宜萬同城快速通道工程設(shè)計總結(jié)

黃東初

（華維設(shè)計集團股份有限公司，江西 南昌 330224）

0 引言

宜萬經(jīng)濟走廊位于贛西核心區(qū)，宜萬同城快速通道為這一經(jīng)濟走廊的主動脈通道，是宜春市南北向的重要通道。現(xiàn)狀G220國道在宜春境內(nèi)走向為柏木—蘆村—宜春市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)—彬江，與沿線城區(qū)道路、工業(yè)園道路重合，安全隱患較大，嚴(yán)重制約了國道功能，對其改線勢在必行。項目的實施將分流城區(qū)南北向的過境交通，緩解宜春市交通壓力，改善城區(qū)進出口交通緊張的狀況，同時能擴大宜春市的開發(fā)建設(shè)規(guī)模，對萬載區(qū)積極融入宜春市區(qū)，提升城市周邊土地價值，發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢具有重要意義。

1 工程概況

道路起點位于袁州區(qū)G220國道與錦繡大道交叉口，由南向北延伸，途徑楊家坊、下朗水庫、新塘水庫、南塘、滬昆高速、袁河、何家?guī)X、馬塘、上高栗、蘆村鎮(zhèn)、晏布、吉布上、小姑廟水庫、干坑、石下水庫、吳家里、新塘水庫、寨下鎮(zhèn)、東嶺采石場、布城村，終點位于萬載區(qū)言塘里,路線全長30.87 km，具體地理位置見圖1。全線共設(shè)置大橋6 545.5 m/17座、中橋97 m/3座、互通立交6處（其中樞紐式立體交叉1處，半苜蓿葉式互通立體交叉1處，菱形式互通立體交叉4處），道路標(biāo)準(zhǔn)寬52 m（33.5 m）。

圖1 項目地理位置圖

2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）道路等級：城市快速路兼一級公路。

（2）設(shè)計速度：主路80 km/h，輔路40 km/h。

（3）設(shè)計荷載：道路BZZ-100，橋梁城-A級。

（4）交通等級：重交通。

（5）車道寬及分車帶寬：車道寬3.75 m，路緣帶寬0.75 m，安全帶寬0.5 m。

（6）設(shè)計洪水頻率：1/100。

3 建設(shè)條件

3.1 沿線主要控制點

路線的起點接G220國道與錦繡大道交叉口，終點接萬載區(qū)言塘里。項目路線經(jīng)過渥江、蘆村、寨下、布城，路線走向符合宜春市、萬載區(qū)城市整體規(guī)劃，可帶動城市發(fā)展。主要控制點有基本農(nóng)田、水源保護區(qū)、生態(tài)紅線、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村落等，路線設(shè)計時應(yīng)考慮避讓。路線穿越袁河（水面寬約110 m，無通航要求）、滬昆高速、220 kV高壓走廊。

3.2 沿線道路建設(shè)情況

宜萬同城快速通道工程沿線主要與G220國道、渥江連接線、滬昆高速、S311省道、規(guī)劃路、高速連接線、G320國道立體交叉。各被交道路情況如下：

（1）G220國道位于起點楊家坊處，為雙向6車道一級公路，設(shè)計速度60 km/h。

（2）渥江連接線為二級公路，標(biāo)準(zhǔn)段路基寬16 m，遠(yuǎn)期拓寬，主要連接各鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

（3）滬昆高速為雙向4車道高速公路，設(shè)計速度120 km/h，遠(yuǎn)期拓寬至8車道。

（4）S311省道為雙向4車道二級公路，路基寬16 m，設(shè)計速度60 km/h。

（5）規(guī)劃路位于寨下存附近，主要連接經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)雙向4車道二級公路，路基寬16 m，設(shè)計速度60 km/h。

（6）高速連接線位于布城附近，為雙向6車道一級公路，路基寬25 m，設(shè)計速度60 km/h。

（7）終點G320國道為雙向4車道一級公路，路基寬21.5 m，設(shè)計速度60 km/h。

3.3 沿線地質(zhì)情況

路線走廊帶地形地貌條件十分復(fù)雜，以山嶺重丘區(qū)為主，局部為河流溝谷地和山前斜坡，總體地形起伏較大。區(qū)內(nèi)山坡坡度陡峻，微地貌單元分界線明顯。區(qū)內(nèi)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)新的活動斷裂，但斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，斷層導(dǎo)致沿線巖體破碎，山體邊坡穩(wěn)定性差。山間溝谷地發(fā)育，區(qū)內(nèi)地層層巖性十分復(fù)雜。沿線發(fā)育的地層有第四系、第三系、白堊系、侏羅系、三疊系、二疊系和石炭系地層，各種地層巖性多，接觸關(guān)系復(fù)雜。特別是在二疊系和石炭系地層中發(fā)育有灰?guī)r、炭質(zhì)頁巖，灰?guī)r巖溶發(fā)育，頁巖強風(fēng)化層水理性質(zhì)差。

4 總體設(shè)計

4.1 路線設(shè)計

該項目路線設(shè)計起點位于G220國道與錦繡大道交叉口，起點樁號為G220國道樁號K1665+829，由北向南延伸，穿過萬載區(qū)，途徑宜春市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，終點接萬載區(qū)布城村附近，接順G220萬載繞城段公路改建段終點。

（1）路線方案一

道路設(shè)計起點位于宜春市G220國道與錦繡大道交叉口，終點樁號為K1697+496（接原G220國道樁號K1700+013），起點樁號為G220國道樁號K1665+829，整個路線程南北走向，由北向南依次途經(jīng)布城村、文彬屋、禁山背、周家市、城塘里、八窯段、新塘、羅家里、吳家里、石下村、干坑、店仔里、荊橋村、晏布、湖塘庵、塘仔里、新茂泉、栗布下、新屋里、何家?guī)X、大沖里、布蘆上、終于浪下村附近，接順G220萬載繞城段公路改建段終點，路線全長30.87 km。

（2）路線方案二

道路設(shè)計起終點與方案一保持一致，在路線方案一K1671+843～K1682+753段采用不同線形，比較段依次途徑新塘里、楊柳坡、謝家橋、焦元、下坑、栗山下、色嶺下、擦橋、高田里、白毛坑、湖塘村、禮布上，至K1682+753與方案一共線，終于宜春市G220國道與錦繡大道交叉口，路線全長30.797 km。

（3）路線比較

路線比較見表1。圖2為路線總體布置圖。

表1 路線比選表

圖2 路線總體布置圖

4.2 橫斷面設(shè)計

根據(jù)規(guī)劃，蘆村至楊家坊互通為城市用地，規(guī)劃道路橫斷面寬度52 m，按照主輔路布置。考慮項目建設(shè)的時序性和工程投資，設(shè)計時前15 km段道路按一級公路33.5 m兼顧遠(yuǎn)期城市快速路52 m標(biāo)準(zhǔn)斷面布置，分期實施。一期實施一級公路，右側(cè)3 m硬路肩設(shè)置為綠化帶，與二期實施兩側(cè)的輔道系統(tǒng)道路橫斷面完全相同。后15 km按33.5 m一級公路一次性實施到位。圖3為道路標(biāo)準(zhǔn)斷面圖。

圖3 道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：cm）

4.3 節(jié)點設(shè)計

4.3.1 樞紐型互通設(shè)計

路線與國道G220相交，被交路G220為一級公路，雙向6車道，設(shè)計速度60 km/h。考慮此節(jié)點為整個通道與宜春市的重要疏解節(jié)點，是未來城市和交通發(fā)展的重心，且該節(jié)點地面道路交通復(fù)雜，因此綜合考慮快速路與一級公路節(jié)點采用樞紐互通立體交叉。該節(jié)點占地面積25.96 hm2，采用苜蓿葉型式，互通范圍內(nèi)共設(shè)置8條匝道，將實現(xiàn)宜萬同城快速路與G220國道及錦繡大道的車輛快速通行，大大提高了交通轉(zhuǎn)換效率。圖4為楊家坊互通效果圖。

圖4 楊家坊互通效果圖

4.3.2 菱形互通設(shè)計

道路沿線與位于經(jīng)開區(qū)范圍的主干路（春水路、春順路、春一路）及蘆村S309省道、寨下鎮(zhèn)道路、高速連接線（布城）相交，考慮沿線地塊與快速通道的交通轉(zhuǎn)換聯(lián)系需求，均采用菱形互通（平行式匝道）。保證快速路主線上直行車輛的快速通暢，主線上左右轉(zhuǎn)彎只有單一的進出口。菱形互通占地面積小，只需建一座跨線橋即可，結(jié)構(gòu)簡單，造價較低。圖5為菱形互通效果圖。

圖5 菱形互通效果圖

5 設(shè)計難點

5.1 路線控制點多

如何處理道路線位與水源保護線、基本農(nóng)田保護線、生態(tài)控制線及高壓線的關(guān)系。該項目主要控制點有基本農(nóng)田、水源保護區(qū)、生態(tài)紅線、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村落等，路線設(shè)計時應(yīng)考慮避讓。路線穿越袁河（水面寬約110 m，無通航要求）、滬昆高速、220 kV高壓走廊。路線選擇上盡量靠近采石場，充分利用石料作為路面結(jié)構(gòu)層材料，節(jié)約工程造價。

5.2 巖溶發(fā)育區(qū)路基設(shè)計

路線經(jīng)過多處巖溶地區(qū)，巖溶路基需根據(jù)巖溶病害的性質(zhì)、大小、發(fā)育部位、頂板厚度、連通及水文情況等，采取不同的處理措施，加強動態(tài)設(shè)計。沿線區(qū)內(nèi)地層主要為：二疊紀(jì)陽新世P2，巖性為灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、砂頁巖、炭質(zhì)頁巖、泥巖夾煤層。設(shè)計時采用高密度電法探明巖溶發(fā)育形態(tài)及大小，以及地下巷道、采空區(qū)的分布情況（見圖6、圖7）。

圖6 L1線高密度反演斷面圖

圖7 L2線高密度反演斷面圖

（1）路基基底發(fā)育的巖溶漏斗，采用片石回填夯實處治，自洞底至洞口依次采用粒徑由大到小的片石逐級分層填筑，并于頂面進行強夯處治，單擊能采用200 cm×10 kN·m，夯后調(diào)平后于頂面鋪設(shè)一層雙向土工格柵。

（2）針對裸露于地表同時兼具區(qū)域地下巖溶排水管道或連通暗河的落水洞，沿落水洞窄邊做蓋板跨越，蓋板板厚及鋼筋布置參照鋼筋混凝土蓋板涵相應(yīng)板跨、上部填土高度進行。

（3）沿線填方路段隱伏性巖溶，采用強夯檢驗法，清表后，先采用200 cm×20 kN·m單擊能夯2遍，如有塌陷，則用片石回填至頂，再以200 cm×10 kN·m單擊能夯2遍，最后以200 cm×4 kN·m單擊能滿夯1遍，每遍間隔時間不少于4 d。

5.3 路基防護設(shè)計

該項目位于山區(qū)，有多處高填方路基和高邊坡路塹設(shè)計，且路線沿線經(jīng)過炭質(zhì)頁巖區(qū)，這給路基防護工程設(shè)計帶來難度。設(shè)計之初，針對易出現(xiàn)溜坍的土質(zhì)路塹邊坡,或風(fēng)化嚴(yán)重、破碎的軟質(zhì)易發(fā)生崩塌的巖石邊坡，碳質(zhì)頁巖邊坡防護，采用人字型骨架護坡，每級采用C25混凝土護腳及基座防護。

后期施工中，經(jīng)過現(xiàn)場開挖，大面積的炭質(zhì)頁巖區(qū)遇水易軟化，發(fā)生滑塌事故。采用現(xiàn)場動態(tài)設(shè)計，將原設(shè)計的防護形式調(diào)整為漿砌塊石護面墻，對坡面全封閉處理，最下一級坡腳設(shè)置3 m高混凝土擋墻護角，護面墻每隔10 m設(shè)置一道錨桿地梁，達到了預(yù)期處理效果。圖8為炭質(zhì)頁巖段邊坡照片。

圖8 炭質(zhì)頁巖段邊坡照片

5.4 復(fù)雜地形及地質(zhì)橋梁設(shè)計

項目全線共設(shè)置大橋6 545.5 m/17座、中橋97m/3座，沿線地形、地質(zhì)起伏較大，以山嶺重丘區(qū)為主，局部為河流溝谷地和山前斜坡，區(qū)內(nèi)山坡坡度陡峻，灰?guī)r巖溶發(fā)育。這對橋梁設(shè)計提出較高要求。針對灰?guī)r巖溶發(fā)育區(qū)下部結(jié)構(gòu)樁基，采用全套筒全回轉(zhuǎn)施工方法，施工前進行一樁一孔超前地質(zhì)鉆探。針對區(qū)內(nèi)山坡陡坡處橋位跨徑布置，采用左右幅錯位布置，減少橋梁臺后高度。

綜合施工便捷性和工程經(jīng)濟性。起點楊家坊互通采用支架現(xiàn)澆連續(xù)梁，跨滬昆高速采用掛籃懸臂對稱澆筑，其余橋梁均采用40 m跨預(yù)制小箱梁橋。該工程橋梁多處于山區(qū)，橋梁的預(yù)制場地選擇和梁體運輸是整個工程的控制因素。考慮運輸便捷性，在互通加寬段路基上設(shè)置預(yù)制梁場（見圖9），待路基修筑后再運輸預(yù)制梁。

圖9 路基預(yù)制梁場全景圖

6 結(jié)語

該項目位于城市區(qū)間，路線經(jīng)過經(jīng)開區(qū)（剛開發(fā)）和沿線的城鎮(zhèn)，為城市道路兼公路性質(zhì)的高等級道路。該工程沿線位于山區(qū)，地質(zhì)起伏較大，路線控制點多，設(shè)計時需要控制好與水源保護線、基本農(nóng)田保護線、生態(tài)控制線及高壓線的關(guān)系，避免山體大開挖，更應(yīng)注重沿線生態(tài)景觀的保護，讓道路本身融入環(huán)境，成為一條景觀大道。設(shè)計時還應(yīng)注意按照公路和城市道路的指標(biāo)互相校核，以達到最佳效果。