太原市108國道(鋼園路)改造工程的設計探討

0 引言

為加快創新型城市建設，實現在中部地區率先綠色崛起，太原市委、市政府審時度勢，提出了“南移西進、北展東擴”的城市空間發展戰略，按照城市總體規劃的發展思路，在大力進行南部區域發展建設的同時，推動主城區北部區域的發展。太原市108國道(鋼園路)改造工程位于太原市區東北部，西起恒山路，東至東山高速陽曲收費站，連接濱河東路與大運高速公路，貫穿太原市不銹鋼生態產業園區，規劃為城市Ⅰ級主干道，是太原市的北出入口，道路全長7 km，紅線寬度50 m。該工程為2009年太原市重點工程，并于當年竣工通車。現結合兩年來的使用情況對工程的設計進行歸納總結，以供同行們參考。

1 道路現狀

太原市108國道(鋼園路)改造工程西起恒山路，東至東山高速陽曲收費站，全長7 km，為公路城市段，現狀道路寬23 m，路線走向為西南—東北，道路兩側總體地勢為東南高、西北低。沿線主要途經新城村、太原不銹鋼產業園區、皇后園村、歇子寨村、晉莊村、陽曲鎮。道路西北側為太原不銹鋼產業園區，處于發展建設階段，區內的規劃路部分形成。道路東南側緊鄰北同蒲鐵路線及皇后園石油庫等。

2 設計原則

1)路線走向服從城市總體規劃布局，對城市總體規劃路網加以完善。2)處理好道路與北側不銹鋼園區規劃路網的關系，利用現狀地形設置下穿通道，減少對直行車輛的交通干擾。3)創造安全、暢通、便捷的道路環境，吸引北部出入境車流，減少出入境交通對城市核心區的穿越。4)充分研究道路交通流構成情況，確定最佳道路橫斷面類型。5)人性化景觀設計，關懷行人交通。

3 技術指標

1)道路性質:城市Ⅰ級主干道。2)設計車速:50 km/h。3)設計荷載:公路Ⅰ級。4)抗震設防:8度。5)道路橫坡:機動車道:1．5%;非機動車道:1．5%。

4 設計思路與工程實踐

4．1 平面設計

根據城市總體規劃，道路中線走向由西南向東北，沿線主要與不銹鋼園區各規劃路、東方機械廠及延長油庫專用線相交，規劃道路中線與現狀中線局部偏離較大。由于本工程屬于原有道路的升級改造，沿線建筑、樹木、架空線路等已基本形成固定的格局，所以對規劃中線進行了調整，路線走向基本沿原有道路布設，但在具體道路中線確定時，綜合考慮對建筑物、樹木、架空線路、北同蒲鐵路線、橋位位置以及道路線型技術標準等進行調整，設計原則是盡量保留原有樹木、少拆遷，以達到降低工程造價的目的。

4．2 縱斷面設計

道路縱斷面設計主要考慮該道路的交通性質，周邊居民的出行方式，以及道路所處場地的地形、地貌等條件，本著滿足交通要求、防洪要求、與相交道路銜接、居民出行方便快捷以及土方平衡等原則進行設計。縱斷面設計主要考慮的控制點有:各相交道路交叉口現狀高程、通道橋梁控制高程。

4．3 橫斷面設計

4．3．1 方案一

拆遷一次到位，按規劃紅線寬度50 m實施。雙幅路形式，中間4 m綠化帶，兩側各15 m車行道(雙向八車道)，兩側各8 m寬的路側帶(人非共板)，其中包括1．5 m的綠化分隔帶、4 m寬的非機動車道、2．5 m寬人行道。

方案優點:1)道路服務水平較高。交通量發展具有不可預見性，尤其是對快速發展的城市，機動車擁有率和道路交通量的增長會產生突變。作為太原市的北出口，隨著城北客站的投入運營和園區的發展壯大，本道路必將吸引更多的客貨運交通。2)機非分離，人非共板，減少交叉口機非干擾，確保交叉口暢通;4 m寬的分隔帶確保對向行車安全。3)有利于交通組織，利用中央分隔帶，結合交通組織可將左轉、掉頭行駛產生的沖突點轉為交織點，減少交叉口交通壓力。

4．3．2 方案二

拆遷一次到位，按規劃紅線寬度50 m實施。單幅路形式，中間機動車道30 m，為雙向八車道，兩側路側帶為人非共板斷面，寬10 m，分別為3．5 m寬的綠化分隔帶，3．5 m寬的非機動車道，3 m的人行道。

方案優點:1)道路交通容量大，服務水平較高。2)人性化景觀設計，關懷行人交通。在道路綠化帶的設計中，沒有將綠化帶置于機動車道中央，而是移至機動車道外側，在3．5 m寬的路側綠帶和人行道各栽植一排行道樹，打造綠樹成蔭的效果，讓城市行人交通的參與者充分享受環境改善以后帶來的成果。3)采用人非共板斷面形式，有效地保證了機動車尤其重型車輛的快速通行。

針對該路段的行人、非機動車流較少，以過境交通為主的交通特性，通過綜合比較，推薦道路方案二。

4．4 道路交通組織方案及實施情況

108國道現狀兩側區域為陽曲鎮各村莊，由于沿線村莊較多，且多為Y形交岔口，為保證道路安全，在各交叉口設置醒目的交通警示牌。為徹底解決道路改造后不銹鋼園區道路與鋼園路的干擾，規劃設計了5座地下通道橋。

4．4．1 恒山路口分離式立交

根據路網規劃，108國道與新城大街向西與濱河東路北延段貫通后，將成為一條出入太原市區的快速通道，勢必吸引更多東西向的交通流。結合路段東高西低的地形，采用108國道主線下穿的形式，徹底分離東西向和南北向交通流的沖突。下穿通道為2孔13 m框構，凈高5 m，橫斷面布置為雙向六車道。對交叉口地面進行渠化，行人、非機動車及左轉車輛通過信號燈控制進行交通組織。

4．4．2 K0+920下穿通道(不銹鋼園區10號路口)

根據規劃不銹鋼園區10號路下穿108國道后與北同蒲鐵路南側的物流園區貫通。為解決物流園區車輛出入鋼園路，在10號路規劃路口位置預留一處下穿通道，在道路南側設置9 m寬的輔道。通道形式為2孔13 m框構，橫向布置為雙向四車道，以及各4．5 m的路側帶(人行道+非機動車道)。北側車輛進出108國道采用地面平交右進右出的形式，南側車輛通過輔道右進右出108國道。

4．4．3 K1+690下穿通道(不銹鋼園區5號路口)

鋼園區5號路規劃斷面為40 m，該道路為橫貫園區中部的一條城市主干道，向西與新蘭路溝通，向東與皇后園村溝通，為解決該區域車輛東西向交通，在5號路規劃路口位置預留一處下穿通道。通道形式為2孔13 m框構，橫向布置為雙向四車道，外加兩側各4 m人行道和非機動車道。北側車輛進出108國道采用地面平交右進右出的形式，對左轉車輛進行信號燈控制，通過中央綠化帶斷口出入108國道。

4．4．4 K2+035下穿通道(皇后園村口)

在108國道路南皇后園村路口，進出皇后園油庫運輸石油車輛較多，左轉流向較大。在該路口設置一處下穿通道，在通道南北兩側設置了9 m寬的輔道。通道形式為1孔20 m框構，凈空5 m，主要解決石油運輸車輛左轉進出皇后園油庫與108國道直行車輛的沖突。北側鋼園區20 m寬規劃路與北側輔道相接，采用右進右出的交通組織形式。

4．4．5 K4+100下穿通道(不銹鋼園區9號路口)

鋼園區9號路規劃斷面為40 m，該道路為橫貫園區北部的一條城市次干道，向北為不銹鋼無縫鋼管項目廠址，為解決該區域車輛南北向交通，在9號路規劃路口位置預留一處下穿通道。通道形式為2孔13 m框構，橫向布置為雙向四車道，以及各總寬4．5 m的人行道和非機動車道。北側車輛進出108國道采用右進右出形式。

由于工期等諸多原因，規劃中的通道只有K0+920處一處予以實施，因本道路東南側為北同蒲鐵路、單側無干擾，加之道路的拓寬提高了道路的交通容量，因此實施以后道路的通行能力仍然有顯著的提高和改善。

4．5 路基處理

1)在城市道路路基處理中對管線的回填質量要求比較高，作為關鍵工序必需采取有效措施、切實保證路基質量。工程實施前期，天然氣管道已經提前開挖施工，并且溝槽回填質量較差，經過幾場大雨之后出現沉陷，為確保路基質量，對其采取了全部換填碎石的處理方式，經過兩年的運行，該位置未出現縱向裂縫與路面沉陷。

2)本工程屬于舊路改造，故需對道路新、舊路基結合部進行處理，以避免新舊路基的不均勻沉降，造成路面裂縫。設計中采用雙向鋼塑土工格柵來處理新舊路基不均勻沉降問題，將舊路利用段的邊坡挖成臺階，在距路基封頂20 cm處加鋪鋼塑復合格柵，格柵橫向在新舊路基土上各搭接3 m。運營兩年來，全線新舊路基結合處未出現一處路面反射裂縫。

4．6 路面結構

1)針對道路車流量大、重型車輛多的特點，路面結構層總厚度達到了82 cm，面層總厚度為18 cm:4 cm SBS細粒式瀝青混凝土(AC-13、石料選用抗滑、耐磨石料)+6 cm中粒式瀝青混凝土(AC-20，摻加0．5%抗車轍劑)+8 cm粗粒式瀝青混凝土(AC-25);基層為20 cm水泥穩定碎石(水泥暫定含量5%)，底基層:40 cm水泥穩定碎石(水泥含量暫定3%)。特別是上、中面層采用雙層改性瀝青混凝土，提高了路面的高溫抗變形能力和低溫抗裂性以及抗車轍能力，延長了道路的使用壽命。

2)為防止道路檢查井周圍出現不均勻沉降，影響道路的耐久性，道路檢查井設計采用鋼筋混凝土結構，取代了以往的磚砌體結構。為防止井周圍路面因壓實不到位造成沉陷，對檢查井周圍0．8 m范圍內采取C15混凝土回填。同時檢查井采用一明一暗布置，用雨水暗井連接雨水口，減少了井蓋數量。通過以上舉措，有效預防了城市道路檢查井周圍的病害，提高了道路的耐久性。

5 工程運行效果及社會效益

道路運行兩年來，路基、路面質量良好，未出現裂縫及沉陷，這與道路的路基處理得當、設計標準高和雨水井的改進設計有很大關系，充分證明了設計的合理性。道路的改造進一步完善了太原市的總體路網，使得太原市路網整體優勢得以進一步發揮，鋼園路與新城大街、濱河東路共同構成了太原市區進出大運高速的快速通道，吸引了大量的太原市區北部的出入境交通流，分流了楊家峪收費站大量的進出車輛，減輕了迎春街和建設路中心城區的交通壓力。道路改造的同時對全線實施綠化工程，綠化面積達到2．82萬m2。栽植喬木3 656株，花灌木1萬余株，綠籬4 338 m2，地被900 m2，整個道路呈現出“三季有花，四季常綠”的景觀效果，徹底改變了太原市北部的落后面貌，完善了城市職能，全面提升了城市形象，同時道路的建設也為太原不銹鋼產業園區的發展壯大奠定了良好的基礎條件，由此可以看出交通基礎設施建設對于一座城市的發展具有強大的帶動作用。

［1］CJJ 37-90，城市道路設計規范［S］．

［2］JTG D50-2006，公路瀝青路面設計規范［S］．

［3］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范［S］．

［4］DB 14/T160-2007，公路改性瀝青路面施工技術規范［S］．