道路改造項目中路線平縱設(shè)計淺談

李凱章 鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院

一、引言

近年來，河南省公路的建設(shè)取得了長足的進展，鄭州市大力發(fā)展道路建設(shè)，本文結(jié)合河南省S316 改建工程的實際設(shè)計情況，對道路平、縱設(shè)計提供一些設(shè)計實際依據(jù)。既有S316 線作為“六路升級”中的一條省干線公路，對改善干線路網(wǎng)技術(shù)等級偏低，混合交通嚴重的現(xiàn)象起到積極作用；目前，鄭州市區(qū)與向周圍城市輻射的現(xiàn)有道路中西南方向只有鄭少洛高速公路和S316。S316與南三環(huán)交叉處為鄭州市的西南出口，現(xiàn)狀道路較窄、過往車輛較多，經(jīng)常造成交通堵塞，嚴重影響了鄭州市出口交通的順暢。項目連接的新密市和登封市是全省經(jīng)濟發(fā)展較快、經(jīng)濟實力較強的縣市。現(xiàn)狀S316 交通量較大且重車比例較高，橫向干擾問題較為嚴重，交通事故時有發(fā)生，已不能滿足日益增長的交通需求。

項目實施將提高干線公路網(wǎng)的通行能力，改善鄭州市西南出口的形象，加強鄭州市東部與南部及西南部區(qū)域間的交通聯(lián)系，促進沿線地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，也為實施區(qū)域性中心城市帶動戰(zhàn)略，整合區(qū)域資源和經(jīng)濟優(yōu)勢，實現(xiàn)鄭州市半小時經(jīng)濟圈和帶動新密新城、登封新城經(jīng)濟發(fā)展起到促進作用。

二、技術(shù)標準

本項目為一級公路兼具城市道路標準，K0+000～K22+222.852 段為雙向六車道，33.5m寬整體式路基，此段設(shè)有市政配套設(shè)施。K22+222.852～K73+617.462 段為雙向四車道，26m 寬整體式路基。設(shè)計行車速度80 公里/小時，路面面層采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。

三、總體設(shè)計原則

（一）對項目建設(shè)條件的綜合分析及本項目的設(shè)計指導(dǎo)思想和設(shè)計原則

對項目建設(shè)條件的綜合分析：

綜合分析上述項目建設(shè)條件，總結(jié)本項目的設(shè)計特點、重點、難點如下：

（1）最大化提高道路通行能力及服務(wù)水平是本項目設(shè)計重點

本項目是S316 線升級改造工程，旨在提升原S316 線技術(shù)等級；改善鄭州市西南出口的形象及路線混合交通嚴重的現(xiàn)象。項目的實施能夠加強鄭州市東部與南部及西南部區(qū)域間的交通聯(lián)系，促進沿線地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，也為實施區(qū)域性中心城市帶動戰(zhàn)略，整合區(qū)域資源和經(jīng)濟優(yōu)勢，實現(xiàn)鄭州市半小時經(jīng)濟圈和帶動新密新城、登封新城經(jīng)濟發(fā)展起到促進作用。因此，最大化提高本項目的通行能力及服務(wù)水平是本項目設(shè)計的重點。

（2）沿線重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃是制約路線方案的重要因素

本項目路線大致呈東北西南走向，工程位于鄭州市、新密市、登封市境內(nèi)，主要穿越鄭州市二七區(qū)侯寨鄉(xiāng)、新密市白寨鎮(zhèn)、岳村鎮(zhèn)、來集鎮(zhèn)、城關(guān)鎮(zhèn)、米村鎮(zhèn)、平陌鎮(zhèn)、牛店鎮(zhèn)、登封市大冶鎮(zhèn)、盧店鎮(zhèn)、告城鎮(zhèn)、中岳區(qū)、嵩陽辦、東華鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。為充分發(fā)揮本項目作用功能，帶動沿線地方經(jīng)濟的發(fā)展，在不過多增長路線長度和投資規(guī)模的前提下，盡可能與地方城鎮(zhèn)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

（3）沿線地形地貌相對復(fù)雜，限制條件和影響因素眾多，工程實施難度大

項目所在區(qū)域地形地貌復(fù)雜、類型多樣，丘陵、平原等地貌均有分布。沿線水系較為發(fā)達，山間沖溝多，限制條件和影響因素眾多，工程實施難度大。路線選線時需對區(qū)域地形地質(zhì)條件進行大范圍深度調(diào)研，以確定合理的構(gòu)造物設(shè)置方案。

（4）沿線旅游、礦產(chǎn)資源較為豐富

本項目地處豫西地區(qū)，沿線旅游資源、礦產(chǎn)資源儲量豐富，工程方案需充分考慮沿線資源的開發(fā)和利用。

（二）總體設(shè)計原則

根據(jù)以上設(shè)計理念，提出以下設(shè)計原則：①路線走向應(yīng)符合河南省境內(nèi)干線公路的總體布局規(guī)劃；②主線及各互通式立體交叉的容量設(shè)計應(yīng)具有較高的服務(wù)水平，保證公路各結(jié)構(gòu)物的使用效果；③妥善處理工程經(jīng)濟與技術(shù)指標采用及各種結(jié)構(gòu)物設(shè)計方案的相互關(guān)系，力求設(shè)計達到線形順適、方案合理、工程經(jīng)濟；④合理布設(shè)路線及確定互通式立體交叉、大橋等結(jié)構(gòu)物位置，與沿線主要城鎮(zhèn)的規(guī)劃相配合，促進沿線經(jīng)濟的發(fā)展；⑤處理好主線與沿線構(gòu)造物、被交道路、村鎮(zhèn)的關(guān)系，所有構(gòu)造物的布設(shè)以方便當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚a(chǎn)、生活為前提。

四、改（擴）建原則

本項目在起點至岳村段基本沿老路進行改（擴）建，路線設(shè)計其設(shè)計原則基本遵循以下幾點要求：

（1）在選線上盡量利用老路，減少新增占地、降低投資，盡可能利用現(xiàn)狀構(gòu)造物及交通安全、養(yǎng)護設(shè)施；

（2）在不過多產(chǎn)生新增占地、不過多增加工程量的前提下，盡可能改善現(xiàn)狀道路平、縱面指標。在原有道路線形指標不滿足要求的情況下，裁彎取直，采用新建路段的方式，以滿足道路行車的需要；

（3）通過合理增設(shè)標志、標牌、標線等交通安全設(shè)施，以增加行車安全性。

五、路線平、縱設(shè)計

（一）路線布設(shè)原則

本項目設(shè)計遵照現(xiàn)行部頒《公路工程技術(shù)標準》《公路路線設(shè)計規(guī)范》及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。為使路線方案經(jīng)濟合理，充分發(fā)揮項目投資的效益，在路線布設(shè)中遵循如下原則：

1.充分征求地方政府、有關(guān)部門及沿線群眾的意見和建議，妥善處理與沿線城鎮(zhèn)、道路、防洪排澇系統(tǒng)，農(nóng)田水利系統(tǒng)、電力、電訊等基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)系，盡量減少拆遷，少占或不占高產(chǎn)農(nóng)田和經(jīng)濟林木，保護沿線百姓利益，重視環(huán)境保護，降低工程造價，提高投資效益。路線順山就勢，最大限度的減少公路建設(shè)對沿線自然環(huán)境的破壞，減少工程量，節(jié)約工程造價，為項目的實施爭取到良好的社會環(huán)境；

2.平面保持線形的連續(xù)性和指標的均衡性，在滿足規(guī)范要求的前提下，在不顯著增加工程造價的前提下盡量采用較高的技術(shù)指標；在地形地物條件困難情況下，以不顯著影響服務(wù)水平為前提采用較為經(jīng)濟的指標；

3.縱斷面設(shè)計力求與平面線形相協(xié)調(diào)，在保證滿足相關(guān)標準、規(guī)范要求的前提下，減少征地及拆遷，降低工程造價；

4.在路線穿過村鎮(zhèn)路段，縱斷面設(shè)計既充分考慮到公路排水及各項技術(shù)要求，亦考慮與周圍地形協(xié)調(diào)，不影響群眾正常生產(chǎn)、生活；

5.在起點至岳村段路線平面布設(shè)應(yīng)根據(jù)不同路段兩側(cè)拆遷限制、橋梁加寬條件等實際情況確定單側(cè)或雙側(cè)加寬方案，以避免增加拆遷工程量，同時盡量利用原有構(gòu)造物；

6.合理利用地形，靈活運用指標，使路線空間位置與沿線地形地物及自然環(huán)境融為一體；

7.在準確詳細的勘探資料基礎(chǔ)上，按地質(zhì)選線原則，避開沿線地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、礦區(qū)及不良地質(zhì)區(qū)等，避免路線橫穿山嶺區(qū)斷裂帶；

8.在準確全面的測量資料基礎(chǔ)上，處理好路線與沿線重要設(shè)置如西氣東輸管道、國防光纜、通信光纜等重要交叉；

9.合理避讓沿線眾多的文物古跡、人文景觀、自然景觀，風(fēng)景區(qū)等；

10.平縱組合合理，充分考慮駕駛者在視覺和心理方面的要求，在滿足汽車運動學(xué)和力學(xué)的前提下，平縱指標做到大小均衡，組合適當(dāng)，做到安全、舒適，線形與自然景觀相協(xié)調(diào)。

（二）主要技術(shù)指標采用情況

本項目K0+000～K22+222.852 段為雙向六車道一級公路，33.5m 寬整體式路基。K22+222.852～K73+617.462 段為雙向四車道一級公路，26m 寬整體式路基。設(shè)計行車速度為80Km/h；路面面層采用瀝青混凝土面層；K0+000～K12+368 為7 度，地震動峰值加速度值為0.15g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅶ度；K12+368～K47+018 為7 度，地震動峰值加速度值為0.10g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅶ度；K47+018～終點為6 度，地震動峰值加速度值為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度。

1.平面設(shè)計

（1）本項目在起點K0+000 處順接老路，為了保持在本項目規(guī)模范圍內(nèi)，故該處三單元平曲線設(shè)計中省略第一段緩和曲線，能滿足技術(shù)標準要求。本項目在K0+527.415 及K1+073.896 處設(shè)置的2 處路線平面轉(zhuǎn)折點，即本項目與南水北調(diào)總干渠工程規(guī)劃的渠北路及渠南路平面交叉點，交叉角度為90 度，規(guī)劃道路寬度為60 米。本次設(shè)計均已考慮預(yù)留平面交叉開口，并設(shè)置標志、標牌、信號燈等安全設(shè)施進行道路交通安全控制，故本次設(shè)計未考慮設(shè)置平曲線。

（2）最大平曲線半徑6000 米，最小半徑410 米，最大緩和曲線長度240 米，最小緩和曲線長度77.76 米，反向平曲線間最小直線長度162.411 米，同向平曲線間最小直線長度392.536 米，最大直線長度3490.616米，導(dǎo)線最大偏角61°14′47.4″，最小偏角2°17′42.1″，曲線占路線全長的50.73%。

2.縱面設(shè)計

（1）本項目在起點K0+000 處順接老路，設(shè)計坡長為60 米，但順延后實際坡長大于200 米，滿足技術(shù)標準要求，故此處60 米坡長不作為全線技術(shù)指標分析的最小坡長指標。K0+781 處前后縱坡為利用在建南水北調(diào)大橋縱坡。K1+505 處金水河橋段縱坡設(shè)計下限受金水河洪水位控制，上限受現(xiàn)有上跨主線的石武客運專線鐵路控制，又因保持豎曲線交點7 前段坡長滿足規(guī)范要求，故在平包縱設(shè)計方面出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，但仍能滿足規(guī)范技術(shù)標準要求。

（2）全線最大縱坡4.99%，最小縱坡0.3%，最大坡長1643.850 米，最小坡長200米，最小凹形豎曲線半徑3500 米，最小凸形豎曲線半徑4500 米，最小豎曲線長度91米，豎曲線占路線全長的43.449%。

六、結(jié)語

在設(shè)計運用標準時，在不過多增加工程數(shù)量前提下，盡可能采用了較高的技術(shù)指標。本項目線形設(shè)計做到了連續(xù)、指標均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適，構(gòu)造物布設(shè)合理，滿足規(guī)范要求。