绵阳市二环路绵三立交桥总体设计分析

2012-08-01黄庆伟

山西建筑 2012年28期

黄庆伟

(成都市市政工程设计研究院，四川成都 610030)

0 引言

绵阳市二环路西半环新建工程全长35.58 km，起于绵阳市松垭镇皮家湾处，接绵遂高速公路，路线前行与绵(阳)盐(亭)公路互通式立体交叉后，利用已建成的唐讯大桥及引道前行至乌塔子处与绵(阳)三(台)快速通道立交，然后左转跨越木龙河上行至豹子洞处跨垭口。绵三立交桥工程东侧接唐讯大桥，起点桩号K5+400，终点桩号 K6+418.692，二环路主线全长1 018.692 m。本文结合绵三路立交的总体设计，谈谈城市立交总体设计中一些认识问题。

1 绵三立交桥设计条件分析

立交设计是一项非常复杂的工程，影响因素众多。地形地质、周边建筑及环境、周边路网、地区规划、地下障碍等一些基本的客观条件对立交总体设计影响很大，几乎贯穿于设计的整个过程，设计前这些基础资料必须详细地了解。地下障碍主要包括地下的给排水、煤气、电信、电缆等各种城市管线。城市互通立交所在区域如果存在较为重要的现状管线或者规划管线将会影响到桥梁布跨以及下部结构设计管线工程布设方案，甚至于互通立交的方案选型。而绵三立交桥区域现状均为农田，耕地等，故基本不存在地下障碍问题。

根据地勘及测量资料，绵三立交桥区域场地地势起伏变化大，钻孔孔口标高为459.97 m ～522.83 m，最大高差62.86 m。地貌上属于浅丘地貌。根据《绵阳城区1∶5万区域地质调查报告》(四川地质矿产局，1989年)，场地位于龙门山褶皱带延伸的东侧部分。该部分在绵阳地区呈帚状分布，整个褶皱在绵阳市附近大部分已收敛，岩层比较平缓，倾向210°～266°，倾角一般5°～8°，由侏罗系泥岩与砂岩互层构成。从区域地质构造来看，该场地属于稳定场地。勘察钻探深度范围内揭露的地层为第四系全新统人工填土层(Qml4)、第四系中更新统坡洪积层(Qpl+dl3)、第四系中更新统冰水沉积含卵石粉质粘土层(Qfgl2)和下伏的侏罗系中统沙溪庙组(JS2)砂岩及泥岩层。地下水主要有孔隙潜水和基岩风化裂隙水。孔隙潜水主要赋存于第四系卵石土层中，受大气降水和地下水迳流补给。基岩风化裂隙水分布于基岩强风化带中，由大气降水和上覆地下水的补给，以迳流形式顺地形向坡下或下游排泄，基岩强风化带多为泥岩及砂类，厚度小，富水能力差，水量贫乏。

根据GB 50011-2001建筑抗震设计规范(2008年版本)的划分，场地抗震设防烈度为7度。设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.10g。设计特征周期为0.40 s。

工程地质测绘和调查与钻探结果表明:绵三立交桥场地稳定性较好，地势开阔，表层为杂填土，中间为卵石层，场地基岩埋深达20 m以上，场地内中密卵石、密实卵石及其下中风化泥岩是较好的桥基持力层，场地属地震基本烈度为7度区，场地稳定，适宜桥梁工程建设。

通过对立交桥周边环境及地形、地质条件的分析，整个立交平面设计主要的约束条件有以下几个:

1)立交桥南侧有一个乌塔子古建筑，需保留，主要影响匝道的布设;2)南侧绵三路跨木龙河大桥需保留利用;3)立交桥落地点要与唐讯大桥加宽改造工程接顺;4)西南侧存在高压输电铁塔;5)现状绵三路的道路高程。

2 立交方案总体设计

道路等级的选用，应根据道路功能、路网规划、交通量以及项目所在地区的综合体系、远期发展等因素综合确定。根据绵阳市二环路在绵阳市区域性综合交通枢纽建设规划中的地位、功能及交通量预测和道路通行能力分析结果，按照双向六车道快速路标准建设，主车道设计速度80 km/h。绵三路为一级公路，主车道设计速度60 km/h。立交桥匝道设计速度为30 km/h;辅道及通道设计速度15 km/h。

根据绵三立交桥交通功能及区域地形地质条件，整个立交桥选型为苜蓿叶全互通立交，二环路主线(快速路)跨越绵三公路(一级公路)，整个立交按照一层半形式布设，二环路在上层，相对现状地面约8.1 m，为整个立交的最高点，并在二环路上设置集散车道。立交匝道均采用路堤形式，路堤边坡植被绿化。地面设置辅道，跨绵三路采用地道形式进行穿越，方案鸟瞰图如图1所示。

图1 绵阳市二环路绵三立交桥鸟瞰图

3 平面设计

绵三立交桥平面布置图详见图2。本互通立交共8条匝道，A线～H线，均为专向的定向通道，与主线的连接是通过设置集散车道实现，并按规范设置加减速车道。除A匝道进入绵三路加速车道采用直接式，其余主线与匝道之间的加减速车道均采用平行式变速车道。

图2 绵阳市二环路绵三立交桥平面布置图

为保证绵三立交东西侧的底层道路交通的相互通行，在绵三路设计桩号K0+391.773处设置12 m宽的过街通道TD7，过街通道TD7为整个立交的最低点。匝道宽8 m，设置单向单车道+紧急停车道。各条匝道均为填方路堤，路堤边上设置1∶1.5的自然边坡，仅在地面辅道穿越部分设置桥梁。同时在地面设置4条地面辅道和3条地面通道，供立交范围内的慢行系统进行通行和转换，从而达到整个立交车行与人行的互通。

为保证行人和慢车穿越整个立交系统，在立交范围内设置9 m宽辅道。辅道的路线选择主要是考虑到由于目前穿越二环路快速路的慢车和行人交通量较少，为尽量减少工程量，辅道将绕行一定的距离。为保证互通立交区域慢行系统的互通(部分区间小车的通行)，在净空满足不小于2.5 m的位置穿越匝道、绵三路和二环路。

考虑行人通行及景观的需要，本立交范围的FD1～FD4辅道以及TD5～TD7通道设置人行道(除通道TD7双侧设置人行道外，上述其余道路单侧设置人行道)。人行道上绿化采用中心间距为6.0 m，边长为1.2 m的正方形树洞，为方便残疾人通行，在人行道上设置盲道和无障碍通道。

4 纵断面设计

根据实测地形，本道路沿线地势较平坦，在道路纵断面设计中，在满足道路平顺及与相交道路平顺的基础上，充分考虑设计道路与相邻现状地面高程接顺。设计考虑因素:

1)本工程道路沿线地形、水文地质条件。道路纵断面设计以现状地面高程为基础，道路纵断面坡向基本与现状地面坡向总体一致。

2)本工程道路主要有排水管道、桥梁、涵洞等结构物。本工程道路主要排水管线为雨水、污水管道，道路路面设计高程需满足雨污水管道管顶的最小覆土要求。

3)相邻道路设计(竣工)高程。本道路部分交叉口(如终点处)道路已完成施工图设计并正在施工建设中，本工程道路设计路面与该类道路路面高程接顺。

4)考虑并满足城市快速路道路纵断面设计原则。经过综合考虑，本次设计根据道路的等级，结合各道路的设计车速，进行纵断面设计。

5 道路横断面设计

二环路主线标准路段宽为49.0 m，道路横断面布置为四块板形式;二环路立交桥区范围的路段路宽为27 m～51 m，其中，主车道、辅道均为向外单向坡，横坡度均为1.5%，人行道为向内单向坡，横坡度为2.0%。

绵三路主线标准路段路宽为31.5 m，绵三路立交桥区范围路段的路宽为31.5 m～69.5 m。主车道为向外单向坡，横坡度均为1.5%，人行道为向内单向坡，横坡度为2.0%。

所有匝道的宽度均为8 m，匝道均为向圆心方向单向坡，横坡度均为2.0%。所有辅道的道路宽度均为9 m，其横断面组成:7 m主车道加非机动车+2.0 m人行道。主车道为沿车行道中线的双向向外单向坡，横坡度均为1.5%，人行道为向内单向坡，横坡度为2.0%。TD5通道和TD6通道的道路宽度为10 m，其横断面组成:8 m主车道加非机动车+2.0 m人行道。主车道为沿车行道中线的双向向外单向坡，横坡度均为1.5%，人行道为向内单向坡，横坡度为2.0%。TD7通道的道路宽度为12 m，其横断面组成:2.0 m人行道+8 m主车道加非机动车+2.0 m人行道。主车道为沿车行道中线的双向向外单向坡，横坡度均为1.5%，人行道为向内单向坡，横坡度为2.0%。