宜昌市江城大道快速路總體設(shè)計淺析

吳桂川，賓永權(quán)

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院，廣東 廣州510060）

宜昌市江城大道快速路總體設(shè)計淺析

吳桂川，賓永權(quán)

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院，廣東 廣州510060）

介紹了宜昌市江城大道快速路項目背景、工程概況、功能定位及總體設(shè)計方案。闡述了江城大道快速路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)對路線選線及細(xì)化做了詳細(xì)論述。總結(jié)和探討了快速路總體設(shè)計中的關(guān)鍵性問題。

快速路；總體設(shè)計；選線；路線設(shè)計；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1 項目背景

宜昌市為典型的帶狀城市，規(guī)劃為“以江為軸，雙邊拓展”多組團(tuán)空間拓展模式。《宜昌市中心城區(qū)快速路系統(tǒng)專項規(guī)劃》中規(guī)劃了宜昌市“四縱五橫”的快速路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。宜昌市“縱三”快速路由江南一路及江城大道組成，該項目為江城大道（夷橋路—宜昌長江公路大橋段）。

江城大道是宜昌市中心區(qū)城市快速路系統(tǒng)“雙環(huán)”格局的重要組成部分（夷橋路—伍家崗大橋段處于內(nèi)環(huán)，伍家崗大橋—宜昌長江公路大橋段處于外環(huán)），如圖1所示。

圖1 宜昌市城市快速路“雙環(huán)”格局

目前，與城市快速路系統(tǒng)“雙環(huán)”格局的相關(guān)工程均在建設(shè)進(jìn)程中。該項目的建設(shè)提出正逢其時，將串聯(lián)4座長江大橋，與至喜長江大橋、江城大道上段、伍家崗長江大橋、花溪路、西陵二路形成快速路內(nèi)環(huán)。

2 工程概況

江城大道下段西起夷橋路樞紐互通立交，東至宜昌長江公路大橋。道路等級為城市快速路，設(shè)計速度為80 km/h。道路全長15.736 km，主線路基寬30 m，雙向6車道。在艾家鎮(zhèn)段沿主線北側(cè)設(shè)置單向兩車道輔道及人行道、非機(jī)動車道，道路總寬45 m。全線新建菱形立交4處（不含夷橋路樞紐互通立交、伍家崗長江大橋立交）。

3 功能定位

江城大道所在的“縱三快速路”（江南一路—江南大道），與花溪北路、峽州大道、西陵二路構(gòu)建城市內(nèi)環(huán)，疏解老城區(qū)壓力，聯(lián)動西陵老城區(qū)、點(diǎn)軍生態(tài)城與伍家崗CBD，實(shí)現(xiàn)城市由“濱江發(fā)展”到“擁江發(fā)展”的跨越 ，從江北發(fā)展到江南發(fā)展。同時，江城大道是客貨兼有快速通道，并向南輻射紅花套組團(tuán)、高壩洲組團(tuán)以及宜都市，是宜昌市重要的江南片區(qū)的縱向快速通道。

4 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇

4.1 基本車道數(shù)

通過交通預(yù)測：在遠(yuǎn)期2038年，江城大道的夷橋路—艾家六路段按雙向6車道建設(shè)，飽和度分別為0.74～0.81，按雙向4車道建設(shè)，飽和度分別為1.02～1.11；艾家六路—宜昌長江公路大橋段屬于快速路外環(huán)，遠(yuǎn)期2038年，按照雙向6車道建設(shè)飽和度為0.68；按照雙向4車道建設(shè)，飽和度為0.94。

通過總體設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，快速路如考慮雙向4車道，需設(shè)置硬路肩，與雙向6車道的斷面寬度差別不大，因此造價相差不大，同時考慮后期擴(kuò)寬改造難度將大大增加，因此綜合交通預(yù)測、橫斷面布置、一次性投資建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，采用雙向6車道將較好地發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)與社會效益。因此，主線基本車道采用雙向6車道。

4.2 車道寬度

譚家河段、終點(diǎn)段，為山體路段，路基寬度30 m，其中行車道為2×3.75 m+3.5 m，中間帶及兩側(cè)綠化帶2.0 m。

艾家鎮(zhèn)段，為城鎮(zhèn)路段，采用單側(cè)輔路的標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度45 m，其中行車道為2×3.75 m+3.5 m，單側(cè)輔路設(shè)置于靠艾家鎮(zhèn)路網(wǎng)邊，輔路寬7.5 m，中間帶及綠化帶2.0 m，主輔分隔帶4.0 m,人行道及非機(jī)動車道5.5 m。

5 工程總體設(shè)計

5.1 工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

快速路不同于一般城市道路，尤其在山嶺重丘、地形起伏較復(fù)雜的城市，應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃、土地利用規(guī)劃及周邊建設(shè)情況，立足城市規(guī)劃，基于現(xiàn)狀分析，敢于開拓視野，有針對性進(jìn)行選線。快速路選線優(yōu)劣，不僅關(guān)系到交通的便利與安全與否，也將影響到城市用地格局，城市的開發(fā)建設(shè)。

（1）對選線要求高，沿線地形起伏較大，居住區(qū)、工業(yè)廠房等較多，布線受控因素多。

項目沿線為山嶺區(qū)，地形起伏較大，夷橋路立交、宜萬鐵路下穿通道、伍家崗立交、中石油油庫、終點(diǎn)段沖溝、血防水庫、超高壓電塔、荊門山都是該項目沿線主要的控制性因素。充分遵循選線理念，選擇總體方案可行、經(jīng)濟(jì)的路線方案。

（2）以“密分布、疏功能、高標(biāo)準(zhǔn)”為原則，兼顧路線經(jīng)過規(guī)劃艾家鎮(zhèn)片區(qū)，在注重交通功能的同時兼顧服務(wù)艾家鎮(zhèn)出行。

江城大道作為“縱三”快速路，應(yīng)以高標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn)，最大程度發(fā)揮快速路網(wǎng)的功能，控制出入口間距。江城大道是點(diǎn)軍區(qū)與紅花套、宜都的交通要道，路線沿線與艾家鎮(zhèn)規(guī)劃路網(wǎng)相交，應(yīng)處理好江城大道與艾家鎮(zhèn)之間路網(wǎng)的關(guān)系，起到服務(wù)周邊，帶動片區(qū)發(fā)展。

（3）沿線地形起伏，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，高路塹、高填方較多。

該項目沿線山體起伏，高差大，土層覆蓋層厚度不均，局部路段存在滑坡體。應(yīng)結(jié)合勘察報告，在總體設(shè)計層面，控制路線走向、邊坡高度，進(jìn)行高填深挖路基與橋隧的比選，保證邊坡穩(wěn)定，控制工程規(guī)模。

5.2 路線設(shè)計

根據(jù)沿線地形地貌和主要控制點(diǎn)，采用“窮舉法”的原則，多路線方案比選。綜合考慮地形、規(guī)劃、占用土地、工程規(guī)模、橋隧、交通、周邊影響等因素，并充分考慮建設(shè)、規(guī)劃等相關(guān)單位協(xié)調(diào)溝通成果。初步設(shè)計在可研基礎(chǔ)上重點(diǎn)對3個分段共8條路線方案進(jìn)行比選，形成了推薦線K線。在施工圖設(shè)計階段，對初步設(shè)計局部進(jìn)行路線微調(diào)及細(xì)部優(yōu)化，選擇有代表性路段進(jìn)行論述。

5.2.1 譚家河村路段

該路段影響路線方案的主要因素：起點(diǎn)夷橋路互通立交、沿線山體、紅旗電纜廠區(qū)、譚家河菱形立交位置。

路線方案重點(diǎn)要考慮減少山體開挖，減小對紅旗電纜廠的影響。

該項目在該段范圍內(nèi)提出K線、A線、B線、C線、D線的比選，其中K線、B線同深度比選。根據(jù)其可實(shí)施性及征拆難度、總體走向，其他線位僅做定性比選，如圖2所示。

圖2 譚家河路段平面總圖

K線延續(xù)可研的推薦線位，初步設(shè)計通過縱斷面優(yōu)化隧道的洞口線形與開口位置。該段道路長約3.18 km，路線最短，減少繞行距離，線形指標(biāo)最好，但橋隧比較高，需設(shè)置3座隧道，工程造價較高。由于隧道間的路線長度太短，不利于設(shè)置交通指路標(biāo)志，對夷橋路互通立交的交通轉(zhuǎn)換不利。該方案對現(xiàn)狀廠房沒有影響。

B線高線設(shè)置2座隧道，最小圓曲線半徑為293 m，縱斷面有起伏。對現(xiàn)狀廠房影響小,也利于主線的交通組織。

B線低線在B線高線方案基礎(chǔ)上，為減少山體開挖，該段的縱斷面在武當(dāng)山位置采用穿山隧道。路線比選見表1。

表1 主要技術(shù)指標(biāo)及工程規(guī)模比較表一

經(jīng)過比選：K線工程規(guī)模大，但拆遷較少，對紅旗電纜廠影響小，且線形指標(biāo)好，路線較短，減少繞行距離；B線(高線)工程規(guī)模小，但對環(huán)境影響相對較大，且線形指標(biāo)較K線差，增加了繞行距離。B線(低線)同K線設(shè)置3座隧道，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢不足，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦K線方案。施設(shè)階段在初設(shè)基礎(chǔ)上，對縱斷面采用低線優(yōu)化，隧道間的橋梁改為路基，減少橋梁規(guī)模，方便交通設(shè)施設(shè)計。

5.2.2 艾家鎮(zhèn)路段

該路段影響路線方案布設(shè)的主要因素：艾家鎮(zhèn)規(guī)劃、翻壩高速公路及用地。路線需盡量減少征地拆遷，避開耕地及城市規(guī)劃用地。

為減少對地塊的分割與浪費(fèi)，該路段盡量靠近翻壩高速公路，路線與翻壩高速公路平行。根據(jù)《公路安全保護(hù)條例》，路線按距離翻壩高速公路坡腳線30 m控制。為減少對地塊的分割與浪費(fèi)，路線盡量靠近月亮灣山體坡腳布置。通過線位優(yōu)化，為艾家鎮(zhèn)提供更多的城市建設(shè)用地。路線選線在艾家鎮(zhèn)路段避開滑坡隱患山體。

5.2.3 終點(diǎn)路段

該路段的主要控制因素：現(xiàn)狀沖溝、血防水庫、仙人橋、現(xiàn)狀農(nóng)莊、跨江超高壓電塔、荊門山山體、G318國道。

該項目在初設(shè)階段內(nèi)提出K線、G線兩個方案，如圖3所示。

圖3 終點(diǎn)段初設(shè)平面總圖

K線（初設(shè)線位）以路基形式經(jīng)過托盤溪山谷，再沿著山體的山谷布線，設(shè)置16 m×30 m橋梁跨越大魚背山溝，考慮到水庫可以填方，以路基形式經(jīng)過血防水庫路段，路線避開江邊超高壓電塔和江邊陡崖，在電塔南側(cè)，以S型曲線布設(shè)。

G線為原可研線位，以直線形式，沿狹窄江邊荊門山山坡布線，采用分離式高低線，避開江邊超高壓電塔，受現(xiàn)狀山體陡峭限制，需設(shè)置路肩擋墻。路線比選見表2。

表2 主要技術(shù)指標(biāo)及工程規(guī)模比較表二

G線雖路線較順直，指標(biāo)較高，對超高壓電塔、荊門山山體、江邊景觀影響較大。K線采用多S型相接線形，雖指標(biāo)稍低，但對超高壓電塔、荊門山山體、江邊景觀影響較小。綜上所述，初設(shè)推薦K線方案。

施設(shè)階段，K線在初設(shè)線位基礎(chǔ)上，針對終點(diǎn)路段大魚背大山溝的山谷線進(jìn)行比選論證，采用山坡線，結(jié)合地質(zhì)報告，考慮巖層陡坡，采用半路半橋形式，需開挖山體，路基規(guī)模有所增加，但橋梁跨度減少165 m，總造價節(jié)約600多萬元，如圖4所示。

圖4 終點(diǎn)段施設(shè)平面總圖

5.3 立交節(jié)點(diǎn)設(shè)計

根據(jù)沿線城鎮(zhèn)分布及路網(wǎng)布局，綜合考慮地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、社會效益，沿線在紅旗電纜廠、艾家鎮(zhèn)段設(shè)置了4個菱形立交。艾家鎮(zhèn)段菱形立交兩側(cè)設(shè)置輔路與片區(qū)路網(wǎng)進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換。為了避免開口過多對快速路造成較大影響，其余路口為右進(jìn)右出交通組織設(shè)計。此外，起點(diǎn)夷橋路全互通立交、伍家崗長江大橋立交為全互通立交，不在該項目范圍內(nèi)，但仍需系統(tǒng)考慮立交的交通轉(zhuǎn)換匝道。

6 結(jié)語

城市道路總體設(shè)計應(yīng)貫穿于設(shè)計的各個階段?？焖俾房傮w設(shè)計囊括路網(wǎng)功能、線形、立交、橋隧、路基穩(wěn)定、排水等各專業(yè)的總體層面，應(yīng)系統(tǒng)、全面地協(xié)調(diào)道路工程總體方案與內(nèi)部各專業(yè)、外部建設(shè)部門及相關(guān)單位的關(guān)系，確定項目的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)規(guī)模和設(shè)計方案。

選線、路線總體設(shè)計總結(jié)：

（1）總體設(shè)計應(yīng)注重頂層設(shè)計。該項目在可研、初步設(shè)計階段，就設(shè)計速度、基本車道、斷面布置等基本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重點(diǎn)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證，為后續(xù)設(shè)計提供了依據(jù)。

（2）選線、路線設(shè)計作為道路專業(yè)總體設(shè)計的主要控制環(huán)節(jié)，作為項目總體設(shè)計的關(guān)鍵要素，應(yīng)貫穿可研、初步設(shè)計到施工圖設(shè)計，進(jìn)行多方案比選，不遺漏有價值的方案，以影響要素為控制點(diǎn)，貫徹總體設(shè)計思路，把控總體方案。可研階段重點(diǎn)對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、路線走廊、立交選址與選型、工程規(guī)模進(jìn)行論證；初步設(shè)計應(yīng)在可研的基礎(chǔ)上，對可研的路線走向進(jìn)一步論證，細(xì)化并優(yōu)化可研的線形、出入口、立交方案、橋隧、土石方數(shù)量與平衡、路基支擋與防護(hù)、交通安全設(shè)施等主要建設(shè)規(guī)模；在施工圖階段，由于路線通道在初步設(shè)計階段基本穩(wěn)定，應(yīng)重點(diǎn)考慮線位的微調(diào)與優(yōu)化，深化路線、橋梁布孔、出入口設(shè)計，深化立交的匝道、連接部設(shè)計。

（3）選線應(yīng)綜合地質(zhì)選線、地形選線、生態(tài)選線、經(jīng)濟(jì)選線多種考慮，通過總體設(shè)計，總體考慮線形指標(biāo)、規(guī)劃用地、路網(wǎng)、立交選址、征拆、周邊的影響等各種技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會因素進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。宜昌為山嶺地區(qū)，選線應(yīng)避開斷層、巖崩、滑坡等不良地質(zhì)，地形選線一般選擇山坡線或山谷線。山坡線能減少橋梁規(guī)模，減少對大型山嶺沖溝的影響，挖方較大，但有平衡棄方作用；山谷線對減少挖方、保護(hù)生態(tài)、邊坡規(guī)模有利，但填方影響沖溝排洪通道，可能需增加橋梁規(guī)模。因此，平縱線形設(shè)計與土石方、橋隧規(guī)模、邊坡規(guī)模息息相關(guān)，只有細(xì)化與優(yōu)化平縱方案，才有技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的方案。

（4）快速路作為最高等級的城市道路，更應(yīng)注重線形安全設(shè)計、交通安全設(shè)施設(shè)計。各線元組合前后應(yīng)均衡、協(xié)調(diào)，不出現(xiàn)比例突變、急彎，建議注意控制A值，S形曲線大小半徑比例以不超過兩倍為宜，避免長距離直線接入小半徑曲線，指標(biāo)盡量不采用極限值；注重平縱組合，縱坡盡量不用極限坡度，控制平均縱坡，避免在橋梁、路塹位置設(shè)置凹曲線。

（5）由于快速路的橋隧比例高，更應(yīng)注重隧道洞口的線形一致性，避免洞口設(shè)置豎曲線，如需設(shè)置，應(yīng)采用較大的曲線半徑。

（6）針對兩側(cè)地形高差較大位置，可采用分離式路基。

（7）山坡線設(shè)計，應(yīng)考慮地質(zhì)巖層、排水、邊坡、施工等因素。項目由于地層巖層埋深淺，采用山坡展線，挖臺階方案存在路基不均勻沉降、填方不穩(wěn)、難以施工等缺點(diǎn)，采用半路半橋形式，也是比較好的解決方案。

U412.37

B

1009-7716（2017）12-0005-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.12.002

2017-08-03

吳桂川（1985-），男，廣東揭陽人，工程師，從事市政路橋設(shè)計工作。