G211線南義至羅溝圈段升級改造項目路線選擇與設計分析

陶永剛

（甘肅恒路交通勘察設計院有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

隨著我國經濟的高速發展，城鎮化進程速度不斷加快，尤其是在經濟發達地區，高度城鎮化已經對公路的功能產生了影響。因此，對于原有公路進行升級改造是十分必要的。

1 工程概況

案例工程起點為慶陽市合水縣南義鄉北側，與G211 線順接，經寧縣南義鄉、寧縣縣城、早勝鎮、正寧縣周家鎮、宮河鎮、榆林子鎮、羅川古城，終點位于慶陽市正寧縣羅溝圈村，與G211 線陜西段順接。公路全長90.438km，寧縣境內50.227km，包含擬建G327線至鎮原公路的1.97km，正寧縣內40.211km。

項目整體采用二級公路技術標準，無日天溝受限路段維持原設計速度，其他路段設計速度為60km/h和40km/h。新建橋涵設計汽車荷載采用公路-Ⅰ級，路面采用瀝青混凝土路面結構，全線設置完善的防排水、交通安全、服務及養護管理等設施，其余指標則以《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）為準執行。該工程在施工圖設計階段嚴格按照相關部門的批復意見，對路網以及城鎮規劃進行了核查，進而達成節約用地、保護生態環境的目的。改造項目的路線平面、縱斷面選擇與設計原則如下。

2 路線平面、縱斷面選擇與設計原則

以該工程中的NL-SJ-02 標段為例，該路段起點于慶陽市寧縣早勝互通東側，順接G211 南義至羅溝圈段NL-SJ-01 標段為終點，全長54.609km，寧縣境內14.359km，正寧縣境內40.250km。對此路段的平面設計原則以及縱斷面設計原則進行試驗。

2.1 平面設計原則

在對路線進行規劃時，平面設計方面應當遵循下列原則。

一是對路線所經過地區的地形、地質、生態環境的特性、特點進行調查，按照工程設計中擬定的控制點，以由面到帶，由帶到線，由淺入深，由輪廓到具體為指導方針，對平面設計進行比較、論證以及優化。充分利用路線內能夠達到二級標準的公路，提高改造項目的經濟性。

二是合理應用技術標準，不盲目追求高標準。以工程實際情況為準，分清主次進行全面權衡，保持路線的連續性，考慮主體線形設計與平面順適、縱面均衡，使得道路橫面與縱面之間的配合科學合理。

三是在路線設計方面，應盡可能為群眾生活出行提供方便，并做好該地區的防排水設計。加強對公路沿線水文地質情況的調查，查清其對于公路的影響程度，并結合實際情況，采取切實可行的施工方案，在不破壞當地生態環境的情況下，與自然景觀相互協調。

四是在路線設計中，應盡可能避開文物點、自然保護區，以免對其造成損害，并盡可能擬合舊路線形，保護沿線生態，貫徹生態保護與高質量發展并行的理念。

2.2 縱斷面設計原則

根據該工程實際的地質情況、取土棄土情況、生態環境保護要求等綜合因素，可確定其縱斷面設計原則如下。

一是路線縱斷面應當與上述路線設計相互協調，杜絕路線與縱斷面出現不良搭配。

二是以當地洪峰流量確定沿河路段的路基填土高度，提高公路在汛期的安全性。

三是合理確定縱斷面的交叉數量以及交叉方式，在滿足汛期功能性的基礎上，降低路基的設計高度，滿足設計水位以及交叉構造物要求的凈空，盡可能減少橋梁構造的工程規模。

3 路線布設

基于上述路線選擇與設計原則，該項目的具體路線布設可從控制因素、布設情況以及路線優化三方面進行說明。

3.1 控制因素

路線沿線的城鎮規劃、農田與生態保護區、油井管道均是該項目路線布設的主要控制因素。

3.1.1 城鎮規劃方面

該項目沿線經過早勝鎮規劃區、周家鎮工業集中區、榆林子鎮規劃區、宮河鎮規劃區、羅川村規劃區。在早勝鎮規劃區附近，該項目K442+515—K445+590段共計3.075km，沿G211 線舊路穿越早勝鎮規劃區。根據該地區相關部門規劃，此部分線路仍然按照舊路中線進行布設，以現有縱面線形擬合，確保路線與早勝鎮城鎮規劃相符，并在局部增設排水設施。在周家鎮工業集中區附近，該項目K462+400—K466+563 段共計3.135km，穿越周家鎮工業集中區。根據周家鎮規劃部門相關要求，路線平縱面布設以擬合舊路平縱為主。

在宮河鎮附近，該項目K466+563—K470+191 段共計3.628km，穿越宮河鎮規劃區。由于規劃路線與舊路重合度較高，未對宮河鎮規劃造成影響。該項目的建成能夠在極大程度上促進該區域交通運輸相關事業的發展，為附近居民的生活出行提供了便利，對于經濟發展有促進作用。在榆子鎮附近，該項目規劃路線與其規劃區較遠，難以對其規劃、發展產生影響。在羅川村附近，該項目規劃路線從羅川古城規劃區的邊緣通過，并未對其核心位置造成影響，路線在K487+610—K488+908 段共計1.298km，占用羅川規劃用地54 畝(36000m2)。項目建成后，居民可將其作為羅川古城繞城濱河路（見圖1），推動古城的旅游事業和經濟發展。

圖1 路線規劃與羅川村位置關系

3.1.2 農田與生態保護區方面

由于該項目為舊路升級改造項目，不可避免會擴大路基寬度，需要新增占地。占用農田與林地需要依法辦理占用手續。此標段距離最近的水源保護區為遇村水源保護區，如圖2所示。從圖2可知，水源保護區與擬建項目距離較遠，其范圍邊界與路基中心線距離為122.6m。經過核查，該項目建設對水源保護區并無影響。

圖2 水源保護區與項目的位置關系

3.1.3 油井管道方面

該項目路線行經周圍存在兩處中石化華北油氣分公司的油井井口，名稱為涇河11 井、JH2P21 井。因此，在路線規劃方面，本著盡量避開油井等設施的原則，在經過涇河11 井、JH2P21 井保護范圍時，路線滿足“甲方油氣井、場站及輸油管道周邊50m 內禁止取土作業”的要求。涇河11 井位于K478+830 的右側耕地內，距離路基中線62.5m，距離邊線58m，JH2P21 井位于K452+240 右側塬頂耕地內，距離路基中線105m，距離邊線100.75m?？蓾M足上述50m 內禁止取土作業的相關要求。

3.2 布設情況

該標段路線范圍內的地形地貌有黃土塬塬面區、黃土溝壑區。因此，路線布設方面可根據上述情況分為兩類。一是在黃土塬塬面區范圍內、舊路平縱面指標較好處，路線布設基本擬合舊路中線。二是在黃土溝壑區，由于此范圍上下塬高度差過大，舊路存在縱面指標低、不良地質較多的情況，因此在布設時應當充分繞避不良地質。根據上述路線布設方法，以該標段中的4 段路線為例，分別說明[1]。

3.2.1 早勝互通—曹家村（K441+020—K450+600 段）

該路段舊路位于黃土塬區，舊路平縱面的指標較高，路面布設以舊路平縱面的線形為主，并選擇周圍有利空間進行加寬。具體如下：其一，K441+020—K442+470 段（早勝互通—早勝鎮）。該段舊路寬度為8.5m，為提高與前段道路銜接的協調性，設計速度采用60km/h，路基寬度采用10m。經過現場調查，該段舊路右側影響因素較小，綜合前后平面線形指標，選擇右側加寬。其二，K442+470—K444+745 段（早勝鎮過境段）。該部分舊路段由寬度18m 和22.5m 兩種類型的市政道路斷面組成，利用舊路平縱面指標，對路面進行改造，局部增設排水設施，設計速度采用40km/h，路基寬度維持不變。并將漸變段設置在前后路基寬度變化段，利用平交完成路基寬度的轉換。其三，K444+745—K450+600 段（早勝鎮—曹家村）。該路段舊路指標較高，設計速度采用40km/h，路基寬度采用8.5m。經過現場核查后。若采用單側加寬方案，對沿線舊路側行道樹砍伐嚴重，且工程量增加較大，因此，該段采用路基兩側設置護肩墻的形式加寬。

3.2.2無日 天 溝 段（K450 + 600—K460 +400.183 段）

該路段處于黃土溝壑區，上下塬高度差較大，舊路路基寬度在7～7.5m 范圍內不等。此位置兩側分布11 處滑坡，布設新線時受滑坡限制影響極大。若盲目提高設計速度極易引發地質病害，不但會增加工程造價，還會破壞自然環境。因此，在生態保護與高質量發展理念的指導下，以工程初步設計批復為準，該路段仍然維持原設計速度，并充分利用當前線位，適度提高指標[2]。

3.2.3 徐家村—高家崾峴（K462+200—K480+900.079 段）

該部分舊路位于黃土塬區，舊路平縱面指標較高，因此以擬合舊路面平縱面為主，局部選擇有利空間對路基進行加寬。具體如下：其一，徐家村—核桃峪村，K462+200—K463+780 段。該路段舊路平縱指標較高。因此，設計速度采用40km/h，路基寬度采用8.5m。經過現場調查，舊路寬度分布在7.9～8.1m 范圍內。經過商討決定，該段采用路基兩側設置護肩墻的形式加寬。其二，核桃峪村—宮河鎮，K463+780—K467+180 段。該路段舊路指標較高，路基寬度為15m。路線布設利用舊路平縱面線形，設計速度采用60km/h，該段終點與宮河鎮過境段順接，宮河鎮過境段路基寬度為18.5m。因此，該段終點設置82m 漸變段，完成路基寬度漸變。其三，宮河鎮過境，K467+180—K469+900 段。該路段舊路指標較高，路基寬度為18.5m。路線布設利用舊路平縱面線形，設計速度采用60km/h，主要對其路面進行改造。其四，宮河鎮—小寺頭段，K469+900—K477+660 段。該路段舊路指標較高，路基寬度為14m，路線布設利用舊路平縱面線形，設計速度采用60km/h，主要對其路面進行改造。其五，小寺頭—高家崾峴，K477+660—K480+900.079 段。該部分路段舊路指標相對較高，路基寬度為7.5m，經過現場調查，該路段路線布設利用舊路右側有利空間進行加寬，設計速度采用40km/h，路基寬度采用8.5m。

3.2.4 高家崾峴—羅溝圈（K480+900—K498+420 段）

該路段位于黃土溝壑區，舊路上下塬段為克服高差，設置多處回頭曲線。且舊路平縱面線型較差、穩定性較差。結合地質條件，決定按照新線進行布設，設計速度為40km/h，路基寬度為8.5m。其一，高家崾峴—羅川古城，K480+900—K487+650 段。該路段為羅川下塬段，舊路為克服高差，設置多處回頭曲線。根據現場調查及地質勘查，該段地形地質條件符合相關標準。因此，該段新線設計速度采用40km/h，路基寬度8.5m。其二，羅川村—溝泉村，K487+650—K496+010 段。該段為羅川上塬段，舊路2km 位于滑坡體內，無法利用。根據初步設計路線方案比選，按照新線布設，繞避舊路所在的滑坡，選擇地形地質穩定的琴山東側展線上塬。其三，溝泉村—羅溝圈段，K496+010—K498+420 段。此段為該標段終點，舊路寬度為7.5m，兩側為羅溝圈新農村，若盲目加寬會造成大規模拆遷。因此選擇在西側塬邊繞行[4]。

4 結語

綜上所述，受使用壽命與日益增長的交通量影響，部分公路難以滿足經濟發展與人們日常交通的需求，對現有公路進行改造升級極為必要。本文從設計原則、路線布設控制因素、布設情況三個角度入手，結合項目實際情況對具體改造策略進行了分析。對于公路的升級改造而言，是否能夠滿足所在地區經濟發展是關鍵點，因此，公路升級改造的發展方向應當是立足經濟發展需求，靈活調整改造方案，以此滿足經濟發展與人們日常交通的需求。