鄂爾多斯東康快速路分離式路基的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

宋紅紅

［同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，上海市200092］

0 引 言

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、交通量的不斷增加，新建道路工程和既有道路的改擴(kuò)建升級(jí)改造工程逐年遞增。分離式路基由單向行駛的兩幅路（上、下行或左、右幅）構(gòu)成，兩幅路相對(duì)獨(dú)立，自成一體，可以有不同的平面、縱面設(shè)計(jì)[1]。因此，分離式路基的路線走向和縱向設(shè)計(jì)往往相對(duì)自由，在滿足交通功能和安全的基礎(chǔ)上，可以依地勢(shì)而行。

本文基于鄂爾多斯東康快速路分離式路基的工程案例實(shí)踐，對(duì)分離式路基的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行分析，為類似工程研究提供參考。

1 工程概況

改建前的東康線雙向4車(chē)道已超負(fù)荷運(yùn)營(yíng)，交通壓力大，無(wú)法滿足東勝-康巴什兩片區(qū)間的交通增長(zhǎng)需求。鑒于當(dāng)時(shí)路網(wǎng)條件，對(duì)東康線進(jìn)行改擴(kuò)建是解決東勝-康巴什交通問(wèn)題的有效途徑。

本項(xiàng)目東康快速路北起東勝區(qū)，與現(xiàn)狀天驕路連接，起點(diǎn)樁號(hào)K0+000，向南經(jīng)星河灣、布日都鎮(zhèn)、中視文化產(chǎn)業(yè)園區(qū)、裝備制造基地、高科技產(chǎn)業(yè)區(qū)等，終點(diǎn)至康巴什新區(qū)，終點(diǎn)樁號(hào)K25+387.45，路線全長(zhǎng)約25.4 km。鑒于原東康線（現(xiàn)D線）和210線（現(xiàn)X線）之間地塊主要為綠地，出入交通流量較少，且橫向道路南緯一街、南緯四街、世紀(jì)大道和中視基地規(guī)劃二路等橫向道路已與東康線進(jìn)入實(shí)施計(jì)劃，可解決其間地塊交通，故采用整體路基和分類路基結(jié)合的方案。

東康快速路設(shè)計(jì)及實(shí)施時(shí)分為北、中、南3段工程（起點(diǎn)—包茂高速、包茂高速—東勝區(qū)界、東勝區(qū)界—伊克昭街）。本文重點(diǎn)分析北段，即東康快速路（起點(diǎn)—包茂高速），路段內(nèi)共采用2種路基類型：整體式、分離式。路段范圍和路基類型等參數(shù)見(jiàn)表1。工程設(shè)計(jì)范圍示意圖如圖1所示（北段實(shí)線部分，虛線為另外兩段工程）。

表1 東康快速路路段劃分

圖1 工程設(shè)計(jì)范圍示意圖

2 分離式路基的設(shè)計(jì)應(yīng)用

2.1 平面設(shè)計(jì)

東康快速路為舊路拓寬改建項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)路面彎沉檢測(cè)數(shù)據(jù)的演算，原東康線和210線的可利用率較高。因此，路線設(shè)計(jì)時(shí)以充分利用既有東康線和210線為前提，進(jìn)行路線走向和其他設(shè)計(jì)的精細(xì)化作業(yè)。

本段工程起點(diǎn)與現(xiàn)狀城市主干路天驕路銜接。

起點(diǎn)~布日都梁橋：整體式路基段。設(shè)計(jì)道路中心線主要按照現(xiàn)狀道路中心線擬合，以避免對(duì)既有建筑、環(huán)境等產(chǎn)生影響。樁號(hào)范圍K0+000~K3+050，長(zhǎng)度為3 050 m。

布日都梁橋—包茂高速：分離式路基段。該段道路東線（D線）利用現(xiàn)狀東康線，中心線擬合現(xiàn)狀道路中心線；西線（X線）對(duì)210線位進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，以滿足80 km/h設(shè)計(jì)速度線形標(biāo)準(zhǔn)。

D線樁號(hào)范圍DK3+055.77~DK8+720，長(zhǎng)度5 664.23 m；X線樁號(hào)范圍XK3+050~XK9+100，長(zhǎng)度6 050 m（見(jiàn)表1）。平面曲線、直線要素特征見(jiàn)表2。路線走向如圖2所示。

表2 平面曲線、直線要素

圖2 路線走向圖

2.2 縱斷面設(shè)計(jì)

縱斷面設(shè)計(jì)以既有道路標(biāo)高為主要設(shè)計(jì)依據(jù)，在滿足技術(shù)規(guī)范的前提下，擬合原東康線和210線縱坡，盡量減少翻挖，以降低工程投資，凈空高度不小于5 m，最大縱坡控制在5%以內(nèi)。東康快速路縱斷面豎曲線、坡度要素特征見(jiàn)表3。

表3 東康快速路縱斷面豎曲線、坡度

2.3 橫斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)規(guī)劃，東康快速路遠(yuǎn)期有城際快速公交線，因此橫斷面布置時(shí)，在雙向8車(chē)道的規(guī)模上，兩側(cè)預(yù)留4 m硬路肩，作為規(guī)劃城際快速公交專用道。

2.3.1 整體式路基

根據(jù)前期方案論證，考慮到東康快速路沿線的景觀要求，整體式路基部分中分帶寬度為2~12 m。其中，2 m中分帶路段，路基上口寬42.5 m；12 m中分帶路段，路基上口寬度為52.5 m。因此，本工程的路基上口寬度為42.5~52.5 m。斷面布置為：1.0 m（土路肩）+4 m（硬路肩）+14.5 m（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+2~12 m（中央分隔帶）+14.5 m（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+4 m（硬路肩）+1.0 m（土路肩）（見(jiàn)圖3）。

圖3 整體式路基橫斷面設(shè)計(jì)（單位：m）

2.3.2 分離式路基

D線利用既有東康老路，老路路基上口寬度25.0 m，改建后利用其作為東康快速路東半幅，利用路基寬度為21m，東側(cè)波形護(hù)欄設(shè)置于0.75 m路面超鋪部分，其余老路保留不變。斷面布置為：0.75 m（路面超鋪寬度）+4.0 m（硬路肩）+14.5 m（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+1.0 m（硬路肩）+1.0 m（土路肩）=21.25 m（見(jiàn)圖4）。

圖4 D線橫斷面設(shè)計(jì)圖（單位：m）

分離式路基X線為西半幅，斷面布置為：1.0 m（土路肩）+1.0 m（硬路肩）+14.5 m（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+4.0 m（硬路肩）+1.0 m（土路肩）=21.5 m（見(jiàn)圖5）。

圖5 X線橫斷面設(shè)計(jì)圖（單位：m）

2.4 重要節(jié)點(diǎn)立交層次優(yōu)化設(shè)計(jì)

為保證中長(zhǎng)距離快速通達(dá)性能，快速路嚴(yán)格控制出入口，并加強(qiáng)重要節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。根據(jù)總體布置方案，本工程沿線共設(shè)有各類立交8處。結(jié)合路網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)安排，其中6座立交（互通立交3座、菱形+定向匝道立交1座、菱形立交1座、分離式立交1座）由本工程近期一并實(shí)施，剩余2座立交為遠(yuǎn)期實(shí)施。近期實(shí)施立交節(jié)點(diǎn)如圖6所示。

圖6 近期實(shí)施立交節(jié)點(diǎn)圖

圖7 世紀(jì)大道互通立交平面圖

同時(shí)，針對(duì)沿線區(qū)域尚未明確的園區(qū)規(guī)劃設(shè)想，也需考慮預(yù)留將來(lái)互通實(shí)施的方案，以保證未來(lái)區(qū)域開(kāi)發(fā)的可行性。因此，本工程進(jìn)行平、縱、橫設(shè)計(jì)時(shí)需重點(diǎn)綜合考慮的因素較多，如互通立交節(jié)點(diǎn)的匝道位置、走向，節(jié)點(diǎn)處立交的高低層次等。以世紀(jì)大道立交節(jié)點(diǎn)為例，在不影響主要功能的前提下，需考慮D線、X線與立交的層次關(guān)系，使縱向立交高度設(shè)計(jì)盡可能壓低，從而降低工程造價(jià)、節(jié)約資源。立交層次分布見(jiàn)表4。

表4 立交層次分布

3 分離式路基設(shè)計(jì)注意問(wèn)題

（1）分離式路基設(shè)計(jì)應(yīng)處理好近遠(yuǎn)期結(jié)合、新建與改建、局部與整體、分離式和整體式的關(guān)系。平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)與功能、環(huán)境等相互協(xié)調(diào)。

（2）由于路基分離，路基寬度與整體式路基寬度不同，路線在整體式路基與分離式路基銜接過(guò)渡段需作特殊處理[2]。為保證車(chē)道的順適過(guò)渡，過(guò)渡段設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合平面線型的布置進(jìn)行漸變率和漸變方式的合理選擇。

（3）為保證路基的穩(wěn)定、耐久和車(chē)輛行駛安全，應(yīng)做好路基分幅、合幅過(guò)渡的三角區(qū)域的防護(hù)和排水。

（4）分離式路基縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮與整體式路基分幅、合幅點(diǎn)處縱向平順銜接。左、右幅分離式路基縱斷面設(shè)計(jì)的分幅點(diǎn)、合幅點(diǎn)的標(biāo)高必須和整體式路基設(shè)計(jì)標(biāo)高協(xié)調(diào)一致[3]。

4 結(jié) 語(yǔ)

本著功能優(yōu)先、最小破壞、寬容設(shè)計(jì)的理念，本工程在設(shè)計(jì)中統(tǒng)籌考慮沿線節(jié)點(diǎn)的平、縱、橫設(shè)計(jì)，并在最大限度利用既有道路的基礎(chǔ)上以分離式路基的形式實(shí)現(xiàn)了升級(jí)改造，既滿足了交通功能，又極大地節(jié)約了工程造價(jià)。通車(chē)以來(lái)運(yùn)營(yíng)狀況良好，帶來(lái)了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。