接對接平交，沿途設(shè)置互通與周邊地塊相連，相交干擾少，具備采用80 km/h 的條件，因此本項目采用80 km/h 的設(shè)計速度是適宜的。（2）道路功能角度分析。本項目是國省干線的重要組成部分，起到分流舊國道324 交通量的作用，將會承擔(dān)廈漳間主要的過境交通量。 從過境功能分析，本項目擬采用80 km/h 的設(shè)計速度比較適宜，有利于過境車輛的快速通行。 綜上所述，擬定本項目設(shè)計速度采用80 km/h。

2.3 路基寬度選擇

經(jīng)測算，2043 年交通量預(yù)測結(jié)果為35 654 pcu/d。根據(jù)通行能力和服務(wù)水平分析，本項目采用80 km/h，雙向4 車道時，高峰期服務(wù)水平為三級（V/C=0.63），既可滿足遠(yuǎn)期交通量增長需求，又不造成道路資源的浪費(fèi)。

根據(jù)道路功能定位及路網(wǎng)分析，國道324（縱二線）（設(shè)計起點(diǎn)～規(guī)劃灌新路段） 位于天竺山片區(qū)北側(cè)，主要承擔(dān)以過境交通為主的公路功能，且貨運(yùn)交通量較大， 故采用路基寬度25.5 m 的公路斷面，每條車道寬度采用3.75 m。 具體路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置型式為25.5 m=0.75 m 土路肩+3.0 m 硬路肩+7.5 m 行車道+0.5 m 路緣帶+2 m 中分帶+0.5 m 路緣帶+7.5 m 行車道+3.0 m 硬路肩+0.75 m 土路肩，具體見圖2（左）。

圖2 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計圖

終點(diǎn)與國道324 復(fù)線共線段位于集美灌口片區(qū)，道路需同時承擔(dān)過境功能和兩側(cè)地塊的服務(wù)功能，故該段路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面結(jié)合坑內(nèi)互通采用主路全線高架+地面層輔路的斷面布設(shè)型式， 其中高架層以過境交通為主，橋梁寬度設(shè)置為25.5 m（與路基同寬），雙向4 車道標(biāo)準(zhǔn)，每條車道采用3.75 m。地面層以服務(wù)周邊地塊為主，路基寬度采用27.5 m（并預(yù)留遠(yuǎn)期增設(shè)慢行系統(tǒng)的條件），雙向4 車道標(biāo)準(zhǔn)，每條車道寬度采用3.5 m，具體如圖2（右），具體路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置型式為：27.5 m=0.75 m 土路肩+0.5 m 硬路肩+7.0 m 行車道+0.5 m 路緣帶+10 m （中分帶）+0.5 m 路緣帶+7.0 m 行車道+0.5 m硬路肩+0.75 m 土路肩。

3 路線方案比選

在項目功能定位和路線大走廊確定后，應(yīng)對沿線重要控制條件和敏感點(diǎn)重點(diǎn)分析，并針對性地提出不同路線方案擇優(yōu)選擇[3]（圖3）。 國道324（縱二線）廈漳界至鳳山段路線走廊帶中重要控制條件和敏感點(diǎn)較多，根據(jù)不同的受控因素（表2），共擬定了K、A、B、C、D、E 共6 條路線方案并對其進(jìn)行比選?；趯Τ鞘幸?guī)劃影響、 對重要控制物和敏感點(diǎn)影響、征地拆遷、經(jīng)濟(jì)性等多方面因素綜合分析比選，最終確定推薦K 線。

表2 國道324（縱二線）廈漳界至鳳山段選線主要控制因素

圖3 路線方案比選示意圖

3.1 片區(qū)規(guī)劃對路線方案的影響

城鎮(zhèn)化地區(qū)公路同時具備公路和城市道路兩種屬性，故在滿足公路網(wǎng)規(guī)劃的同時，也應(yīng)與片區(qū)規(guī)劃相適應(yīng)。 根據(jù)道路功能定位分析，國道324（縱二線） 廈漳界至鳳山段主要以過境交通的公路功能， 應(yīng)盡量減少對道路兩側(cè)地塊的分割效應(yīng)，D 線從市委黨校前的天竺山片區(qū)經(jīng)過，較K 線對地塊的分割效應(yīng)較大，與片區(qū)路網(wǎng)規(guī)劃不符，且拆遷量相對較大，故不作推薦。 片區(qū)規(guī)劃對路線方案選擇影響對比情況見表3。

表3 片區(qū)規(guī)劃對路線方案選擇影響對比

3.2 重要控制因素和敏感點(diǎn)對路線方案的影響

重要控制因素和敏感點(diǎn)對路線方案的選定影響較大，甚至決定了路線方案的可行性。 因此路線方案設(shè)計時，要對沿線重要控制物和敏感點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)調(diào)查，并與相關(guān)部門進(jìn)行充分溝通。 沿線重要控制物和敏感點(diǎn)對路線方案的影響對比情況見表4。

表4 重要控制因素和敏感點(diǎn)對路線方案選擇影響對比

路線方案的選擇除受以上因素控制外，工程地質(zhì)、地形、拆遷量、交叉方案、工程經(jīng)濟(jì)等其他因素也同樣制約著路線方案走向的最終選定。 事實上，城鎮(zhèn)地區(qū)干線公路路線方案在符合道路功能定位、沿線相關(guān)城市規(guī)劃前提下，綜合考慮重要控制物影響后，即可以在各種復(fù)雜因素影響下，找到一條相對較優(yōu)的線位方案。 如國道324（縱二線）廈漳界至鳳山段項目，在可行的6 條線位走廊中，K 線方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理，線行平順，技術(shù)指標(biāo)較好，行車舒適度較高，與規(guī)劃線位走向基本一致，征地拆遷較少。線位起于廈漳交界處的大磨山隧道中部，順接國道324（縱二線）漳州段，之后從煙草公司和寨后垃圾填埋場間穿過， 避開了對溪頭水庫規(guī)劃擴(kuò)容大壩、寨后垃圾填埋場填埋區(qū)的影響，繼而上跨大溪路和天竺山西路，減少了對兩側(cè)地塊的阻隔，并設(shè)置溪頭互通連接規(guī)劃一農(nóng)路，打通天竺山片區(qū)對外的東西向交通聯(lián)系，之后從新社村東側(cè)經(jīng)過，并設(shè)置大尖山隧道穿天竺山景區(qū)，從天竺湖水庫北側(cè)下方穿過，避開了天竺山森林公園景區(qū)范圍、天竺湖水庫藍(lán)線范圍，終點(diǎn)順接現(xiàn)狀國道324 復(fù)線（鳳南—角美段），實現(xiàn)了集美灌口片區(qū)、海滄天竺山片區(qū)與漳州角美區(qū)間的便捷聯(lián)系。 因此在盡量減少對片區(qū)地塊影響并滿足過境功能為主的前提下，綜合考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、征地拆遷、各相關(guān)主管部門訴求和社會影響等因素后，最終選擇了影響相對最小的K 線。

4 推薦K 線路線設(shè)計方案

路線走向確定后， 需結(jié)合對片區(qū)開發(fā)影響、地形、地質(zhì)條件、互通設(shè)置及沿線重要控制物和環(huán)境敏感點(diǎn)，對推薦K 線方案平縱、橋涵、隧道、互通等設(shè)置情況進(jìn)行進(jìn)一步的深化、優(yōu)化，形成最終的推薦路線方案。

沿線相交道路主要有規(guī)劃一農(nóng)路、 規(guī)劃灌新路、規(guī)劃灌口南路及大溪路、天竺山西路等村道。 其中規(guī)劃一農(nóng)路為規(guī)劃城市主干路， 設(shè)計速度為60 km/h，紅線寬度43 m，雙向6 車道標(biāo)準(zhǔn)，為天竺山片區(qū)唯一的一條南北向主干路；規(guī)劃灌新路為規(guī)劃城市快速路，設(shè)計速度60 km/h，紅線寬度36 m，其中主路高架層為雙向四車道，輔路地面層為雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)， 為集美灌口片區(qū)主要的南北向通道；規(guī)劃灌口南路為規(guī)劃城市主干路，設(shè)計速度60 km/h，紅線寬度43 m，雙向6 車道標(biāo)準(zhǔn)，為集美灌口片區(qū)內(nèi)部主要的南北向交通通道。 為充分發(fā)揮道路對沿線地塊的帶動作用，實現(xiàn)區(qū)域骨干路網(wǎng)的互聯(lián)互通，根據(jù)道路的功能定位及路網(wǎng)分析，設(shè)計在天竺山片區(qū)設(shè)置溪頭互通（菱形互通）連接規(guī)劃一農(nóng)路，在灌口片區(qū)設(shè)置坑內(nèi)互通（復(fù)合式樞紐互通）連接規(guī)劃灌新路和灌口南路。 為盡量減少對寨后垃圾填埋場垃圾填埋區(qū)和周邊環(huán)境的影響，對該段平縱進(jìn)行了深化設(shè)計，保證隧道對垃圾填埋場填埋區(qū)主體無影響（圖4），并在該段采用控制爆破的隧道開挖施工工藝，避免隧道爆破振動對垃圾填埋場結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響。

鑒于水利主管部門要求路線需避開天竺湖水庫藍(lán)線保護(hù)范圍，故側(cè)穿水庫段平面線位控制在天竺湖水庫藍(lán)線范圍5 m 外進(jìn)行布設(shè)（圖5），圓曲線半徑結(jié)合前后路線走向按不設(shè)超高的圓曲線最小半徑1 500 m 取值。 隧道縱斷面設(shè)計設(shè)置為人字雙向坡，最大縱坡為0.8%。 側(cè)穿水庫段隧道設(shè)計標(biāo)高距天竺湖水庫地面標(biāo)高低約98.1 m，洞頂中風(fēng)化花崗巖覆蓋層約82 m。對于天竺湖水庫影響段及前后50 m 段落，施工前增加采用超前地質(zhì)鉆探進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報，并嚴(yán)格遵循“以堵為主，限量排放”的原則，嚴(yán)格控制地下水排放，以避免由于隧道開挖導(dǎo)致的地表水下滲、 地下水降低對水庫水位的影響，嚴(yán)格保護(hù)水源不流失。

圖5 線位與天竺湖水庫相對位置關(guān)系

5 結(jié)語

城鎮(zhèn)化地區(qū)普通國省干線公路兼具公路和城市道路雙重屬性，要求路線總體設(shè)計人員對公路和城市規(guī)劃均有較深刻的理解，有較好的大局觀，并做好與各專業(yè)的協(xié)調(diào)溝通工作。 路線方案設(shè)計時，首先應(yīng)對項目所在片區(qū)功能定位及路網(wǎng)布局合理性進(jìn)行定性分析，明確項目的功能定位和啟動項目的必要性、緊迫性，之后結(jié)合交通量預(yù)測、相關(guān)規(guī)劃和相關(guān)技術(shù)規(guī)范確定項目的道路等級、設(shè)計速度和橫斷面方案等，最后根據(jù)沿線控制條件和敏感點(diǎn)進(jìn)行不同路由方案的綜合比選論證，并與各專業(yè)進(jìn)行充分溝通，從而選取一條經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理并符合各方意愿的路線方案。