淺析國道107赤壁市繞城段下穿武廣高鐵立交段道路設計

徐光斌 魯聰

摘 要：本文結合107國道咸寧市赤壁段改擴建工程的設計經驗，針對國道107赤壁市繞城段下穿武廣高鐵立交后緊接著上跨京港澳高速公路段路線三個方案進行相關論述。對公鐵立交的路線線形方案和上跨京港澳高速的節點做了充分地比較論證，綜合了多方影響因素，選擇了最優的實施方案。

關鍵詞：區間控制因素；路線方案比選；分離式路基；公鐵立交

中圖分類號：U443 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0114-02

1 項目概況

107國道咸寧市赤壁段改擴建工程全長68.436Km，路線經過官塘驛、中伙鋪、埔圻、茶庵嶺、趙李橋等鎮。項目全線采用設計速度80Km/h的雙向四車道一級公路，整體式路基寬度24.50m，分離式路基寬12.75m。國道107赤壁市繞城段是其中一段。繞城段主要控制點：京廣鐵路、中伙工業園、武廣高鐵、京港澳高速。重點研究項目K21+400～K23 +500段路線平縱面線形的優化方案。該段落采用分離式路基下穿武廣高鐵和采用整體式路基上跨京港澳高速，高鐵與高速公路之間直線距離約為780米，一級公路和高速公路的凈空要求均不低于5.2米。因此考慮路線設計的制約因素較多，如何合理布線，選擇最優方案是該項目能否實施成功的關鍵之一。

2 路線走廊分析

2.1 區間的控制因素

（1）布線區間里程較短，直線長度僅有約780米。結合京港澳高速縱斷面的高程要求，路線需下穿武廣高鐵、上跨高速公路，保證兩處立交橋下凈空滿足不小于5.2米的建筑限界及縱坡的要求，路線應適當增長。（2）武廣高鐵段路線采取下穿高鐵既有橋梁，橋梁單跨跨徑為32米，凈跨為29.6米。由于路線與高鐵斜交，且斜交角度為60°，因此采取整體是路基不能從單孔直接通過，需采取分離式路基。路基邊緣不能侵占高鐵橋梁承臺，且距離橋臺保證一定的安全距離。（3）路線布設應考慮中伙工業園的規劃。中伙工業園又叫光谷赤壁工業園，光谷赤壁產業園規劃面積10平方公里，分三期建設，現已部分開工建設。該項目在K15-K21段穿越中伙工業園，線位應根據規劃調整，線位沿規劃東側外圍及北側橫四路既中伙工業園外圍規劃區域敷設。（4）應滿足區域內外的交通需要，維持區域內交通的暢通及交通運輸的快速和高效；確保交通安全和提供優質運輸服務；維護生態平衡、防止水土流失、方便人民生活、滿足防災和減災的需要。（5）路線的縱面結合路線平面充分考慮地形條件，確保平縱線形連續順暢，與周圍環境景觀協調。在滿足各種交叉的凈空要求及沿線設計水位要求的前提下，盡量避免高填深挖。減少工程規模、盡量避免拆遷房屋、盡量避免占用耕地、保護土地資源各方面的要求。

2.2 路線方案的比選

（1）推薦方案路線左幅從武廣高鐵18#-19#墩間橋孔下穿，中心樁號為ZK22+022.2，交角為62°；路線右幅從武廣高鐵17#-18#墩間橋孔下穿，中心樁號為YK22+006.6，交角為60°。路線上跨京港澳高速中心樁號為K22+867.3，交角為55°。上跨橋梁采用5×30+2×35+30米預應力砼小箱梁，橋梁長度227米。主要優點：路線較為順直，視距良好，分離式路基里程較短，占用土地面積較少。橋梁長度最短。缺點：由于武廣高鐵至京港澳高速區間路線長度860.7米，路線跨越京港澳高速前段縱坡采用4%的橋梁縱坡較其他兩方案縱坡較大；路線跨越京港澳高速后，沿山體邊緣布線，土石方數量較大，挖方路基防護工程也相應增大。（2）方案二路線左幅從武廣高鐵19#-20#墩間橋孔下穿，路線交角相對較小。橋梁大樁號邊緣下方正好有一處泉眼被路線占壓。該泉眼水資源豐富，供附近村民長期使用，不能直接占壓，需設置構造物跨越。跨越京港澳高速橋梁長度377米，橋梁規模較大。跨越處需拆遷1-8米車行通道，結合地方道路的通行要求，需另外設置一處車行通道恢復村道的暢通。跨越高速公路后從村莊中心穿過，拆遷量相對較大，同時帶來一些交通安全隱患，該方案經技術、經濟、綜合比選分析后，推薦方案優勢較為明顯。（3）方案三路線左右幅均與推薦方案的線形保持一致，經過武廣高鐵后向西展線。區間路線長度1223.6米，跨越京港澳高速之前的縱坡可以控制在2.5%范圍內，優化了縱面線形，跨越高速公路后的地形相對平坦，主要以填方為主。但是，由于該線位進入了中伙工業園規劃區域，對工業園的道路分割影響較大；分離式路基的長度較推薦方案也增長了約150米，在路基左幅ZK22+524處占壓了通訊設施；跨線橋采用5×30+2×35+7×30預應力砼小箱梁，橋梁長度為437米，橋梁規模明顯偏大；采取填方路基，占壓耕地面積也相對較大。

綜合比選后，推薦方案成為該項目施工圖設計方案，也是項目實施的最終方案。

3 路基標準斷面設計

3.1 整體式路基、分離式路基標準橫斷面

按照交通部頒《公路工程技術標準》（JTG B01-2014），本項目整體式路基寬度為24.5m，其路幅構成為：0.75m土路肩+3.00m硬路肩（含0.5m右側路緣帶）+2×3.75m行車道+0.5m路緣帶+1.0m中央分隔帶+0.5m路緣帶+2×3.75m行車道+3.00m硬路肩（含0.5m右側路緣帶）+0.75m土路肩。

分離式路基寬度為12.75m，其路幅構成為：0.75m土路肩+0.75m路緣帶+2×3.75m行車道+3.0m硬路肩（含0.5m右側路緣帶）+0.75m土路肩。

本段落分離式路基采取左、右幅路基中線各偏置整體式路基中線4.75米的車道中心線作為分離式路基中線。

3.2 武廣高鐵橋下斷面設計

橋下斷面寬度保證行車道寬度、硬路肩寬度、右側路緣帶寬度，寬度為11.25米，兩端通過路基漸變的形式與其對接。根據下穿高鐵設計的相關要求，橋下采取U型槽通過，U型槽單幅長度為60米。

4 路線平、縱面的設計

分離式路基左幅起點所接整體式路基的線形是圓曲線，路線交點為右偏角，半徑為1350米，分幅路基起點的曲率和方位角均與整體式路基線形保持一致，向左側偏置4.75米，偏置后的路線半徑為1345.25米。接緩和曲線，長度為160米，然后接直線。采用園-緩-直相連接的三單元曲線方案。

分離式路基右幅起點圓半徑為1354.75米，采用卵形曲線，通過長度為160米的緩和曲線，過渡至圓曲線半徑3500米，然后反向徑接S型曲線，徑接的圓曲線半徑為5000米，然后與整體式路基線形相接。

縱斷面設計中充分考慮左、右分幅路基的高差，路基沒有獨立分離之前縱斷面高程基本保持一致，且超高旋轉方向基本相同，在圓曲線半徑大于2500米段落未設置超高。

縱斷面設計中主線下穿武廣高鐵處橋下豎曲線最低點不應設置在橋梁投影范圍內，避免高鐵橋梁范圍內因積水而存在的安全隱患。

平、縱面組合得當，滿足平包豎的要求。能起誘導視線的作用，平縱面線形平順、流暢。

路線的線形布設，滿足現行規范技術指標的要求。保證在下穿武廣高鐵段路基邊緣距離橋墩至少保證留有3米空間范圍，且未占壓橋梁承臺。

5 結語

對于國、省道繞城新建的要求也會逐步增多，這樣勢必會與普通鐵路或者高速鐵路立體交叉。因此，需要綜合考慮各方面的制約因素，選擇最優的設計方案，才能真正做到以人為本、安全舒適、生態平衡、和諧發展，達到路線與周圍景觀環境相協調的目的。

參考文獻

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[2]黃顯彬，王朝令，肖維民.公路勘測設計（第3版）[M].武漢理工大學出版社，2016，（2）.