宜萬同城快速通道工程設計總結

黃東初

（華維設計集團股份有限公司，江西 南昌 330224）

0 引言

宜萬經濟走廊位于贛西核心區，宜萬同城快速通道為這一經濟走廊的主動脈通道，是宜春市南北向的重要通道。現狀G220國道在宜春境內走向為柏木—蘆村—宜春市經濟開發區—彬江，與沿線城區道路、工業園道路重合，安全隱患較大，嚴重制約了國道功能，對其改線勢在必行。項目的實施將分流城區南北向的過境交通，緩解宜春市交通壓力，改善城區進出口交通緊張的狀況，同時能擴大宜春市的開發建設規模，對萬載區積極融入宜春市區，提升城市周邊土地價值，發揮區位優勢具有重要意義。

1 工程概況

道路起點位于袁州區G220國道與錦繡大道交叉口，由南向北延伸，途徑楊家坊、下朗水庫、新塘水庫、南塘、滬昆高速、袁河、何家嶺、馬塘、上高栗、蘆村鎮、晏布、吉布上、小姑廟水庫、干坑、石下水庫、吳家里、新塘水庫、寨下鎮、東嶺采石場、布城村，終點位于萬載區言塘里,路線全長30.87 km，具體地理位置見圖1。全線共設置大橋6 545.5 m/17座、中橋97 m/3座、互通立交6處（其中樞紐式立體交叉1處，半苜蓿葉式互通立體交叉1處，菱形式互通立體交叉4處），道路標準寬52 m（33.5 m）。

圖1 項目地理位置圖

2 技術標準

（1）道路等級：城市快速路兼一級公路。

（2）設計速度：主路80 km/h，輔路40 km/h。

（3）設計荷載：道路BZZ-100，橋梁城-A級。

（4）交通等級：重交通。

（5）車道寬及分車帶寬：車道寬3.75 m，路緣帶寬0.75 m，安全帶寬0.5 m。

（6）設計洪水頻率：1/100。

3 建設條件

3.1 沿線主要控制點

路線的起點接G220國道與錦繡大道交叉口，終點接萬載區言塘里。項目路線經過渥江、蘆村、寨下、布城，路線走向符合宜春市、萬載區城市整體規劃，可帶動城市發展。主要控制點有基本農田、水源保護區、生態紅線、鄉鎮村落等，路線設計時應考慮避讓。路線穿越袁河（水面寬約110 m，無通航要求）、滬昆高速、220 kV高壓走廊。

3.2 沿線道路建設情況

宜萬同城快速通道工程沿線主要與G220國道、渥江連接線、滬昆高速、S311省道、規劃路、高速連接線、G320國道立體交叉。各被交道路情況如下：

（1）G220國道位于起點楊家坊處，為雙向6車道一級公路，設計速度60 km/h。

（2）渥江連接線為二級公路，標準段路基寬16 m，遠期拓寬，主要連接各鄉鎮。

（3）滬昆高速為雙向4車道高速公路，設計速度120 km/h，遠期拓寬至8車道。

（4）S311省道為雙向4車道二級公路，路基寬16 m，設計速度60 km/h。

（5）規劃路位于寨下存附近，主要連接經濟技術開發區雙向4車道二級公路，路基寬16 m，設計速度60 km/h。

（6）高速連接線位于布城附近，為雙向6車道一級公路，路基寬25 m，設計速度60 km/h。

（7）終點G320國道為雙向4車道一級公路，路基寬21.5 m，設計速度60 km/h。

3.3 沿線地質情況

路線走廊帶地形地貌條件十分復雜，以山嶺重丘區為主，局部為河流溝谷地和山前斜坡，總體地形起伏較大。區內山坡坡度陡峻，微地貌單元分界線明顯。區內區域地質構造較穩定，未發現新的活動斷裂，但斷裂構造十分發育，斷層導致沿線巖體破碎，山體邊坡穩定性差。山間溝谷地發育，區內地層層巖性十分復雜。沿線發育的地層有第四系、第三系、白堊系、侏羅系、三疊系、二疊系和石炭系地層，各種地層巖性多，接觸關系復雜。特別是在二疊系和石炭系地層中發育有灰巖、炭質頁巖，灰巖巖溶發育，頁巖強風化層水理性質差。

4 總體設計

4.1 路線設計

該項目路線設計起點位于G220國道與錦繡大道交叉口，起點樁號為G220國道樁號K1665+829，由北向南延伸，穿過萬載區，途徑宜春市經濟技術開發區，終點接萬載區布城村附近，接順G220萬載繞城段公路改建段終點。

（1）路線方案一

道路設計起點位于宜春市G220國道與錦繡大道交叉口，終點樁號為K1697+496（接原G220國道樁號K1700+013），起點樁號為G220國道樁號K1665+829，整個路線程南北走向，由北向南依次途經布城村、文彬屋、禁山背、周家市、城塘里、八窯段、新塘、羅家里、吳家里、石下村、干坑、店仔里、荊橋村、晏布、湖塘庵、塘仔里、新茂泉、栗布下、新屋里、何家嶺、大沖里、布蘆上、終于浪下村附近，接順G220萬載繞城段公路改建段終點，路線全長30.87 km。

（2）路線方案二

道路設計起終點與方案一保持一致，在路線方案一K1671+843～K1682+753段采用不同線形，比較段依次途徑新塘里、楊柳坡、謝家橋、焦元、下坑、栗山下、色嶺下、擦橋、高田里、白毛坑、湖塘村、禮布上，至K1682+753與方案一共線，終于宜春市G220國道與錦繡大道交叉口，路線全長30.797 km。

（3）路線比較

路線比較見表1。圖2為路線總體布置圖。

表1 路線比選表

圖2 路線總體布置圖

4.2 橫斷面設計

根據規劃，蘆村至楊家坊互通為城市用地，規劃道路橫斷面寬度52 m，按照主輔路布置。考慮項目建設的時序性和工程投資，設計時前15 km段道路按一級公路33.5 m兼顧遠期城市快速路52 m標準斷面布置，分期實施。一期實施一級公路，右側3 m硬路肩設置為綠化帶，與二期實施兩側的輔道系統道路橫斷面完全相同。后15 km按33.5 m一級公路一次性實施到位。圖3為道路標準斷面圖。

圖3 道路標準橫斷面圖（單位：cm）

4.3 節點設計

4.3.1 樞紐型互通設計

路線與國道G220相交，被交路G220為一級公路，雙向6車道，設計速度60 km/h。考慮此節點為整個通道與宜春市的重要疏解節點，是未來城市和交通發展的重心，且該節點地面道路交通復雜，因此綜合考慮快速路與一級公路節點采用樞紐互通立體交叉。該節點占地面積25.96 hm2，采用苜蓿葉型式，互通范圍內共設置8條匝道，將實現宜萬同城快速路與G220國道及錦繡大道的車輛快速通行，大大提高了交通轉換效率。圖4為楊家坊互通效果圖。

圖4 楊家坊互通效果圖

4.3.2 菱形互通設計

道路沿線與位于經開區范圍的主干路（春水路、春順路、春一路）及蘆村S309省道、寨下鎮道路、高速連接線（布城）相交，考慮沿線地塊與快速通道的交通轉換聯系需求，均采用菱形互通（平行式匝道）。保證快速路主線上直行車輛的快速通暢，主線上左右轉彎只有單一的進出口。菱形互通占地面積小，只需建一座跨線橋即可，結構簡單，造價較低。圖5為菱形互通效果圖。

圖5 菱形互通效果圖

5 設計難點

5.1 路線控制點多

如何處理道路線位與水源保護線、基本農田保護線、生態控制線及高壓線的關系。該項目主要控制點有基本農田、水源保護區、生態紅線、鄉鎮村落等，路線設計時應考慮避讓。路線穿越袁河（水面寬約110 m，無通航要求）、滬昆高速、220 kV高壓走廊。路線選擇上盡量靠近采石場，充分利用石料作為路面結構層材料，節約工程造價。

5.2 巖溶發育區路基設計

路線經過多處巖溶地區，巖溶路基需根據巖溶病害的性質、大小、發育部位、頂板厚度、連通及水文情況等，采取不同的處理措施，加強動態設計。沿線區內地層主要為：二疊紀陽新世P2，巖性為灰巖、硅質灰巖、砂頁巖、炭質頁巖、泥巖夾煤層。設計時采用高密度電法探明巖溶發育形態及大小，以及地下巷道、采空區的分布情況（見圖6、圖7）。

圖6 L1線高密度反演斷面圖

圖7 L2線高密度反演斷面圖

（1）路基基底發育的巖溶漏斗，采用片石回填夯實處治，自洞底至洞口依次采用粒徑由大到小的片石逐級分層填筑，并于頂面進行強夯處治，單擊能采用200 cm×10 kN·m，夯后調平后于頂面鋪設一層雙向土工格柵。

（2）針對裸露于地表同時兼具區域地下巖溶排水管道或連通暗河的落水洞，沿落水洞窄邊做蓋板跨越，蓋板板厚及鋼筋布置參照鋼筋混凝土蓋板涵相應板跨、上部填土高度進行。

（3）沿線填方路段隱伏性巖溶，采用強夯檢驗法，清表后，先采用200 cm×20 kN·m單擊能夯2遍，如有塌陷，則用片石回填至頂，再以200 cm×10 kN·m單擊能夯2遍，最后以200 cm×4 kN·m單擊能滿夯1遍，每遍間隔時間不少于4 d。

5.3 路基防護設計

該項目位于山區，有多處高填方路基和高邊坡路塹設計，且路線沿線經過炭質頁巖區，這給路基防護工程設計帶來難度。設計之初，針對易出現溜坍的土質路塹邊坡,或風化嚴重、破碎的軟質易發生崩塌的巖石邊坡，碳質頁巖邊坡防護，采用人字型骨架護坡，每級采用C25混凝土護腳及基座防護。

后期施工中，經過現場開挖，大面積的炭質頁巖區遇水易軟化，發生滑塌事故。采用現場動態設計，將原設計的防護形式調整為漿砌塊石護面墻，對坡面全封閉處理，最下一級坡腳設置3 m高混凝土擋墻護角，護面墻每隔10 m設置一道錨桿地梁，達到了預期處理效果。圖8為炭質頁巖段邊坡照片。

圖8 炭質頁巖段邊坡照片

5.4 復雜地形及地質橋梁設計

項目全線共設置大橋6 545.5 m/17座、中橋97m/3座，沿線地形、地質起伏較大，以山嶺重丘區為主，局部為河流溝谷地和山前斜坡，區內山坡坡度陡峻，灰巖巖溶發育。這對橋梁設計提出較高要求。針對灰巖巖溶發育區下部結構樁基，采用全套筒全回轉施工方法，施工前進行一樁一孔超前地質鉆探。針對區內山坡陡坡處橋位跨徑布置，采用左右幅錯位布置，減少橋梁臺后高度。

綜合施工便捷性和工程經濟性。起點楊家坊互通采用支架現澆連續梁，跨滬昆高速采用掛籃懸臂對稱澆筑，其余橋梁均采用40 m跨預制小箱梁橋。該工程橋梁多處于山區，橋梁的預制場地選擇和梁體運輸是整個工程的控制因素。考慮運輸便捷性，在互通加寬段路基上設置預制梁場（見圖9），待路基修筑后再運輸預制梁。

圖9 路基預制梁場全景圖

6 結語

該項目位于城市區間，路線經過經開區（剛開發）和沿線的城鎮，為城市道路兼公路性質的高等級道路。該工程沿線位于山區，地質起伏較大，路線控制點多，設計時需要控制好與水源保護線、基本農田保護線、生態控制線及高壓線的關系，避免山體大開挖，更應注重沿線生態景觀的保護，讓道路本身融入環境，成為一條景觀大道。設計時還應注意按照公路和城市道路的指標互相校核，以達到最佳效果。