万州天城连接路改造设计研究
2013-01-17吕成利李书芳
吕成利,李 研,赵 可,李书芳
(林同棪国际工程咨询(中国)有限公司,重庆市 401121)
1 工程概述
1.1 项目背景
万州作为重庆市第二大城市,随着城市化进程提高,人口用地规模的扩张以及渝万城际铁路的建设,势必对基础设施产生更大的需求。
1.2 项目概况
本次设计的高速公路天城连接路项目即为S103和S202省道城区段改造项目,大致呈南北向贯穿万州城市副中心——周家坝组团,通过万州大桥和长江二桥加强副中心与城市中心(高笋塘组团)和江南新区组团之间的联系。设计起点位于万州大桥北桥头,终点接万云高速路天城收费站,全长约6.0 km。分为南北两段考虑:南段起于万州大桥北桥头,终点位于周家坝立交南侧,长约2780 m,道路红线宽度30 m,双向四车道;北段起于周家坝立交南侧止于天城收费站入口,长约3326 m,道路红线宽度40 m和80 m,双向6车道。道路全线一共有万州大桥北桥头、天子路交叉口、周家坝立交、老万开路立交和塘坊立交五个节点,见图1。
图1 项目区域位置图
2 设计条件分析
2.1 地形条件
沿线用地条件紧张,尤其是南段,主要是道路西侧为苎溪河和高陡坎,东侧为天城山体,现状道路纵坡高差起伏大。
2.2 地质条件
南段申明坝污水处理厂路段为多次治理目前趋于稳定的滑坡体,现状存在较多抗滑桩和锚索挡墙。
2.3 主要控制条件
道路沿线控制因素较多:主要分布九处加油站和一处加气站,申明坝污水处理厂、多栋住宅、移民小区、监狱、现状高挡墙、抗滑桩、锚索挡墙以及现状道路纵坡和主要建筑出入口等。
3 交通流量及设计标准
3.1 交通流量分析
根据交通量预测分析,2031年入城大道天城收费站—周家坝立交段高峰小时双向交通量为5655 pcu/h,根据预测结果,双向6车道主干路的设计通行能力(6732 pcu/h)已能满足其2031年交通需求;因此,本项目周家坝以北段车道数可采用双向6车道。2031年入城大道周家坝立交—万州大桥段高峰小时双向交通量为4005 pcu/h,与双向6车道主干路的设计通行能力相比尚有一定空间。该路段2020年高峰小时双向交通量为3203 pcu/h,双向4车道主干路的设计通行能力(4488 pcu/h)可以满足其交通需求。因此本项目周家坝以南段近期采用双向4车道,预留远期扩建双向6车道条件。预测交通量和饱和度见表1。
3.2 设计标准
设计标准见表2。
表1 交通量预测和饱和度一览表
表2 设计标准一览表
4 设计重点难点
4.1 平面选线——尊重现状、着眼未来
城市道路改造项目平面选线方案控制因素条件较多,设计工作开展前务必反复踏勘现场,摸清现状条件,尤其现状建筑的拆迁情况落实,同时需业主提供实测地形图和地下管线资料。本项目通过多次现场踏勘,详细的方案分析和论证,兼顾现状省道交通及两侧控制条件等综合因素的前提下,充分结合万州地形高差优势特点和征地拆迁可操作性角度对重要节点进行合理布线。
如申明坝污水处理厂3号桥路段,考虑到移民小区和加油站拆迁的难度,同时缺少抗滑桩和锚索挡墙的竣工资料和稳定安全评估报告,导致施工过程中3号桥桩基和箱梁底与构造物冲突,因此在现状条件不确定的情况下,降低工程风险,对此节点进行专题研究,采用分幅式路堤方案,半幅利用现状道路半幅架桥的方案,将地下构造物置于中间,见图2。
图2 分幅式路堤方案(3号桥)
4.2 纵断面设计——兼顾现状、和谐自然
旧路改造项目纵断面设计中纵、横断面实际测量资料是至关重要的,尤其是万州这种典型的山地城市道路,直接影响改造道路与周边建筑物和相交道路的衔接关系,同时对整个工程的造价也有一定程度影响。
4.3 路幅分配——布置科学、近远期结合
充分结合交通流量预测、道路服务功能、道路路网功能及道路现状条件,本项目周家坝立交以北段推荐采用双向6车道,周家坝以南段近期采用双向4车道,预留远期扩建双向6车道条件,见图3。
图3 标准路幅布置
4.4 新旧路基搭接——注重细节处理
新旧路基搭接处沉降问题是旧路改造工程普遍存在的问题,本项目存在很多拓宽道路的情况,为避免新老路基沉降不均,本设计考虑破除现状挡墙,墙背挖台阶处理,并铺设土工格栅保证路基整体稳定性,见图4。
图4 新旧路基搭接
4.5 路桥有机结合——设计立意独特
设计中考虑到现状道路宽度不能满足规划红线宽度要求,结合拆迁难度问题,道路采用单侧拓宽,架设半幅桥梁的方式以满足规划红线宽度要求,同时通过景观打造与城市融为一体,提高城市整体形象。
本项目半路半桥断面较多,因此如何处理好桥梁和原有道路接缝问题同样也是本项目的重点,见图5。本设计采用矮挡墙对原有道路收口处理,设置纵向伸缩缝解决接缝问题。
图5 半路半桥断面示意图
5 立交节点
该项目道路全线一共有万州大桥北桥头、天子路交叉口、周家坝立交、老万开路立交和塘坊立交五个节点。设计过程中通过规划定位、现状地形地貌分析、交通流量分析,多方案比选论证,最终确定立交选型。下面以老万开路立交为例简单介绍。
5.1 交通流分析
四个主要交通流:
万州大桥 天城收费站
老万开路 天城收费站
其余皆为次要交通流,见图6。
5.2 立交选型
结合现状地形特点,道路两侧地势均较低,道路右侧为高陡砍,相对高差达20m,现状道路从山脊上通过,基于现状地形特点考虑了变异T型立交方案,见图7。
图6 老万开路交通流
图7 变异T型立交
该方案考虑采用半幅道路利用现状道路,半幅道路下沉的分幅式路堤形式,利用自然高差不仅可以减少桥墩高度,而且又便于增设左转匝道,老万开路左转方向交通为次要交通流,可通过调头解决。
6 结语
山地城市道路改造系统性强,影响控制因素多,因此如何处理好新建道路与老路衔接以及施工期间交通转换、新建道路与周边建筑关系、新建道路与地块开发建设统一协调关系是设计中需重点考虑的因素。本文通过对万州天城连接线改造工程的分析研究,总结出以上设计思路和理念,可供类似工程设计提供参考。
[1]DBJ50-064-2007,城市道路交通规划及路线设计规范[S].重庆:重庆市建设委员会,2007.
[2]CJJ37-2012,城市道路设计规范[S].北京:北京建筑工业出版社,2012.
[3]林同棪国际工程咨询(中国)有限公司.万州天城连接路设计方案报告[R].2010.