新農至西中島公路（交流島至通水溝）工程設計總結

齊慶祥

（中國市政工程華北設計研究總院有限公司，天津市 300074）

1 項目建設背景

長興島經濟區位于遼東半島中西部，渤海東岸。根據長興島總體規劃，經濟區面積614.2 km2，轄長興島、交流島、鳳鳴島、西中島、駱駝島5個島嶼。目前，溝通西中島、駱駝島和交流島三島僅有路基寬度9 m的現狀交通線，遠遠不能滿足規劃中具有石化和裝備制造兩大產業功能的西中島未來建設和發展的需求。因此，新農至西中島公路（交流島至通水溝）工程的建設已迫在眉睫。工程地理位置見圖1。

2 路線起終點、中間控制點、全長、水系、公路及鐵路

根據相關規劃條件及沿線調查，新農至西中島公路（交流島至通水溝）路線起點位于西中島石化區石油西路，往東北方向，先后經過小后亮子、鄭家溝、東房身，與濱海公路相交，再向東經過馬路屯、復州灣鹽場，抵達駱駝島，沿交流島北側鹽田，最后到達本項目終點小門頭溝規劃岸線，路線全長18 km。

沿線主要控制點：K0+540.011規劃鐵路、K6+067.686規劃鐵路、K7+075.540規劃立交、K12+665.682現狀鹽場窄軌鐵路，跨越鐵路要求凈空7.56 m。

主要規劃水系：K0+087.996規劃一號排洪渠、K3+081.270規劃二號排洪渠、K5+690.291規劃三號排洪渠、K10+575西中島與駱駝島之間規劃水體交換通道、K12+863和K13+640駱駝島與交流島之間規劃水體交換通道、K17+605西中島與陸地之間水體交換通道。該項目經過3座島之間的海域，該地區暫無通航規劃。本次設計跨海區域適當考慮預留通航條件，滿足未來小型游艇的通航需求，凈空4.5 m。

主要交叉道路：石油西路、向羅線、石化中街、東1街、東中街、東2街等。

3 工程概況及設計標準

該項目位于長興島臨港工業區境內，為新建一級公路，起點位于西中島，終點位于瓦房店小門頭溝。路線全長18 km，設計時速60 km/h，路基寬度26 m、31 m。全線設置中橋4座，大橋6座，箱涵14座，圓管涵5座。主要技術標準及采用值見表1。

表1 主要技術標準及采用值

4 工程地質概況

依據勘察報告，路線所處陸地屬于遼東半島千山余脈低山丘陵向渤海延伸的一部分。地勢中偏南部較高，向北部延伸的殘丘山脊逐漸降低，向四周沿海傾斜。沿線所經地貌按成因可分為沖洪積平原和海積階地。

工程所在地區地震基本烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10g，設計地震分組為第二組。水平地震系數Kh=0.1。場地所在地區土層標準凍結深度0.95 m，最大凍結深度1.20 m。

該場地施工鉆孔中大部分鉆孔見有地下水。地下水水位埋深0.10～5.20 m，地下水水位標高-0.73～0.17 m。其補給來源主要為大氣降水及海水，水位變幅約1.0～2.0 m。根據水質分析結果，該場地地下水對建筑材料具有微-中等腐蝕性。

5 工程總體設計

5.1 路線設計

5.1.1 平面設計

平面主要控制點為規劃道路路網、規劃排洪渠、規劃鐵路、沿線規劃交叉路口、規劃海岸線和規劃島間水系。縱向控制主要為道路規劃高程、西中島場地整治工程高程、規劃排洪渠水位、規劃鐵路高程、規劃地塊高程、規劃海岸線高程以及100 a一遇潮水位高程等。

平面線形盡量保持連續性和指標的均衡性，盡量避免長直線、小偏角等不良線形，使線形舒展流暢，在不顯著增加工程量的前提下，盡量采用較高的指標。

K0+000～K18+000全線設有8個交點，平曲線總長度6 810.155 m，曲線比率37.834%。

5.1.2 縱斷面設計

該項目縱斷面設計原則為：以規劃高程為控制標高，貼近兩側規劃地塊場地高程，滿足規劃鐵路預留凈空要求，滿足規劃水系通航要求；鹽田段路基在滿足路基設計最小高度的前提下，盡量減少道路的起伏；方便未來與周邊地塊相銜接；減少對自然景觀的破壞，減少高填深挖。

K0+000～K18+000全線共設置變坡點57個，平均每公里3.111個；豎曲線總長度9 456.307 m，曲線比率52.535%。

5.2 道路橫斷面設置

根據規劃及建設需要，該項目路基橫斷面寬為 26 m、31 m。

樁號K0+000～K7+273.297路段標準路基寬度為26 m，雙向4車道，其中行車道4×3.75 m，路緣帶2×0.5 m，中央分隔帶為2 m（瀝青路面硬化），硬路肩2×3.0 m，土路肩2×1.0 m。

樁號K7+373.297～K18+000路段標準路基寬度為31 m，雙向4車道，其中行車道4×3.75 m，路緣帶2×0.5 m，中央分隔帶為4 m，硬路肩2×4.5 m，土路肩2×1.0 m。

5.3 路線交叉設計

該項目設置部分互通式立交1處；與規劃鐵路相交設置分離式立交；路線與規劃道路交叉時，采用平面交叉。平面交叉工程要與主體工程同步實施。被交叉道路為等級公路的，按縱斷高程和路面結構施工，其他平面交叉應進行硬化，并在交叉口處設置警示樁及警示標志。

5.3.1興化大道混合式部分互通立交設計

樁號K7+075.540處與規劃興化大道相交，設置立交1處。園區實行封閉管理，在園區入口處設置3個安檢中心，在設計時要充分考慮園區后期管理運營因素。

通過對立交制約因素（安檢中心、規劃鐵路、埋地管線通道、管線橋、高壓線、園區公交線路）、交通功能、安檢操作性、對周邊路網影響、占地面積及經濟性的分析，最終確定采用混合式部分互通立交（5條匝道）。圖2為興化大道立交平面圖。

圖2 興化大道立交平面圖

5.3.2 橋梁設計

根據沿線主要控制點、規劃水系，全線設置大橋6座，其中跨海大橋4座、鐵路跨線橋2座。跨海大橋長度分別為 955.8 m、725.8 m、155.8 m、215.8 m，鐵路跨線橋長度分別為580 m、570 m。全線中橋4座，共254.86 m，按公路一級標準設計。

全線大橋上部結構主要采用裝配式預應力混凝土箱梁、現澆箱梁；大橋下部結構主要采用門架墩、柱式墩，樁基礎、擴大基礎。

中橋上部結構主要采用現澆鋼筋混凝土板、裝配式后張預應力混凝土板；中橋下部結構主要采用樁基礎、擴大基礎。

5.4 路基、路面設計

5.4.1 概述

根據現場踏勘及地勘報告，道路沿線地質情況較為復雜，分為開山區段、鹽田區段、吹填區段、填方段，針對不同區域在設計中采用不同的路基處理方式。

5.4.2 一般路基處理

（1）低填路段的路基處理

填方高度小于路面與路床厚度之和的低填方路段,該段表層土為素填土，欠固結，不提供承載力，故在路床頂面以下100 cm厚度內采用開山石碴處理。

（2）潮濕路段的路基處理

路床頂面距地下水位或地表積水位高度在0.64～1.57 m之間，路基處于潮濕或過濕狀態，路基主要持力層位于粉質黏土層或粉砂層上，應超挖至路床頂面以下100 cm處，一次滾填100 cm開山石碴。

（3）局部低洼地段的路基處理

穿越水塘地段，在路基坡腳外側打壩抽水，清淤后，再鋪土工格柵，然后回填80 cm開山石碴；局部低洼地段，清淤至原狀土后，填筑開山石碴。

（4）橋頭兩側路基的處理

為了保證大橋橋頭路基銜接段在運營期間與構造物之間不出現較大沉降差，并保證路基填筑時穩定，橋梁引道路段及錐坡部分采用振沖碎石樁和強夯相結合的處理方式加固地基。

5.4.3 特殊路基處理

（1）鹽田段路基處理

采用在路基兩側坡腳外10 m位置打壩，抽水，清淤1 m。回填2 m開山石（要求選用塊石粒徑大于10 cm，且含泥量少的材料），回填頂面寬度為路基兩側坡腳外各延伸5 m，以此作為強夯平臺。整平場地后進行強夯處理。對路基強夯時，共進行3遍夯擊（2遍點夯，1遍滿夯）,要求強夯完成后地基承載力不小于200 kPa。3遍夯點完成后，整平夯坑，其上分層碾壓填筑開山石碴。要求強夯頂面第一層開山石碴直徑不大于10 cm,其上開山石碴直徑要求不大于15 cm。至路床頂面高程后再進行3遍夯擊（2遍點夯，1遍滿夯）,要求強夯完成后地基承載力不小于200 kPa。

（2）吹填區段路基處理

采用先鋪設2.5 m開山石，墊層頂面寬度為路基兩側坡腳外各延伸5 m。其上進行3遍夯擊（2遍點夯，1遍滿夯）,夯沉部分按路基設計要求分層碾壓回填開山石碴至路床頂面標高，要求強夯完成后地基承載力不小于150 kPa。施工中開挖臨時排水溝，鋪設2.5 m開山石碴時，橫向間隔10 m設置臨時排水溝，2遍點夯施工后，回填排水溝，整平后進行滿夯施工。

5.4.4 路面結構設計

依據道路功能、類型和等級，結合沿線地形地質、水文氣象及當地路用材料等條件，設計采用節能降耗型瀝青混凝土路面。具體結構如下：

上面層：5 cmSBS改性瀝青混凝土（AC-16C）

下面層：8 cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）

上基層：20 cm水泥穩定碎石（5%）

下基層：20 cm水泥穩定碎石（4%）

底基層：20 cm級配碎石

總厚度：73 cm

路面設計彎沉值22（0.01 mm）。

5.6 管線隨橋鋪設

設計項目由東向西，先后連接交流島、駱駝島和西中島，未來將成為服務這兩大產業區的交通干線。因此公路與市政管道結合設計十分必要。

市政管道主要包含給水管道和再生水管道。給水管道規模為雙排DN600 mm管道。給水管道主線單根長度4 000 m，雙排總長約8 000 m。再生水管道規模DN600 mm，再生水管道長度約2 000 m。

跨越海水通道段采用隨橋敷設方式，管道敷設于橋梁外側安裝的支架之上。

管線隨橋鋪設的方式能夠有效的節約用地，節約投資，減少對海域的破壞。

6 結語

新農至西中島公路的建成通車，成為主要進出西中島石化產業區的道路交通走廊。東接瓦交線，通過現狀南疏港高速公路可直達沈大高速公路。通過這個道路交通走廊，西中島與沈大高速公路連接，直接溝通大連、丹東、沈陽、北京等省內外城市，也能與沈大鐵路各站點相連接，又能與大連港、旅順新港等出海口連接，還可直通大連周水子機場，形成一個海、陸、空三位一體的綜合運輸體系。新農至西中島公路將成為島-島連接的一道亮麗風景，同時對區域經濟的發展起到重要作用。