淺析京臺高速長樂松下至平潭段工程總體設計方案

■李志

（福建省交通規劃設計院，福州350004）

淺析京臺高速長樂松下至平潭段工程總體設計方案

■李志

（福建省交通規劃設計院，福州350004）

本文介紹京臺高速長樂松下至平潭段工程總體設計的思路，并對主要設計節點的設計方案進行了介紹和分析，為同類工程提供參考。

總體設計高速公路海綿城市

1 工程概況

1.1 項目背景

國家高速公路網京臺線長樂松下至平潭段工程位于平潭綜合實驗區，是利用平潭綜合實驗區規劃中“一橫兩縱”快速路網中的壇西大道（兩縱之一）與北向的長樂至平潭高速公路對接（海峽二通道），是平潭島通往北部地區的便捷通道。項目地理位置如圖1。

1.2 項目建設標準

本項目的設計標準為雙向六車道高速公路，路基寬度為33.5m，設計速度為100km/h。

1.3 路線走向及建設規模

本項目起點位于長樂市松下鎮大祉村東北側（與長平高速公路的長樂古槐至松下段銜接），終點位于江樓村南側與已建的壇西大道、蘇平路（均為市政道路）銜接，路線長度19.061公里，總造價24.5537億元（含公鐵兩用大橋公路工程部分承擔67.07億元投資額的貸款利息為8.1161億元）。

圖1 項目地理位置圖

其中起點跨海段14.514km與福平高鐵共線，為公鐵兩用大橋，其主體工程由福平高鐵項目施工。所以，本次的設計范圍主要為跨海段公鐵兩用大橋的公路專用部分附屬工程、大練島互通匝道及接線，以及長平高速入島部分的平潭接線段4.547km。

本項目設置橋梁904m/1座，分離式橋梁328m/1座，互通式立交2處（平潭互通為樞紐互通），超限、超載檢查站1處、養護工區（與公鐵兩用大橋監控通信站合建）1處、大練島收費站1處。

1.4 地形、地貌

本項目規劃路線方案位于福建省平潭縣境內，位于閩東南沿海地帶，大多屬閩東剝蝕殘丘地貌和濱海沖海積平原地貌。跨越地貌單元主要有剝蝕丘陵地貌、沖洪積、沖海積平原等，總的地勢北高南低。主干山脈總體呈北東走向。

2 總體設計

2.1 項目特點

（1）本項目是海峽二通道的重要組成部分。項目建成后，將使平潭往北至福州比平潭經漁溪（即平潭一通道）至福州縮短行車里程約30km，是平潭島通往北部地區的便捷通道。

（2）與壇西大道（市政道路）、福平鐵路間的銜接，平潭互通采用公路兼市政化設計。

（3）項目所處的環境為濱海、海水環境，必須充分考慮結構混凝土耐久性問題。

（4）項目橫跨平潭海壇海峽，跨海段橋梁長。橋址處夏季臺風多發，風力大；冬季多霧。海上橋梁附屬交通工程設計應重點考慮橋面的防風防災等方案，確保行車安全。

（5）軟基段構筑物與路基沉降不均，橋梁、涵洞前后段易造成“跳車”現象。

（6）施工標準化管理涉及設計、施工、管理全過程，設計方案應貫徹落實《福建省高速公路施工標準化管理指南》要求。

（7）項目沿線灘涂海域、圍墾、水產養殖，植被茂密、山清水秀，應做好環保、水保專項設計，避免環境破壞和造成水土流失及影響水產養殖。

2.2 總體設計原則

根據路線走向、公路標準，本項目總體設計必須認真貫徹“安全、耐久、節約、和諧”的指導思想；全面貫徹以人為本的設計理念；最大限度地保護基本農田、盡量減少建筑物的拆遷量，有力地促進社會經濟的可持續發展；最大限度地保護周邊環境，追求公路建設與自然景觀的完美結合。

針對項目特點，制定以下總體設計原則：

（1）舉總體設計之綱，統籌考慮各項受控因素，尋找綜合效益最佳方案。

（2）張分項工程之目，以總體設計的思想和原則指導各專業間的協調性。

（3）加大地質勘察力度，以地質選線理念和運行速度理論指導設計，保證工程可實施性并從源頭杜絕安全隱患。

（4）與其他公路、鐵路、經濟設施有機協調，合理共享走廊帶資源，少占耕地，少拆遷；合理匹配地形，減少橋隧比例，降低工程造價和運營養護成本。

（5）融入自然，節約土地，妥善處理工程建設與環境敏感點、礦產資源、水源地保護的矛盾。

（6）從提高整體路網效益和促進經濟發展等多角度研究互通立交布設。

2.3 路線

主要技術指標的采用如表1所示。

表1 路線主要技術指標表

2.4 路基、路面工程

（1）設計原則

①填方路基

填方地段主要利用開挖路基的土石料填筑，其邊坡率為填高0～8m，一般采用1∶1.5；8～20m，一般采用1∶1.75～1∶2.0。本工程填方邊坡采用臺階式，每級高8m、平臺寬2m，在坡腳處設2m寬的碎落臺。

局部沖溝、山間凹地路段，排水不良、土體常年飽水而形成的軟弱地基，分別采用排水疏干、換填、塑料排水板、土工格柵、設置片石盲溝及反壓護道等措施處理。

斜坡路堤在通過穩定性驗算的基礎上，視具體的工程地質條件，一般采用護腳墻、路堤墻或抗滑擋墻；在地面橫坡較陡、填方較高時，對坡面進行開挖臺階，并于坡腳分層鋪設土工格柵，必要時再設置反壓護道。

（2）挖方路基

挖方路基的邊坡設計取決于：①通視條件；②工程條件：即巖石及土的性質、邊坡高度、地下水和地表水情況；③經濟性。

（3）特殊路基處理

本項目特殊路基主要為軟土。平潭互通場地屬于海岸灘涂堆積平原地貌，地勢較平坦、開闊，地表水系發育。路段內上覆為第四系沖海積形成的粉質粘土、淤泥、中砂，零星分布第四系人工填土。

軟土路段場地上覆人工填土，其力學性能較差，厚度較薄，且分布不均，池塘等地段可能缺失，而淤泥層厚度總體較大。淤泥強度低、壓縮性高、靈敏度大，其工程性能差，路堤筑填后在其荷載作用下會產生不均勻沉降及路堤失穩等問題，軟基需進行特殊處理。

本項目場地近海，軟土層較厚，且項目工期緊，因此設計考慮采用對工程地質適應性強PTC樁復合地基處理軟基。

（4）路面工程

本項目主線采用的路面為：4.5cm改性瀝青砼抗滑表層（AC-13C）+5.5cm中粒式改性瀝青砼下面層（AC-20C）+16cm瀝青穩定碎石上基層（TAB-25）+16cm級配碎石下基層+1cm熱瀝青表處下封層+30cm 3%水泥穩定碎石底基層。

2.5 主要節點方案

（1）蘇澳高架橋

本項目設置一座主線橋梁，為蘇澳高架橋。橋梁上部結構采用18×50m PC連續現澆箱梁。下部構造采用薄壁花瓶墩、箱型花瓶墩配樁基礎、肋臺配樁基礎。蘇海岸高架橋全景圖如圖2所示。

圖2 蘇澳高架橋全景圖

（2）大練島互通

大練島互通位于在大練島舍仁宮村以西，該互通主要考慮長平高速與新建通大練鄉支線（ZX1606）銜接，方便大練島的車輛上下高速公路。采用單喇叭型互通式立交。大練島互通全景圖如圖3。

圖3 大練島互通全景圖

互通區主要技術指標：主線最小半徑Rmin=3500m，最大縱坡Imax=1.2%；匝道最小半徑Rmin=52m，最大縱坡Imax= 4.0%；匝道長度3704m，連接線長769m。匝道橋長1904m/ 7座，橋型結構為預應力砼連續T梁和現澆箱梁。

（3）平潭互通

采用十字混合型互通式立交方案，主線上跨蘇平路，交心樁號K79+609.626，互通立交主體設置江樓村附近，銜接已建壇西大道及在建蘇平路。平潭互通全景圖如圖4所示。

圖4 平潭互通全景圖

本方案通過新建A-H匝道8條匝道實現長平高速、壇西大道及蘇平路各個方向的交通流轉換。其中B、G匝道采用半直連匝道，設計速度50km/h，其余匝道設計速度為40km/h。另外為滿足平潭綜合實驗區市政交通功能的要求，設置I、J、L、N，共4條輔道，其中I、J輔道設計速度30km/h，L、N輔道設計速度為40km/h；并完善非機動車、人行道等慢行系統。

互通區主要技術指標：主線長平高速最小半徑Rmin=1500m，最大縱坡Imax=3.79%；被交路蘇平路最小半徑Rmin=2000m，最大縱坡Imax=3.69%，匝道最小半徑Rmin=55m，最大縱坡Imax=3.84%；匝道長度4356m，輔道長連接線長4276m。互通區主線橋共長1204m/1座，匝道橋長3050m/6座，輔道橋及非機動車道橋長336.5m/4座，橋型結構為預應力砼連續矮箱梁和現澆箱梁。

（4）高壓電力隧道及綜合管廊

本項目平潭互通分別與兩條市政路銜接，所以平潭互通的布設需考慮市政設施的設置。平潭互通綜合管廊及電力隧道分布圖如圖5所示。

圖5 平潭互通綜合管廊及電力隧道分布圖

平潭互通內共有綜合管廊一條，高壓電力隧道一條。其中，蘇平路（蘇北路至壇西大道）段下設2.6m×3.7m單艙高壓電力隧道；平潭互通內設一條（2.0m+2.6m）×3.3m雙艙綜合管廊用于對接互通相接的四個方向的高壓、中壓及通信管線。

2.6 景觀設計

公路景觀設計應力爭使自然景觀、人文景觀與公路工程達到有機協調，建立起新的完整的公路景觀系統，設計時應從使用者的視覺、心理出發研究公路的功能、美觀及經濟的一致性。道路各主成部分的空間位置配合協調、利用綠化來保護環境、改善環境，通過防護、護坡栽植，誘導、過渡、防眩、緩沖、遮蔽、標志、隔離栽植的綠化措施，達到降噪、防塵、保持水土、穩定邊坡和改善視覺環境、增加行車安全的目的。

2.7 海綿城市道路LID雨水系統

海綿城市道路LID雨水系統，是一種以生態系統為基礎，從徑流源頭開始的暴雨管理方法。從一味的“排”到“滲、蓄、滯、排、用”結合，不僅是城市雨洪管理方式的轉變，更是對資源環境認識的轉變。低沖擊開發模式使開發區域盡量接近于開發前的自然水文狀態，實現城市開發建設之后對原有自然環境的地表徑流影響最小化。低影響開發方法與傳統雨洪控制利用方法相比，具有可持續、分散化、節省投資、與場地開發和景觀設計相結合等特點。

海綿城市道路LID雨水系統設計主要措施：

（1）人行道采用環保透水鋪裝。

（2）道路橫斷面設計優化道路橫坡坡向、路面與道路綠化帶及周邊綠地的豎向關系等，便于徑流雨水匯入低影響開發設施。

（3）路面排水采用生態排水的方式。

（4）綠化帶內低影響開發設施采取必要的防滲措施，防止徑流雨水下滲對道路路面及路基的強度和穩定性造成破壞。

（5）道路徑流雨水進入道路紅線內外綠地內的低影響開發設施前，利用沉淀池、前置塘等對進入綠地內的徑流雨水進行預處理，防止徑流雨水對綠地環境造成破壞。

（6）低影響開發設施內植物宜根據水分條件、徑流雨水水質等進行選擇，宜選擇耐鹽、耐淹、耐污等能力較強的鄉土植物。

3 結語

一旦遠期規劃的國高網京臺線臺灣海峽通道采用北線方案（即平潭島至臺灣新竹方案），本項目便可實現與國高網京臺線的對接，也將同時連接長樂國際機場和福州繞城高速公路，從而形成快速路網。

[1]JTG D20-2006，公路路線設計規范[S].

[2]JTJ B01-2014,公路工程技術標準[S].

[3]國家高速公路網京臺線長樂松下至平潭段工程可行性研究報告. 2016.2.

[4]國家高速公路網京臺線長樂松下至平潭段工程初步設計相關文件.

[5]平潭綜合實驗區市政工程設計指引（暫行版）.

[6]海綿城市建設技術指南.2014.10.