考慮供水主管影響的公路拓寬方式選取研究

朱東

（江蘇中設集團股份有限公司，江蘇 無錫 214072）

1 項目背景

新常久線為海門市“一環十橫十一縱”干線公路網中的一橫，西起海二線，向東與瑞江路、S222、湯正公路、五泰線、包臨線、悅臨公路、劉普線等相交，終于三陽鎮；路線全長約31.1 km，沿線溝通德勝鎮、常樂鎮、麒麟鎮、悅來鎮、三陽鎮等。老路現狀及規劃情況如下：

（1）現狀老路寬15～16m，雙向兩車道斷面（除終點2.6 km長范圍三陽鎮區段寬29 m、雙向四車道）。

（2）現狀老路路側已埋有管徑DN800的海門供水主管及部分鄉鎮供水管。

（3）近期設計啟東供水主管（管徑DN1400）需沿老路路邊埋設，管位已結合現場實際情況基本確定。

（4）遠期規劃新常久線需按一級公路80 km/h建設標準拓寬。

老路與現狀、擬建供水主管的位置關系具體見圖1。由上述分析和圖1可知，現狀及擬建供水主管的位置對老路拓寬方式的選取起著重要作用，合理的拓寬方式既要保證拓寬的可行性和經濟性，又要避免二次開挖對現狀海門供水主管的影響，還要盡量減少對已設計的啟東供水主管管位的調整。本文結合老路現狀、近期及遠期，研究了現狀及擬建供水主管對老路遠期拓寬預留的影響，并采用多指標綜合評價方法，比選出合理的老路拓寬方式，將遠期二次開挖影響降到最低，為以后拓寬改造設計提供了參考。

2 主要拓寬方式分析

拓寬是指對路基路面、橋涵進行拼接加寬或分離新建，對隧道進行分離新建或擴挖，以增加道路車道數的建設行為，目的是提高通行力，滿足日益增長的交通量需求[1]。拓寬方式主要分為單側直接拼寬、兩側直接拼寬、單側分離拼寬、兩側分離拼寬等[2]。各種拓寬方式分析比較見表1。

結合新常久線老路現狀及遠期規劃分析，沿線野外段兩側為基本農田用地，城鎮段兩側建筑密集，用地緊張，而分離式斷面寬度較整體式斷面寬得多（寬出10 m以上），故分離式斷面占地太大，實施可行性較小；同時考慮老路現狀大部分為雙向兩車道，遠期規劃拓寬到雙向四車道，從交通組織方面考慮，整體式斷面比分離式斷面更適合。故綜上所述，新常久線老路拓寬除個別受限節點考慮分離式斷面外，一般路段均采用整體式斷面拓寬。

3 供水主管與老路關系的分析

3.1 老路線位

新常久線老路起于德勝鎮以南、通啟高速以北，向東延伸跨青龍河后，從常樂鎮南側穿過，繼續向東穿過麒麟鎮，從悅來鎮南側經過，最終止于三陽鎮。現狀新常久線全線長31.1 km，設平曲線17處，最小半徑1 000 m（小半徑處均設置了超高和緩和曲線），線型基本滿足規范一級公路80 km/h的預留要求。

圖1 供水管與老路位置關系縮略圖

表1 主要拓寬方式分析比較表

3.2 現狀海門供水主管及鄉鎮供水管位置

（1）以湯正公路為界，湯正公路以西約8.57 km長范圍有現狀海門供水主管位于老路南側8～15m處，湯正公路以東約13.18 km長范圍有現狀海門供水主管位于老路北側10～20 m處。

（2）起點約800 m長范圍有現狀鄉鎮供水管位于老路北側約5 m處。

（3）其余約8.58 km長范圍內（青龍河以西）現狀無供水管。

3.3 擬建（設計）啟東供水管位置

擬建啟東供水管從起點海二線交叉口西側延伸而來，過交叉口后沿新常久線老路北側（距離約7 m）延伸250 m后，過路到老路南側（距離約10～20 m）后繼續向東延伸，在三陽鎮區再次過路到老路北側（距離約10 m）后向東繼續延伸而去。其中局部路段因拆遷受限等原因，設計供水管管位距離老路邊僅5～8 m。

各供水管與老路的相對位置關系見表2。

表2 供水管與老路位置關系一覽表

4 拓寬預留方案的比選及確定

4.1 拓寬寬度的確定

由上文分析可知，新常久線老路的合理拓寬方式為整體式斷面，即單側直接拼寬或雙側直接拼寬。按照遠期一級公路80 km/h的建設標準，整體式斷面路基寬度為25.5 m，斷面形式為：2.0 m中分帶+2×0.5 m路緣帶+2×（2×3.75 m）行車道+2×3.0 m硬路肩+2×0.75 m土路肩=25.5 m；對于鎮區段加設側分帶、慢車道和人行道等，斷面寬度采用36 m（主要為穿鎮而過的麒麟鎮區段）；對于終點三陽鎮區段，現狀已是雙向四車道城鎮斷面，無需拓寬。故各段落拓寬寬度如下：

（1）K0+000～K16+720、K18+040～K28+560（一般段）：現狀15 m，遠期25.5 m，拓寬寬度10.5 m。

（2）K16+720～K18+040（麒麟鎮區段）：現狀16 m，遠期36 m，拓寬寬度20 m。

（3）K28+560～K31+130（三陽鎮區段）：現狀及遠期均為29 m，不拓寬。

4.2 拓寬方案的比選

因老路為東西走向，故老路的拓寬方式可分為向南單側拼寬、向北單側拼寬和雙側拼寬三種。因新常久線長度較長，各段落實際情況各不相同，不能籠統地整段進行分析比選.首先需進行分段，然后各段分別進行拓寬方案比選[3]，分段段落可按表2中的分法（根據供水主管與老路位置關系）。

本文以K18+040～K28+560（麒麟鎮—三陽鎮）為例（段落長10.52 km），采用常見的多指標綜合評價法進行分析比選，以便得出科學合理的比選結果。具體分析步驟如下：

（1）選定比選指標。本文選定對新常久線老路拓寬方式影響最大的四個指標：現狀供水管加固保護長度（指標a）、擬建供水管調整管位長度（指標 b）、拆遷量（指標 c）、工程造價（指標 d），各指標數值見表3。

（2）指標無量綱化。最常用的方法的就是規劃化，即 yi=（xi-min）/（ma -min），式中 xi、yi分別為無量綱轉換前、后的指標數值；max、min分別為無量綱轉換前指標數值中的最大值、最小值。無量綱化后，數據范圍在0～1之間。

如指標a：a1=0，a2=7.4，a3=0.86，則最大值max=7.4，最小值 min=0，無量綱化計算后為 a1′=0,a2′=1,a3′=0.12。其余指標 b、c、d 計算同上。

（3）指標權重設置。根據各指標的重要性，分配各指標一個權重系數。本次根據工程的實際情況，各指標權重設置如下：Wa=0.3，Wb=0.2,Wc=0.3,Wd=0.2。

（4） 綜合評分。P=Wa×a+Wb×b+Wc×c+Wd×d，計算得到 P1=0.31（向南單側拼寬），P2=0.50（向北單側拼寬），P3=0.39（雙側拼寬）。綜合評分越小，代表方案越好，故可以按評分從低到高，依次用√（推薦方案）、○（備選方案）、×（不推薦方案）表示。計算結果見表3。

表3 拓寬方式比選分析表（麒麟鎮區—三陽鎮）

4.3 拓寬方式比選結論

按照上述方法，對各段落分別進行比選評價，得出以下各段的拓寬方式，具體見表4。

表4 各段拓寬方式一覽表

拓寬改造是公路設計與建設過程中常見的情況，而拓寬方式的選取將直接影響到公路的交通組織、工程造價、征地拆遷、地下管線等[4]。如何在現有條件的制約下，采用科學的方法選取最適合的拓寬方式，為遠期做好預留，是需要進一步研究的內容。

5 結語

本文結合實際項目，首先對項目的現狀及規劃情況進行了介紹，提出了遠期拓寬預留的需求和拓寬方式選取的制約因素，然后對主要的拓寬方式進行了初步比選；接下來對老路近遠期、現狀供水管、擬建供水管等情況進行了具體的分析，最后采用多指標綜合評價法對拓寬方式進行了定量化分析比選，得出了合理的老路拓寬方式，為以后的研究和設計提供了一定參考。

參考文獻：

[1]JTG/TL11—2014，高速公路改擴建設計細則[S].

[2]張海忠.杭金衢高速公路拓寬方案研究 [D].杭州:浙江大學，2010.

[3]劉忠銘.公路軟土路基拓寬設計與施工技術[J].城市道橋與防洪，2017（10）：136-138.

[4]蔣云昕.高速公路拓寬改造方案的探討[J].交通世界，2007（6）：92-94.