吉彩路改擴建工程方案設計

李昆岡，李瑛，程生平

（中國市政工程西北設計研究院有限公司，甘肅蘭州730000）

吉彩路改擴建工程方案設計

李昆岡，李瑛，程生平

（中國市政工程西北設計研究院有限公司，甘肅蘭州730000）

通過舊路改擴建工程，實現道路功能的升級、服務水平的提高，推動周邊區域的快速發展，但舊路改擴建因舊路的狀況不同、所處區域環境不同，改擴建設計方案也各不相同。基于新疆準東經濟技術開發區五彩灣吉彩路改擴建工程方案設計，對二級公路改擴建為一級公路從現狀調查到改擴建方案設計的確定進行了深入探討，為類似工程提供技術參考。

吉彩路；改擴建；方案設計

0 引言

準東經濟技術開發區位于新疆維吾爾自治區昌吉回族自治州境內，距離烏魯木齊約200 km，分為西部產業集中區（以下簡稱五彩灣）和東部產業集中區，是國家戰略型能源基地，吉彩路位于五彩灣內，北起G216，南至吉木薩爾縣，為二級公路。

作為區內一條重要的運輸通道，承擔著大量的過境交通，但又屬于城市規劃區范圍內，還為規劃區內部出行提供服務。隨著開發區的發展，交通量增長迅速，服務水平已低于四級服務水平下限，其二級公路的服務功能已明顯不足，交通效率低下，事故頻發，改擴建迫在眉睫。由于道路功能的多樣性，給設計帶來了一定的難度。

1 現狀調查與分析

本次設計吉彩路為S239位于經濟開發區內路段（K24+012.234～K49+352.234），全長約25 km。二級公路標準，設計車速60 km/h，路基寬12 m，行車道寬7.5 m。

1.1 沿線兩側地塊情況

道路沿線主要為工業用地，均為一類建設用地，公路沿線分布有大型煤礦，神華、北一、北二、北三、恒聯電廠，宜化化工、天池能源、中煤煤制氣、國泰新華、東方希望等大型廠礦企業，準東北貨站，五彩灣調蓄水庫等。

通過對道路所在區域規劃資料的研究和現場實際調查得知，道路沿線預留用地為道路改造拓寬創造了條件。

1.2 現狀交通情況

吉彩路既要承擔過境交通，又是規劃區內的主要集散道路，是五彩灣的主要交通通道，交通流量大，且重車比例高，交通事故頻發，經現場交通調查及根據交通量預測分析得知，其服務水平已低于四級服務水平下限。

道路沿線出行需求增加，現狀已無法滿足交通量需求，道路必須進行拓寬改造。

1.3 現狀道路橫斷面

道路橫斷面如下：0.75 m土路肩+1.50 m硬路肩+7.5 m行車道+1.50 m硬路肩+0.75 m土路肩=12 m。

1.4 現狀結構

現狀路面為瀝青混凝土路面，行車道總寬7.5 m，根據鉆芯取樣結果，瀝青混凝土路面總厚約為55 cm，自上而下依次為5 cm瀝青面層、34 cm水泥穩定砂礫、16 cm天然砂礫。

吉彩路路面整體狀況良好，全線主要為磨光，部分路段僅存在輕微橫向裂縫，少量路段存在如網狀裂縫、坑槽、車轍等病害。

路基未出現明顯的不均勻沉降，路肩僅有輕度損壞，邊坡穩定，排水系統通暢。

根據現場調查結果，依據《公路技術狀況評定標準》（JTG H 20—2007）經過分析計算得到，吉彩路公路技術狀況指數80≤M QI＜90，技術狀況為良。

綜上所述，擬定道路改造的斷面方案時，應充分考慮到對現狀道路結構的利用，節省投資。

1.5 沿線其他設施

道路沿線兩側分布設施主要有大量電力、電信桿線，距離道路西側約20 m、東側35 m處沿路分布有35 kV、110 kV電力桿，距離西側約10 m處分布有電信桿，道路兩側還零星分布有其他電壓等級較低的電力桿線，以上桿線均為架空線路，其余設施見表1。

以上桿線、鐵路涵洞及其他構造物均無法遷移，設計必須考慮避讓。

1.6 現狀總體評價

該道路位于五彩灣的核心區段，交通量大，重車比例極高，且兩側用地的開發力度大，現狀路面結構情況良好，道路兩側桿線眾多，本工程設計時應重點結合以上現狀情況進行改擴建設計。

2 改擴建方案

2.1 改擴建方案設計原則

在吉彩路的改擴建方案設計上，主要堅持以下設計原則：

（1）滿足交通需求，保證交通安全通暢。改擴建后的吉彩路由雙向兩車道擴建為雙向四車道，能夠滿足設計年限內的交通需求。

（2）保護道路沿線的既有設施。即對道路沿線如電力電信桿線等重要設施盡量做到少遷移或者不遷移。

（3）利用現狀道路。經過調查與分析，現狀路基、路面及涵洞等狀況良好，最大限度利用現狀，節省投資。

2.2 主要技術標準

本次吉彩路改擴建工程起點位于規劃新建的環城北路及現狀吉彩路交叉口（S239里程K24+012.234），終點止于規劃1100 kV換流站（S239里程K49+352.234）處規劃路口，路線總里程全長25.34 km。

（1）道路等級。根據交通量預測結果，結合吉彩路在準東經濟技術開發區的地位和作用，吉彩路按一級公路標準進行改擴建。

（2）設計速度。吉彩路兼過境交通與區域內集散交通的功能，設計速度采用80 km/h。

（3）建筑限界。全線凈高為5.0 m。

（4）荷載等級。橋梁設計荷載采用公路-Ⅰ級；路面結構計算荷載采用BZZ-100 kN。

2.3 平面設計

平面結合現狀吉彩路線位進行，現狀線形技術指標滿足設計速度80 km/h的一級公路的指標要求，因此整體平面線位按照現狀吉彩路布設。局部穿越預留鐵路涵洞等構筑物路段，結合現狀構筑物橫斷面布置進行路線布設，全線共布設平曲線8處，圓曲線最小半徑2000 m、最大半徑15000 m。

主要控制點：現狀吉彩路（S239）、烏準鐵路支線、準東公路（Z917）、烏準鐵路、“5000萬m3”調蓄水庫、輸煤廊道、東方希望集團等。

2.4 縱斷面設計

經現場調查得知，現狀路基路面結構良好，西半幅在舊路面上進行4 cm厚加鋪設計，東半幅新建，因此本次縱斷面設計的基本思路是結合舊路加鋪方案與實測高程在現狀標高的基礎上優化縱斷面，滿足《公路路線設計規范》（JTG D20—2006），并通過調整縱段，使設計高程較現狀路面標高高4 cm。

2.5 橫斷面設計

橫斷面設計是吉彩路改擴建設計的重點，對平面、縱斷面設計都有影響。橫斷面設計的主要影響因素如下：

（1）吉彩路位于五彩灣的核心區，兩側地塊開發強度大、車流量大，改造橫斷面應充分考慮到交通量的要求，提高道路的通行能力。同時需考慮施工期現狀吉彩路的通行要求。

（2）路面結構情況良好，改造橫斷面應充分利用現狀結構，節省投資。

（3）道路兩側桿線，現狀輸煤廊道、鐵路預留通道的位置對改造橫斷面的布設影響大。

農村飲水安全自動化監控技術研究及應用前景分析……………………………………………… 胡 孟，李曉琴(8.66)

結合以上因素提出以下三種橫斷面及平面布設方案（見表2）。

表2 橫斷面改造方案m

方案比較見表3。

綜上所述，推薦采用改造方案三。

2.6 路基設計

2.6.1 路拱與橫坡

結合采用橫斷面方案，道路路拱整體采用單路拱，雙面坡。保留現狀道路路拱形式，及橫坡坡度、坡向不變，拓建路基中央分隔帶采用0.3%橫坡坡度與現狀道路橫坡同向相接，路緣帶、車行道、硬路肩范圍內的橫坡坡度采用1.5%，土路肩橫坡坡度采用3.0%。

2.6.2 邊坡

路基邊坡坡率根據道路沿線工程地質與水文地質條件、邊坡高度、防排水措施、路堤填料的物理力學性質等，并結合現狀道路的邊坡坡率，綜合確定本項目邊坡形式及坡率：路堤邊坡坡率1∶3，路塹邊坡坡率1∶2。

2.6.3 特殊路基處理

本項目工程沿線區域地基土為鹽漬土且呈斷續狀分布，鹽漬化程度較嚴重，總體以硫酸鹽、亞硫酸鹽至弱、中鹽漬土為主，局部為過、強鹽漬土路段。根據路基干濕類型，采取不同處置方案，見表4。

表4 特殊路處理

2.7 路面設計

根據使用要求、氣候特點、自然區劃、公路等級、設計年限、交通量和沿線工程地質情況以及現狀路面結構，本著“安全、經濟、適用”的原則，以《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50－2017）、《公路路面基層施工技術細則》（JTG/T F20—2015）、《新疆公路瀝青路面設計指導手冊》等為依據進行路面結構設計。西半幅由于路面結構良好，只是出現了局部的裂縫及磨光現象，因此對現狀道路進行灌縫及罩面處理；東半幅參照西半幅進行新建，結構組合見表5。

3 結語

本文基于五彩灣吉彩路的改造工程，在結合現狀道路的前提下，對道路的平面線位、縱斷面、橫斷面的改造設計進行了深入的分析研究，對現

表5 路面結構組合

狀道路利用達到了最大化，同時由于工程所在地均為鹽漬土，本工程對于鹽漬土進行了有效的處理，該項目已經建成運營，取得了良好的效果。

舊路改造往往因其兩側用地性質、電力電信桿線、道路路基路面現狀及施工期交通組織等綜合影響使改造變得復雜，因此需對道路現狀進行嚴密細致的調查，根據現狀條件制定經濟合理的改造設計原則，對交通需求、技術指標、造價等各種因素進行綜合分析，從而優選出指標合理、造價最省的改造方案。

U412.37

B

1009-7716（2017）11-0039-03

2017-07-24

李昆岡（1985-），男，甘肅蘭州人，工程師，從事道路與橋梁工程設計工作。

10.16799/j.cnki.csdqyf h.2017.11.011